Ученые представили полный de novo геном E. coli O104 и детали диагностического набора
Международная группа исследователей продолжает работу над геномными последовательностями смертельно опасного штамма E. coli O104, вызвавшего вспышку в Германии и распространяющегося по Европе. Для ускорения международных усилий по оценке и сдерживанию эпидемии, BGI и их коллеги из Университетского медицинского центра Гамбург-Эппендорф представили третью версию собранного генома, включающую новые данные по E. coli O104.
Новая сборка основана на более чем 200x сингл-энда ридах с платформы Illumina HiSeq, что позволило получить более полную геномную карту и исправить ошибки сборки из предыдущих версий. Ключевое отличие — это полностью de novo сборка, тогда как предыдущие версии от BGI и других групп использовали референс-ориентированный метод для получения консенсусной последовательности. Новая сборка подтверждает, что инфекционный штамм несет гены, вызывающие заболевание, от двух типов патогенной E. coli: энтероагрегативной (EAEC) и энтерогеморрагической (EHEC).
Используя эту геномную особенность, исследователи из BGI и Пекинского института микробиологии и эпидемиологии разработали простой ПЦР-диагностический протокол для быстрой идентификации штамма, вызвавшего вспышку. Метод использует две пары праймеров, нацеленных на гены, ассоциированные с энтероагрегативными и геморрагическими свойствами. Результаты диагностики можно получить в течение 2–2.5 часов после получения образца, что крайне полезно для эпидемиологического надзора.
Специфичность и чувствительность набора и протокола были оценены:
- Вычислительный анализ 4547 штаммов (2183 вида) с использованием общедоступных полногеномных последовательностей.
- Экспериментальный анализ 323 образцов ДНК (93 вида, включая 55 штаммов E. coli с разными фенотипами и текущий инфекционный штамм).
Результаты показали высокую специфичность: ни один бактериальный штамм, кроме E. coli O104, не дал положительного результата амплификации для обеих целевых областей. Тестирование чувствительности показало, что набор может детектировать бактерию при концентрации ДНК всего ~1 пикограмм (10-12 г) в ПЦР. Дополнительные валидационные тесты на большем числе изолятов от пациентов будут проведены в течение недели.