ゲノム全体シーケンシング（WGS）ワークフローによる遺伝子組み換えおよび食中毒病原性「バチルス」分離株の同定

科学分野:

• 微生物学
• バイオインフォマティクス
• 食品安全

背景:

• 食品および飼料中の細菌汚染は、公衆衛生に重大なリスクをもたらします。
• 遺伝子組み換え微生物（GMM）およびバチルス・セレウスのような毒素産生細菌は、生産中に食品を汚染する可能性があります。
• ゲノム全体シーケンシング（WGS）は病原体検出に不可欠ですが、GMMへの適用には集中的な研究が必要です。

研究 の 目的:

• バチルス・サブチリス群（GMMを含む）およびバチルス・セレウス群分離株を特徴付けるためのWGSベースのバイオインフォマティクスワークフローを開発および検証すること。
• トランスジェニック要素と宿主株を同定することにより、既知のGMMを検出するための新しい方法を実装すること。
• ワークフローが、食品連鎖における微生物学的特徴付けに関するEFSAガイドラインに準拠していることを確認すること。

主な方法:

• ショートリード（Illumina）とロングリード（Oxford Nanopore Technologies）の両方のデータに対応するWGSベースのバイオインフォマティクスワークフローが開発されました。
• ワークフローには、品質チェック、分類学的同定、および抗菌抵抗性、病原性遺伝子、移動性遺伝子要素のスクリーニングが含まれます。
• 既知のGMMをトランスジェニック要素と宿主株の同定に基づいて検出するための特定のモジュールが作成されました。

主要な成果:

• ワークフローは、既知の遺伝子組み換えバチルス・サブチリス株を、野生型株を誤って分類することなく正確に同定しました。
• 公開されているデータセットは、バチルス・セレウス群内の亜種を正確に特徴付け、同定するワークフローの能力を確認しました。
• システムは、抗菌抵抗性、病原性因子、および移動性遺伝子要素を効果的にスクリーニングします。

結論:

• 開発された自動ワークフローは、バチルス属内の既知のGMMおよび食中毒病原体を検出するための信頼性の高いソリューションを提供します。
• このツールは、規制遵守をサポートし、食品連鎖における微生物学的特徴付け能力を向上させることにより、食品安全性を確保することに貢献します。
• このワークフローは、食品連鎖における包括的な細菌分析にWGSを適用する上での重要な進歩を表しています。