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Determination of Close Genetic Relatedness of the Major Salmonella enteritidis Phage Types by Pulsed-Field Gel Electrophoresis and DNA Sequence Analysis of Several Salmonella Virulence Genes

Charlene R. Hudson, Maricarmen Garcia, Richard K. Gast and John J. Maurer
Avian Diseases
Vol. 45, No. 4 (Oct. - Dec., 2001), pp. 875-886
DOI: 10.2307/1592867
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/1592867
Page Count: 12
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Determination of Close Genetic Relatedness of the Major Salmonella enteritidis Phage Types by Pulsed-Field Gel Electrophoresis and DNA Sequence Analysis of Several Salmonella Virulence Genes
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Abstract

Salmonella enteritidis (SE) is an important cause of egg-associated outbreaks in both Europe and the United States. Phage typing has become an important epidemiologic tool in identifying the source of outbreaks. Limitations of phage typing have become apparent with wholesale egg distributors that have multiple suppliers in an area where a particular phage type is endemic. Several different molecular typing methods were evaluated for their discriminatory power to identify genetic differences among different SE phage types isolated in Europe and the United States. Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) identified a single DNA pattern among the different SE phage types. Comparison of the nucleotide sequence for several Salmonella virulence genes failed to identify a single nucleotide change in the gene sequences from most SE isolates, regardless of phage type. On the basis of these results, the different SE phage types appear to be genetically related or clonal. However, with primers 1283 and Opa4, it was possible to differentiate not only SE isolates from different geographic locations but those within a specific geographic locale as well by random amplified polymorphic DNA polymerase chain reaction. Any chance for discerning genetic differences among isolates will need to rely on molecular techniques other than PFGE. /// La Salmonella enteritidis es una causa importante de brotes de enfermedad asociados con el consumo de huevo en Europa y los Estados Unidos. La fagotipificación se ha convertido en una herramienta importante dentro de la epidemiología para identificar la fuente de los brotes de enfermedad. La fagotipificación ha tenido limitaciones por la presencia de distribuidores de huevo al mayoreo que tienen múltiples fuentes de abastecimiento en un área donde un fagotipo es endémico. Se evaluaron diferentes métodos de tipificación por su capacidad discriminatoria para identificar diferencias genéticas entre los fagotipos de S. enteritidis aislados en Europa y en los Estados Unidos. La electroforesis en campo de pulsaciones fue capaz de identificar un simple patrón de ADN entre diferentes fagotipos de S. enteritidis. La comparación de las secuencias de nucleótidos para varios genes asociados con la virulencia de Salmonella no identificó cambios en un solo nucleótido en la secuencias de los genes para la mayoría de los aislamientos de S. enteritidis, sin importar el fagotipo. Con base en estos resultados, los diferentes fagotipos de S. enteritidis parecen estar relacionados clonal o genéticamente. Sin embargo, con el uso de los iniciadores 1283 y Opa4 fue posible diferenciar aislamientos de S. enteritidis no solo de diferentes puntos geográficos sino dentro de un punto geográfico específico. La misma situación se observó con la aplicación del análisis del polimorfismo del ADN amplificado aleatoriamente mediante la reacción en la cadena de la polimerasa. Para poder detectar diferencias genéticas menores entre los aislamientos se deberán utilizar otras técnicas moleculares diferentes de la electroforesis en campo de pulsaciones.

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