Characterization of Atypical Shiga Toxin Gene Sequences and Description of Stx2j, a New Subtype

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dc.contributor.author

Gill, Alexander

Dussault, Forest

McMahon, Tanis

Petronella, Nicholas

Wang, Xiong

Cebelinski, Elizabeth

Scheutz, Flemming

Weedmark, Kelly

Blais, Burton

Carrillo, Catherine

dc.date.accessioned

2023-06-12T04:25:24Z

dc.date.available

2023-06-12T04:25:24Z

dc.date.issued

2022-03-16

dc.description.abstract - en

Shiga toxin (Stx) is the definitive virulence factor of Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC). Stx variants are currently organized into a taxonomic system of three Stx1 (a, c, and d) and seven Stx2 (a, b, c, d, e, f, and g) subtypes. In this study, seven STEC isolates from food and clinical samples possessing stx2 sequences that do not fit current Shiga toxin taxonomy were identified. Genome assemblies of the STEC strains were created from Oxford Nanopore and Illumina sequence data. The presence of atypical stx2 sequences was confirmed by Sanger sequencing, as were Stx2 expression and cytotoxicity. A strain of O157:H7 was found to possess stx1a and a truncated stx2a, which were originally misidentified as an atypical stx2. Two strains possessed unreported variants of Stx2a (O8:H28) and Stx2b (O146:H21). In four of the strains, we found three Stx subtypes that are not included in the current taxonomy. Stx2h (O170:H18) was identified in a Canadian sprout isolate; this subtype has only previously been reported in STEC from Tibetan Marmots. Stx2o (O85:H1) was identified in a clinical isolate. Finally, Stx2j (O158:H23 and O33:H14) was found in lettuce and clinical isolates. The results of this study expand the number of known Stx subtypes, the range of STEC serotypes, and isolation sources in which they may be found. The presence of the Stx2j and Stx2o in clinical isolates of STEC indicates that strains carrying these variants are potential human pathogens.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

La toxine de Shiga (Stx) est le facteur de virulence définitif d'Escherichia coli producteur de toxine de Shiga (STEC). Les variantes de la Stx sont actuellement organisées en un système taxonomique comprenant trois sous-types Stx1 (a, c et d) et sept sous-types Stx2 (a, b, c, d, e, f et g). Dans cette étude, sept isolats de STEC provenant d'échantillons alimentaires et cliniques et possédant des séquences stx2 qui ne correspondent pas à la taxonomie actuelle de la toxine de Shiga ont été identifiés. Les assemblages de génomes des souches STEC ont été créés à partir des données de séquences d'Oxford Nanopore et d'Illumina. La présence de séquences stx2 atypiques a été confirmée par séquençage Sanger, de même que l'expression de la Stx2 et la cytotoxicité. Une souche de O157:H7 s'est avérée posséder une stx1a et une stx2a tronquée, initialement identifiées à tort comme une stx2 atypique. Deux souches possédaient des variantes non signalées de Stx2a (O8:H28) et de Stx2b (O146:H21). Dans quatre des souches, nous avons trouvé trois sous-types de Stx qui ne sont pas inclus dans la taxonomie actuelle. Stx2h (O170:H18) a été identifié dans un isolat de germe canadien ; ce sous-type n'a été signalé auparavant que dans des STEC de marmottes tibétaines. Stx2o (O85:H1) a été identifié dans un isolat clinique. Enfin, Stx2j (O158:H23 et O33:H14) a été trouvé dans la laitue et dans des isolats cliniques. Les résultats de cette étude augmentent le nombre de sous-types de Stx connus, la gamme de sérotypes STEC et les sources d'isolement dans lesquelles ils peuvent être trouvés. La présence des Stx2j et Stx2o dans des isolats cliniques de STEC indique que les souches porteuses de ces variantes sont des pathogènes humains potentiels.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1128/jcm.02229-21

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/678

dc.language.iso

en

dc.publisher

The American Society for Microbiology

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Characterization of Atypical Shiga Toxin Gene Sequences and Description of Stx2j, a New Subtype

dc.type - en

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