اشرشیاکلی اوروپاتوژنیک (UPEC) CFT073 دارای یک جزیره مرتبط با بیماری زایی اش میباشد (PAICFT073)، که موجب عفونت کلیه (پیلونفریتیس) و سیستیت میشود. با استفاده از روش PCR، ما ژن prrA PAI CFT073 را در اشرشیاکلی O157:H7 EDL933 پیدا کردیم. جزئیات بیشتر تست PCR 38 چارچوب خواندنی باز توالیهای اتصال سمت چپ و راست PAICFT073، نشان میدهد که آن، از خوشه ی ژنی prrA-modD-yc73-fepC میباشد اما PAICFT073 در اشرشیاکلی O157:H7 EDL933 حضور ندارد. یک آنالیز مقدماتی سریع پیشنهاد میکند که خوشه ی ژن prrA-modD-yc73-fepC از PAICFT073 در 43 سویه از اشرشیاکلی O157:H7 دارای ژن سم شیگا (Stx) حضور دارد اما در 19 سویه از اشرشیاکلی O157:H7 بدون ژن Stx حضور ندارد. یک رخداد همزمان قوی، بدون توجه به منشأ آنها، بین خوشه ی ژنی prrA-modD-yc73-fepC و ژنهای Stx مشاهده شده بود. خوشه ی ژنی prrA-modD-yc73-fepC پروتئینهایی را کد میکند که احتمالاً در سیستم جذب آهن درگیر میباشند، که قویاً اهمیت متابولیسم آهن را در سرایت میانجیگری شده با Stx نشان میدهد. بهعلاوه، خوشه ی ژنی prrA-modD-yc73-fepC ممکن است بهعنوان یک مارکر تشخیصی برای تمایز قائل شدن بین سویههای O157:H7 دارای ژن Stx از سویه ی بدون ژن Stx مورداستفاده قرار بگیرد، و احتمالاً برای تشخیص سریع سایر باکتریهای گرم منفی بیماریزا دارای ژن Stx نیز مورداستفاده قرار میگیرد.
سویههای اشرشیاکلی اوروپاتوژنیک (UPEC) همولایزین، فیمبریه و آئروباکتین را تولید میکند؛ مقاومت سرمی را نشان میدهد، و انکپسوله میشود. این ویژگیها، معمولاً در سویههای معمول مدفوعی غایب هستند، که دلالت بر حضور یک مجموعه ی بیمانند از تعیینکنندههای سرایت در سویههای UPEC دارد، که از تعیینکنندههای سرایت اشرشیاکلی ایجادکنندهی اسهال متفاوت میباشد. بسیاری از این تعیینکنندههای سرایت توسط خوشههای ژنی که در جزایر مرتبط با بیماریزایی قرار دارند، کد میشوند. اخیراً، گویر و همکارانش جزایر مرتبط با بیماریزایی را توصیف کردهاند (PAICFT073)، به این صورت که دارای 44 چارچوب خواندنی باز (ORFs) میباشد. در بین آنها، 4 مورد همولایزین، 11 مورد فیمبریه P را کد میکردند و 19 مورد هیچ هومولوژی را با UPEC J96 یا اشرشیا کلی K-12 نشان ندادند. 4 ژن (prrA, modD, fepC, yc73)، که روی PAICFT073 در نزدیک نقطه اتصال سمت چپ قرار میگیرند، پروتئینهایی را کد میکنند که با رسپتور غشای بیرونی وابسته به TonB، زیر واحدهای اتصال به ATP ترنسپورتر مولیبدات (ModD)، پروتئین حامل فریک انتروباکتین متصل شونده به ATP (FepC)، و یک پروتئین مشابه هموفیلوس آنفولانزا yc73 همولوگ میباشند. نزدیک نقطه اتصال سمت راست، ژنهای R1 و R2 یک ضد خاتمه دهنده را کد میکنند که با ژن موجود در اپرون sac باسیلوس سابتیلیس همولوگ میباشد و یک همولوگی برای جزء 2 اختصاصی گلوکز و مالتوز میباشد.
Uropathogenc Escherichia coli (UPEC) CFT073 has a pathogenicity-associated island (PAICFT073), which causes pyelonephritis and cystitis. Using PCR method, we found the prrA gene of PAICFT073 in E. coli O157:H7 EDL933. Further detailed PCR screening of 38 open reading frames, the right and left junction sequences of PAICFT073, revealed that it is the prrA-modD-yc73-fepC gene cluster but not the PAICFT073 present in E. coli O157:H7 EDL933. A rapid preliminary analysis suggested that the prrA-modD-yc73-fepC gene cluster of the PAICFT073, is present in 43 strains of E. coli O157:H7 containing Shiga toxin (Stx) gene but absent in 19 strains of E. coli O157:H7 without Stx gene. A strict co-occurrence of the prrA-modD-yc73-fepC gene cluster and Stx genes was observed, regardless of their origin. The prrA-modD-yc73-fepC gene cluster encode proteins probably involved in iron uptake system, which strongly suggests the importance of iron metabolism in the Stx-mediated virulence. In addition, the prrA-modD-yc73-fepC gene cluster may be used as a diagnostic marker to distinguish E. coli O157:H7 strains containing Stx gene from that without Stx gene, and possibly to quickly detect other pathogenic gram-negative bacteria containing the Stx gene.
Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) strains produce hemolysin, P fimbriae, and aerobactin; exhibit serum resistance, and are encapsulated (10, 14). These features, usually absent from the typical fecal strains, imply the presence of a unique set of virulence determinants in UPEC strains, which are different from the virulence determinants of diarrheagenic E. coli. Many of these virulence determinants are encoded by gene clusters located on the pathogenicity-associated islands (8). Recently, Guyer et al. described the pathogenicity-associated island (PAICFT073), which contains 44 open reading frames (ORFs). Among them, 4 encode the hemolysin, 11 encode P fimbriae, and 19 show no homology to UPEC J96 or E. coli K-12 entries. Four genes (prrA, modD, fepC, and yc73), located on the PAICFT073 near the left junction, encode proteins homologous to the TonB-dependent outer membrane receptor, the ATP-binding subunits of the molybdate transporter (ModD), the ferric enterobactin transport ATP-binding protein (FepC), and a similar Haemophilus influenzae yc73 protein (4). Near the right junction, R1 and R2 genes encode an apparent antiterminator with homology to a gene in the sac operon of Bacillus subtilis, and a homolog of the maltose- and glucose-specific component II (5).