NanoMLST：ESKAPE+E病原菌を対象としたOxford Nanopore次世代シーケンシングを用いたハイスループット細菌マルチロカスシーケンスタイピングワークフロー

科学分野:

• 微生物学
• ゲノミクス
• バイオインフォマティクス

背景:

• マルチロカスシーケンスタイピング（MLST）は、細菌分離株の特性評価に不可欠です。
• MLSTのための従来のサンガーシーケンシングは、時間と労力がかかります。
• 大規模な病原体サーベイランスには、ハイスループット法が必要です。

研究 の 目的:

• NanoMLST、ハイスループットMLSTワークフローの開発と検証。
• ESKAPE+E病原菌の迅速かつ効率的なシーケンスタイプ（ST）割り当てを可能にする。
• サンガーシーケンシングに代わる、費用対効果が高く労働集約性の低い代替手段を提供する。

主な方法:

• 7つのハウスキーピング遺伝子のためのマルチプレックスPCRプライマー設計。
• 熱溶解、機械的溶解、および磁気ビーズシステムを使用したDNA抽出。
• Flongleセル上でのOxford Nanopore Technologies（ONT）次世代シーケンシング。
• Krocusプログラムを使用したシーケンスタイプ（ST）決定。

主要な成果:

• 221の細菌分離株すべてでSTを正常に取得しました。
• 24の分離株に対する平均ターンアラウンドタイムは12時間でした。
• 代表的な分離株でサンガーシーケンシングとの100％の一致率を示しました。
• K. pneumoniaeとE. faeciumはオリゴクローナル、他はポリクローナルとして特徴付けられました。

結論:

• NanoMLSTは、大規模MLSTのための迅速、安価、かつ効率的な代替手段です。
• このワークフローは、臨床的に重要な病原菌のタイピングに適しています。
• 細菌集団の迅速なサーベイランスと特性評価を可能にします。