Escherichia coli je přirozenou součástí střevní mikroflóry teplokrevných živočichů, včetně člověka. Člověku je prospěšná nejenom produkcí látek působící antimikrobně vůči patogenním bakteriím, ale i účastí na tvorbě určitých vitamínů. Některé kmeny E. coli jsou ovšem patogenní a mohou způsobovat řadu intestinálních či extraintestinálních onemocnění. Cílem praktické části bylo provést u izolátů E. coli z potravin rozřazení do fylogenetických skupin (A, B1, B2, D), detekovat faktory virulence iss, papC, neuC, iucD, tsh, vat, u vybraných kmenů E. coli dále VT1, VT2, CNF1, CNF2, ST1, ST2, LT1, eaeA, Einv a Eagg a u kolicinogenních kmenů detekovat typ bakteriocinu (24 kolicinů a 8 mikrocinů), to vše metodou PCR. Fylogenetickou analýzou byla v potravinách prokázána přítomnost kmenů E. coli náležejících do virulentních extraintestinálních skupin B2 a D. Genotypizací byl rovněž potvrzen výskyt genů iss, papC, neuC, IucD, tsh, vat a eaeA. U kolicinogenních kmenů E. coli byla prokázána přítomnost genů na produkci mikrocinu V a kolicinů B, M, U, Y, Ia, Ib, E1, E2, E7 a E8.
Annotation in English
Escherichia coli is a natural part of the intestinal microflora of warm-blooded animals, including humans. Man is beneficial not only to the production of antimicrobial compounds active against pathogenic bacteria, but also participation in the creation of certain vitamins. Some strains of E. coli, however, are pathogenic and can cause a variety of intestinal or extraintestinal diseases. The aim of this work was to classify E. coli isolates from food to the phylogenetic groups (A, B1, B2, D), detect virulence factors iss, papC, neuC, iucD, tsh, vat, with selected strains of E. coli further VT1, VT2, CNF1, CNF2, ST1, ST2, LT1, eaeA, Einv and Eagg and detect the type of bacteriocin of colicinogenic strains (24 colicins and 8 microcins), by PCR method. Phylogenetic analysis showed the presence of E. coli belonging to the virulent extraintestinal group B2 and D in food. The presence of iss, papC, neuC, IucD, tsh, vat and eaeA genes was confirmed by genotyping. The production of microcin V and colicins B, M, U, Y, Ia, Ib, E1, E2, E7, and E8 was showed in colicinogenic E. coli strains.
Keywords
Escherichia coli, PCR, fylogenetické skupiny, faktory virulence, bakteriociny
Escherichia coli je přirozenou součástí střevní mikroflóry teplokrevných živočichů, včetně člověka. Člověku je prospěšná nejenom produkcí látek působící antimikrobně vůči patogenním bakteriím, ale i účastí na tvorbě určitých vitamínů. Některé kmeny E. coli jsou ovšem patogenní a mohou způsobovat řadu intestinálních či extraintestinálních onemocnění. Cílem praktické části bylo provést u izolátů E. coli z potravin rozřazení do fylogenetických skupin (A, B1, B2, D), detekovat faktory virulence iss, papC, neuC, iucD, tsh, vat, u vybraných kmenů E. coli dále VT1, VT2, CNF1, CNF2, ST1, ST2, LT1, eaeA, Einv a Eagg a u kolicinogenních kmenů detekovat typ bakteriocinu (24 kolicinů a 8 mikrocinů), to vše metodou PCR. Fylogenetickou analýzou byla v potravinách prokázána přítomnost kmenů E. coli náležejících do virulentních extraintestinálních skupin B2 a D. Genotypizací byl rovněž potvrzen výskyt genů iss, papC, neuC, IucD, tsh, vat a eaeA. U kolicinogenních kmenů E. coli byla prokázána přítomnost genů na produkci mikrocinu V a kolicinů B, M, U, Y, Ia, Ib, E1, E2, E7 a E8.
Annotation in English
Escherichia coli is a natural part of the intestinal microflora of warm-blooded animals, including humans. Man is beneficial not only to the production of antimicrobial compounds active against pathogenic bacteria, but also participation in the creation of certain vitamins. Some strains of E. coli, however, are pathogenic and can cause a variety of intestinal or extraintestinal diseases. The aim of this work was to classify E. coli isolates from food to the phylogenetic groups (A, B1, B2, D), detect virulence factors iss, papC, neuC, iucD, tsh, vat, with selected strains of E. coli further VT1, VT2, CNF1, CNF2, ST1, ST2, LT1, eaeA, Einv and Eagg and detect the type of bacteriocin of colicinogenic strains (24 colicins and 8 microcins), by PCR method. Phylogenetic analysis showed the presence of E. coli belonging to the virulent extraintestinal group B2 and D in food. The presence of iss, papC, neuC, IucD, tsh, vat and eaeA genes was confirmed by genotyping. The production of microcin V and colicins B, M, U, Y, Ia, Ib, E1, E2, E7, and E8 was showed in colicinogenic E. coli strains.
