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DNA sequence of the Escherichia coli O103 O antigen gene cluster and detection of enterohemorrhagic E. coli O103 by PCR amplification of the wzx and wzy genes

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Abstract:

Escherichia coli serogroup O103 has been associated with gastrointestinal illness and hemolytic uremic syndrome. To develop PCR-based methods for detection and identification of this serogroup, the DNA sequence of the 12 033-bp region containing the O antigen gene cluster of Escherichia coli O103 was determined. Of the 12 open reading frames identified, the E. coli O103 wzx (O antigen flippase) and wzy (O antigen polymerase) genes were selected as targets for development of both conventional and real-time PCR assays specific for this serogroup. In addition, a multiplex PCR targeting the Shiga toxin (Stx) 1 (stx1), Shiga toxin 2 (stx2), wzx, and wzy genes was developed to differentiate Stx-producing E. coli O103 from non-toxigenic strains. The PCR assays can be employed to identify E. coli serogroup O103, replacing antigen-based serotyping, and to potentially detect the organism in food, fecal, or environmental samples.Key words: real-time polymerase chain reaction, E. coli typing, E. coli O103, O antigen DNA sequence.

Le sérogroupe O103 de Escherichia coli a été associé avec des maladies gastro-intestinales et le syndrome hémolytique urémique. Afin d'élaborer des méthodes de détection basée sur le PCR et d'identifier ce sérogroupe, la séquence d'ADN de la région de 12 033 pb contenant le groupe de gènes de l'antigène O d'Escherichia coli O103 a été déterminée. Des 12 cadres de lecture ouverts identifiés, les gènes wzx (flippase de l'antigène O) et wzy (polymérase de l'antigène O) de E. coli O103 ont été sélectionnés comme cibles pour l'élaboration des tests de PCR conventionnels et en temps réel spécifiques à ce sérogroupe. De plus, un PCR multiplex ciblant les gènes de la toxine Shiga 1 (stx1), de la toxine Shiga 2 (stx2) et de wzx et wzy fut conçu afin de différencier le E. coli O103 produisant la Stx des souches non-toxinogènes. Les tests de PCR peuvent être employés afin d'identifier le sérogroupe O103 de E. coli, remplaçant le sérotypage basé sur les antigènes, et de détecter potentiellement l'organisme dans les échantillons alimentaires, fécaux et environnementaux.Mots clés : réaction de la polymérase en chaîne en temps réel, typage de E. coli, E. coli O103, séquence d'ADN de l'antigène O.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-06-01

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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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