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2016 Fiscal Year Annual Research Report

basic research of the application of genome epidemiology for the control of mass outbreaks caused by pathogenic bacteria by whole genome sequencing.

Research Project

Project/Area Number 26460540
Research InstitutionChiba Prefectural Institute of Public Health

Principal Investigator

横山 栄二  千葉県衛生研究所, 細菌研究室, 室長 (40370895)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村上 覚史  東京農業大学, 農学部, 教授 (40385498)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords腸管出血性大腸菌O157 / 分子疫学的解析 / 次世代シークエンサー(NGS) / 一塩基多型(SNP)
Outline of Annual Research Achievements

腸管出血性大腸菌O157(以下「O157」)を次世代シークエンサー(以下「NGS」)を分子疫学的解析に用いる場合、同一outbreak由来の菌株を同一と認識出来ることが重要であるが、これまでに同一outbreak由来菌株間でも複数の一塩基多型(以下「SNP」)が認められることが報告されている。しかしどの程度のSNPまでが同一outbreak由来菌株間で起こりえるのか、ということについてはこれまでに調査されていなかった。そこで、9株のO157を平板培地で3代継代培養を行い、各代で5個コロニーを釣菌してNGSで解析し、SNP発生状況を調査した。
SNP発生は、同一菌株のEscherichia coli K19株に保存されている領域であるbackbone領域、phageやtransoposonに由来する領域であるmobile elements領域及びその他のO157特有の領域であるO-island領域により発生する頻度が異なっていた。また供試菌株間でSNP数に有意差が確認された。これらのことから、同一outbreak由来菌株間で起こりえるSNP数についてはより多くの供試菌株を調査する必要があることが判明した。この内容については論文をpublishした。
本研究ではNGSをO157の分子疫学的解析に用いてdiffuse outbreakの発生状況を監視することを目標としていることから、過去2年間にNGS解析を実施したデータを上記の研究成果に基づき再解析を実施した。その結果、同一outbreakであるかどうかを判断するSNP数が決定可能となり、それを使用した解析によりoutbreak由来菌株は明瞭にクラスターを形成することが判明した。この内容については現在論文を投稿中である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Single nucleotide polymorphisms in the whole genome sequence data of Shiga toxin producing Escherichia coli O157:H7/H- strains by cultivation2017

    • Author(s)
      Eiji Yokoyama, Shinichiro Hirai, Taichiro Ishige, Satoshi Murakami
    • Journal Title

      Current Microbiology

      Volume: 74 Pages: 425-430

    • DOI

      10.1007/s00284-017-1208-z

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 次世代シークエンサーによる全ゲノム解析を用いた腸管出血性大腸菌O157の分子疫学的解析2016

    • Author(s)
      横山栄二、平井晋一郎、石毛太一郎、村上覚史
    • Organizer
      第20回腸管出血性大腸菌感染症研究会
    • Place of Presentation
      富山県民共生センター
    • Year and Date
      2016-11-10 – 2016-11-11
  • [Presentation] 次世代シークエンサーによる腸管出血性大腸菌O157の分子疫学的解析に及ぼす継代培養の影響2016

    • Author(s)
      横山栄二、平井晋一郎、石毛太一郎、村上覚史
    • Organizer
      第159回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      日本大学生物資源科学部
    • Year and Date
      2016-09-06 – 2016-09-08
  • [Presentation] 次世代シークエンサーによる腸管出血性大腸菌O157の特定クローンの同定2016

    • Author(s)
      横山栄二、平井晋一郎、村上覚史
    • Organizer
      第90回日本感染症学会学術講演会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-04-15 – 2016-04-16

URL: 

Published: 2018-01-16  

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