Development of a novel molecular method for Salmonella typing and subtyping based on Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) polymorphism
Typage et sous-typage du genre Salmonella basé sur le polymorphisme des loci CRISPR
Résumé
Salmonella is the first causative agent of bacterial diarrhea due to food poisoning in developed countries and is still considered as a major public health problem. For almost a century, serotyping has been the gold standard method for Salmonella identification. Based on the identification of somatic and flagellar antigens, this manual technique remains time consuming (3-6 days) and expensive (requires the use of > 150 manufactured antisera). About 2 600 serotypes have been described within the Salmonella genus. Their distribution being the basis for epidemiological investigations, a fast and accurate identification is essential. Moreover, due to the predominance of particular serotypes, an additional step of subtyping (Pulse-Field Gel Electrophoresis-PFGE) is necessary for a better discrimination and the identification of epidemic clones (5 more days after serotyping). In order to optimize epidemiological investigations, we need to develop a new high throughput method for fast and accurate typing/subtyping, which led us to study the polymorphism of the CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) region in Salmonella. Our study on 134 serotypes highlighted the strong correlation between spacer content and serotype/subtype. We also developed a high-throughput method to subtype serotype Typhimurium (CRISPOL), a new PCR method for fast identification of serotypes Typhi and Paratyphi A and a novel PCR method for fast detection of ST198 population of serotype Kentucky.The discriminatory power of CRISPR typing offers a new prospective for salmonellosis monitoring with a fast and accurate method that could easily replace gold standards serotyping and PFGE.
Les salmonelloses sont la première cause de diarrhées bactériennes d’origine alimentaire dans les pays industrialisés, demeurant un problème de santé publique majeur. Depuis près d’un siècle, le sérotypage reste la méthode de référence pour l’identification des salmonelles. Basée sur la recherche d’antigènes (un antigène de paroi et un ou deux antigènes flagellaires), cette technique manuelle est longue (3 à 6 jours) et très coûteuse (salaire et utilisation de >150 sérums commercialisés de typage). Près de 2 600 sérotypes ont été décrits chez le genre Salmonella. Leur distribution étant la base des investigations épidémiologiques, une identification rapide est primordiale. Par ailleurs, du fait de la prédominance de certains sérotypes, une étape supplémentaire de sous-typage (électrophorèse en champs pulsé-PFGE) est nécessaire pour une meilleure discrimination et la mise en évidence de clones épidémiques (5 jours en plus du délai du sérotypage). Une nouvelle méthode plus rapide, robuste avec des résultats facilement interchangeables entre laboratoires est nécessaire. C’est dans cette optique que nous avons commencé l’étude du polymorphisme de la région CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) chez Salmonella. Notre étude portant sur 134 sérotypes a mis en évidence la corrélation entre sérotype et dans certains cas sous-types et profil CRISPR. Ce travail nous a également permis de développer une nouvelle méthode de sous-typage du sérotype Typhimurium (CRISPOL) ainsi qu’une PCR spécifique pour la détection rapide des sérotypes Typhi et Paratyphi A et une autre pour l’identification du clone ST198 du sérotype Kentucky.
Domaines
Microbiologie et Parasitologie
Origine : Version validée par le jury (STAR)