Actinobacillus actinomycetemcomitans genetic heterogeneity: amplification of JP2-like ltx promoter pattern correlated with specific arbitrarily primed polymerase chain reaction (AP-PCR) genotypes from human but not marmoset Brazilian isolates

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Abstract:

Specific clonal types of Actinobacillus actinomycetemcomitans, a major human periodontal pathogen, may be responsible for clinical manifestations and the production of leukotoxin virulence factors. Leukotoxicity is associated with genetic polymorphism at the promoter region of the leukotoxin (ltx) gene. Here, we describe the use of arbitrarily primed polymerase chain reaction (AP-PCR) and ltx promoter PCR to molecularly characterise 35 A. actinomycetemcomitans Brazilian isolates: 21 of human origin and 14 from captive marmosets (Callitrix spp., primates commonly used as animal models for periodontal research). The discriminative capacity of each of 12 arbitrary primers was found to be variable, yielding between 3 and 24 PCR amplitypes. Combination of the results for all primers led to characterisation of 14 genotypes that grouped into four major clusters based on genetic similarity. Clusters 2, 3, and 4 were discriminative to host origin. A correlation with periodontal disease was suggested for strains belonging to clusters 3 and 4. The JP2-like PCR amplification pattern, associated with highly leukotoxic strains, was exclusive to human isolates and present in 29% of human isolates where it occurred in close relationship with AP genotypes L and J (cluster 3).Key words: Actinobacillus actinomycetemcomitans, marmosets, AP-PCR, leukotoxin.

Des types spécifiques issus de clones d'Actinobacillus actynomycetemcomitans, un pathogène de première importance de la périodontite humaine, seraient responsables des manifestations cliniques et de la production de leucotoxine comme facteur de virulence. La leucotoxicité est associée au polymorphisme génétique au niveau de la région promotrice du gène (ltx) de la leucotoxine. Nous décrivons ici l'utilisation d'une réaction de polymérisation en chaîne amorcée de façon aléatoire (AP-PCR) et d'une PCR utilisant le promoteur ltx pour caractériser au niveau moléculaire 35 isolats d'origine brésilienne d'A. actinomycetemcomitans, soit 21 isolats d'origine humaine et 14 provenant de marmousets en captivité. (Callitrix spp., des primates couramment utilisés comme modèles expérimentaux en recherche sur la périodontite). Le degré de discrimination de chacune des 12 amorces aléatoires s'est montré variable avec une production de 3 à 24 amplitypes PCR. En combinant les résultats obtenus avec toutes les amorces, nous avons pu caractériser 14 génotypes pouvant être répartis en quatre groupes selon la similitude génétique. Les groupes 2, 3 et 4 pouvaient être différenciés selon l'hôte d'origine. Les groupes 3 et 4 semblaient avoir une corrélation avec la périodontite. Le profil d'amplification PCR du type JP-2, retrouvé chez des souches fortement leucotoxiques, était exclusif aux isolats humains et a été observé chez 29% de ces isolats où il se retrouve en étroite parenté avec les AP génotypes L et J (groupe 3).Mots clés : Actinobacillus actinomycetemcomitans, marmouset, AP-PCR, leucotoxine.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: AP-PCR; Actinobacillus actinomycetemcomitans; leucotoxine; leukotoxin; marmosets; marmouset

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2002

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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