Show simple item record

dc.contributor.advisorSekse, Camilla
dc.contributor.authorLarsen, Rita Karine Lien
dc.description.abstractShiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) have been associated with several cases of foodborne disease outbreaks. In severe cases, infection with STEC has led to life-threatening conditions including haemorrhagic colitis and haemolytic uremic syndrome. The main virulence factor of STEC is Shiga toxin (Stx). The stx gene is carried on Stx-encoding phages (Stx phages) that can be transferred to the bacterial genome through lysogenic infection. Enteropathogenic E. coli (EPEC) is another group of diarrheagenic bacteria, which can be divided in typical EPEC (tEPEC) and atypical EPEC (aEPEC). This group is similar to STEC, they do not encode stx, but may share many other virulence factors. STEC O26 is the most common non-O157 serotype associated with STEC infections. Both aEPEC and STEC can belong to the O26 serogroup. The aim of this study was to investigate and compare E. coli O26 susceptible to Stx2a phages with non-susceptible E. coli O26 by host infectivity studies, the ability to ferment rhamnose and dulcitol, the presence of ehxA and screening for phage insertion sites for selected isolates. A total of 42 aEPEC O26, seven STEC O26, three well-characterized E. coli strains and one well-characterized Shigella sonnei strain were used as recipients. Stx phage ф731(stx::cat) (hereby called ф731) was used in lysogenic and lytic infection on all recipient strains. Two recombinant Stx phages were created in this study: фC1-50(stx2a::cat) and фH1-43(stx2a::cat), and were further used in lysogenic infection of the well-characterized strains and 13 aEPEC O26 isolates. The E. coli O26 strains were also characterized in a broader sense; presence of ehxA, fermentation of rhamnose and dulcitol, whole genome sequencing and screening for availability of phage insertion sites in selected isolates to investigate a possible connection between phage susceptibility and other host specific factors. No E. coli O26 in the study were susceptible to lytic infection by ф731. A total of 27 of 42 aEPEC isolates and all seven STEC isolates were susceptible to lysogenic infection by ф731. Two additional isolates were susceptible to фC1-50(stx2a::cat). Two isolates susceptible to ф731 had all insertion sites vacant prior to lysogenic infection, and two isolates not susceptible to the phage had one insertion site (yehV) occupied. This study found no distinct differences between susceptible and non-susceptible E. coli O26 isolates. Investigation of availability of the insertion sites on selected isolates indicated that aEPEC O26 isolates were more likely to incorporate a Stx2a phage if all insertion sites were available. No aEPEC or STEC isolate in this study was susceptible to lytic infection by ф731.nb_NO
dc.description.abstractShigatoxin-produserende Escherichia coli (STEC) har vært assosiert med flere tilfeller av sykdomsutbrudd forbundet med smitte via matprodukter. I alvorlige sykdomstilfeller kan STEC infeksjoner føre til livstruende tilstander som hemoragisk kolitt og hemolytisk uremisk syndrom. Den viktigste virulensfaktoren til STEC er Shigatoksinet (Stx). Genet for Stx sitter i Stx-bakteriofager (Stx-fag) og kan overføres til bakteriegenomet via transduksjon. Enteropatogene E. coli (EPEC) er en annen gruppe diaréfremkallende bakterier. Disse kan deles inn i typiske EPEC (tEPEC) og atypiske EPEC (aEPEC). Denne gruppen likner STEC, og de kan dele flere virulensfaktorer med unntak av stx genet. STEC O26 er den vanligste non-O157 serotypen som er assosiert med STEC-infeksjoner. Både aEPEC og STEC kan tilhøre serotype O26. Målet med oppgaven var å undersøke og sammenligne E. coli O26 som var mottakelige for Stx-fag med ikke-mottakelige E. coli O26 via infeksjonsstudier, evne til fermentering av rhamnose og dulcitol, tilstedeværelse av ehxA, og for utvalgte isolater; undersøke mulige seter for Stx-fag i genomet hvor fagen kan inkorporeres. Totalt ble 42 aEPEC O26, sju STEC O26, tre vel-karakteriserte E. coli stammer and en vel-karakterisert Shigella sonnei stamme brukt som mottakere i bakteriofagforsøkene. Stx-fagen ф731(stx::cat) (heretter kalt ф731) ble brukt til lytisk og lysogen infeksjon av alle mottakerne. To rekombinante fager ble laget: фC1-50(stx2a::cat) og фH1-43(stx2a::cat), som ble videre brukt til lysogen infeksjon av de vel-karakteriserte stammene, samt 13 aEPEC O26. E. coli O26 isolatene ble karakterisert etter tilstedeværelse av ehxA og fermentering av rhamnose og dulcitol. Hel-genom sekvensering ble gjennomført på flere isolater, og undersøkelse av tilgjengelighet på bakteriofag-seter ble utført for utvalgte isolater. Ingen av E. coli O26 isolatene var mottagelige for lytisk infeksjon av ф731. Totalt var 27 av 42 aEPEC isolater og alle sju STEC isolater mottagelige for lysogen infeksjon av ф731. Ytterligere to aEPEC isolater var mottakelige for фC1-50(stx2a::cat). To ф731-mottakelige isolater hadde alle bakteriofag-setene tilgjengelig før infeksjon, og to isolater som ikke var mottakelige for denne fagen hadde et opptatt sete (yehV). Det ble ikke funnet noen klar forskjell mellom mottakelige og ikke-mottakelige E. coli O26 isolater i denne oppgaven. Undersøkelse av tilgjengelighet på bakteriofag-seter indikerte at aEPEC O26 isolater som kun har ledige seter med større sannsynlighet er mottagelig for inkorporering av en Stx-fag. Ingen aEPEC eller STEC isolater i denne oppgaven var mottakelig for lytisk infeksjon av ф731.nb_NO
dc.description.sponsorshipResearch Council of Norwaynb_NO
dc.publisherNorwegian University of Life Sciences, Åsnb_NO
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal*
dc.subjectE. colinb_NO
dc.subjectShiga toxinnb_NO
dc.titleShiga toxin-producing E. coli O26 : transduction of Stx bacteriophagesnb_NO
dc.typeMaster thesisnb_NO
dc.subject.nsiVDP::Matematikk og Naturvitenskap: 400nb_NO
dc.relation.projectNorges forskningsråd: 221663nb_NO

Files in this item


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal