Ugotavljanje značilnosti in epidemioloških povezav med izolati bakterije Listeria monocytogenes s sekvenciranjem naslednje generacijePapić, Bojan (Avtor) Pate, Mateja (Mentor) Kušar, Darja (Komentor) Molekularna epidemiologijalisterioza – mikrobiologijaListeria monocytogenes – izolacija in čiščenje – genetikatipizacija na osnovi zaporedij več lokusov – metodesekvenciranje celotnega genoma – metodeListerioza je resno obolenje ljudi in živali, ki ga povzroča bakterija Listeria monocytogenes. Sekvenciranje celotnih genomov (angl. whole-genome sequencing, WGS) postaja metoda izbora za epidemiološki nadzor listerioze, vključno s preiskavami izbruhov. Tipizacija izolatov ni sestavni del rutinskih preiskav izbruhov listerioze pri živalih, zato genotipi bakterije L. monocytogenes, ki so udeleženi pri tovrstnih izbruhih, niso dobro raziskani. V prvem sklopu naloge smo metodo WGS uporabili za podrobno genetsko opredelitev domnevno epidemiološko in mikrobiološko povezanih izolatov. Retrospektivno smo analizirali sedem izbruhov listerioze pri drobnici, ki so jih povzročili kloni ST1 (CC1), ST18 (CC18), ST21 (CC21) in ST184. Z več analitičnimi pristopi, ki temeljijo na metodi WGS, smo potrdili monoklonalno naravo izbruhov; mikrobiološko povezani izolati so se razlikovali v največ 13 polimorfizmih posameznih nukleotidov v celotnem genomu (angl. whole-genome single nucleotide polymorphism, wgSNP), sedmih alelih osrednjega genoma (angl. core-genome multilocus sequence typing, cgMLST) in 12 alelih celotnega genoma (angl. whole-genome multilocus sequence typing, wgMLST). V primeru izbruha, povzročenega s sevom ST184, smo mikrobiološko povezan sev ugotovili tudi v vodi iz napajalnika in silaži, ki sta bila najverjetnejši vir okužbe za obolele živali. Metoda WGS je imela večjo moč razlikovanja od elektroforeze v pulzirajočem električnem polju (angl. pulsed-field gel electrophoresis, PFGE), ki dveh izbruhov, povzročenih s sevoma CC1, ni uspela razlikovati. Retrospektivno smo preiskali tudi izbruh listerioze pri ljudeh, ki ga je povzročil sev ST8 (CC8). Potrdili smo, da je bil izbruh monoklonalne narave, in ovrgli domnevo, da je bil vir okužbe preiskovano živilo oz. z živilom povezano okolje. Nadalje smo metodo WGS uporabili za podrobno preučitev genetske raznolikosti in poti širjenja izolatov bakterije L. monocytogenes v kmetijskem okolju. Na kmetiji s primerom živčne oblike listerioze smo hipervirulentni klon CC4 ugotovili tudi pri kravah s subkliničnim mastitisom. Z metodo WGS smo potrdili mikrobiološko povezavo med dvema izolatoma CC5 iz kmetijskega okolja z različnim profilom PFGE. Naši rezultati kažejo, da bi metoda WGS morala nadomestiti metodo PFGE za epidemiološki nadzor bakterije L. monocytogenes. V drugem sklopu naloge smo analizirali populacijsko strukturo izolatov živalskega kliničnega izvora in iz naravnega okolja, ki je slabo poznana. Za opis populacijske strukture izolatov živalskega kliničnega izvora in iz naravnega okolja smo uporabili tipizacijo na osnovi zaporedij več lokusov (angl. multilocus sequence typing, MLST). Klon CC1 je bil značilno povezan s kliničnim izvorom in z živčno obliko listerioze. Na novo smo opisali značilno povezavo klonov CC6 in CC37 z abortivno obliko bolezni. Kloni CC9, CC14 in CC29 so bili značilno povezani z naravnim okoljem. Zbrani rezultati predstavljajo pomemben doprinos k razumevanju genetske raznolikosti bakterije L. monocytogenes v kmetijskem okolju na nacionalni in mednarodni ravni.20202021-03-05 13:48:32Doktorsko delo/naloga125164VisID: 16384sl