Keywords
Escherichia coli, PCR, fylogenetické skupiny, faktory virulence, bakteriociny
Vypracujte aktuální literární rešerši o možnostech genotypizace kmenů Escherichia coli (fylogenetické skupiny, faktory virulence, bakteriociny).
II. Praktická část
Proveďte PCR pro zjištění vybraných genotypových vlastností (fylogenetická skupina, přítomnost genů pro faktory virulence - cnf1, cnf2, STII, VT1, VT2, iucD, neuC, vat a dalších, přítomnost genů pro koliciny a mikrociny) u souboru kmenů Escherichia coli izolovaných z potravin.
Research Plan
I. Teoretická část
Vypracujte aktuální literární rešerši o možnostech genotypizace kmenů Escherichia coli (fylogenetické skupiny, faktory virulence, bakteriociny).
II. Praktická část
Proveďte PCR pro zjištění vybraných genotypových vlastností (fylogenetická skupina, přítomnost genů pro faktory virulence - cnf1, cnf2, STII, VT1, VT2, iucD, neuC, vat a dalších, přítomnost genů pro koliciny a mikrociny) u souboru kmenů Escherichia coli izolovaných z potravin.
Recommended resources
[1] GORDON, David M., Olivier CLERMONT, Heather TOLLEY a Erick DENAMUR. Assigning Escherichia coli strains to phylogenetic groups: multi-locus sequence typing versus the PCR triplex method. Environmental Microbiology. 2008, roč. 10, č. 10, s. 2484-2496. ISSN 14622912. DOI: 10.1111/j.1462-2920.2008.01669.x. Dostupné z: http://doi.wiley.com/10.1111/j.1462-2920.2008.01669.x.
[2] ŠMARDA, Jan. Metody molekulární biologie. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2005, 188 s. ISBN 80-210-3841-1.
[3] CLERMONT, Olivier, BONACORSI, Stéphan, BINGEN, Edouard. Rapid and Simple Determination of the Escherichia coli Phylogenetic Group. Applied and Enviromental Microbiology. 2000, roč. 66, č. 10, s. 4555-4558. DOI: 10.1128/?AEM.66.10.4555-4558.2000.
[4] ŠMAJS, David, Lenka MICENKOVÁ, Jan ŠMARDA, Martin VRBA, Alena ŠEVČÍKOVÁ, Zuzana VALIŠOVÁ a Vladana WOZNICOVÁ. Bacteriocin synthesis in uropathogenic and commensal Escherichia coli: colicin E1 is a potential virulence factor. BMC Microbiology. 2010, roč. 10, č. 1, s. 288-. ISSN 1471-2180. DOI: 10.1186/1471-2180-10-288. Dostupné z: http://www.biomedcentral.com/1471-2180/10/288.
[5] RILEY, Margaret A. a John E. WERTZ. BACTERIOCINS: Evolution, Ecology, and Application. Annual Review of Microbiology. 2002, roč. 56, č. 1, s. 117-137. ISSN 0066-4227. DOI: 10.1146/annurev.micro.56.012302.161024. Dostupné z: http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.micro.56.012302.161024.
Recommended resources
[1] GORDON, David M., Olivier CLERMONT, Heather TOLLEY a Erick DENAMUR. Assigning Escherichia coli strains to phylogenetic groups: multi-locus sequence typing versus the PCR triplex method. Environmental Microbiology. 2008, roč. 10, č. 10, s. 2484-2496. ISSN 14622912. DOI: 10.1111/j.1462-2920.2008.01669.x. Dostupné z: http://doi.wiley.com/10.1111/j.1462-2920.2008.01669.x.
[2] ŠMARDA, Jan. Metody molekulární biologie. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2005, 188 s. ISBN 80-210-3841-1.
[3] CLERMONT, Olivier, BONACORSI, Stéphan, BINGEN, Edouard. Rapid and Simple Determination of the Escherichia coli Phylogenetic Group. Applied and Enviromental Microbiology. 2000, roč. 66, č. 10, s. 4555-4558. DOI: 10.1128/?AEM.66.10.4555-4558.2000.
[4] ŠMAJS, David, Lenka MICENKOVÁ, Jan ŠMARDA, Martin VRBA, Alena ŠEVČÍKOVÁ, Zuzana VALIŠOVÁ a Vladana WOZNICOVÁ. Bacteriocin synthesis in uropathogenic and commensal Escherichia coli: colicin E1 is a potential virulence factor. BMC Microbiology. 2010, roč. 10, č. 1, s. 288-. ISSN 1471-2180. DOI: 10.1186/1471-2180-10-288. Dostupné z: http://www.biomedcentral.com/1471-2180/10/288.
[5] RILEY, Margaret A. a John E. WERTZ. BACTERIOCINS: Evolution, Ecology, and Application. Annual Review of Microbiology. 2002, roč. 56, č. 1, s. 117-137. ISSN 0066-4227. DOI: 10.1146/annurev.micro.56.012302.161024. Dostupné z: http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.micro.56.012302.161024.
