中美科学家利用纳米孔测序快速确定沙门氏菌血清型

　　

玛氏全球食品安全中心、美国佐治亚大学和康奈尔大学的研究人员近日利用纳米孔测序技术开发出一种新方法，能够在短短两小时内确定沙门氏菌血清型，并在八小时内完成整个鉴定过程。这项成果发表在《Food Microbiology》杂志上，通讯作者是玛氏全球食品安全中心的Silin Tang博士。

沙门氏菌（Salmonella）是一种属于肠杆菌科的革兰氏阴性杆菌，也是腹泻病四大全球病因之一。腹泻虽然是一种常见疾病，但对于幼童而言，可能会带来严重后果。大部分沙门氏菌病例的病情轻微，但有时也会危及生命。疾病的严重程度取决于宿主因素和沙门氏菌血清型。

确定沙门氏菌的血清型，可以让食品安全的监管人员更容易找到细菌污染的源头。这种源头往往出现在各种食品中，包括水果、蔬菜、肉类、鸡蛋和奶制品等。不久前，法国就爆发了沙门氏菌感染事件，据悉与食用生牛乳莫尔比耶奶酪有关。

过去，人们通常采用玻片凝集实验来判断沙门氏菌的血清型，但这需要具有一定经验的技术人员，也需要消耗大量的血清试剂。整个过程耗时较长，一般需要2-3天。随着测序技术的普及，细菌的分子分型技术发展迅速，逐步取代传统分型方法。如今，全球的食品安全监管机构和公共卫生机构开始采用全基因组测序的方法来进行病原体分型。

Illumina测序平台已成为食源性病原体分型的金标准，但它也存在一些限制，包括周转时间长，样品制备过程复杂，这限制了它在食品行业的使用。Oxford Nanopore Technologies测序平台是实时的长读长测序设备，能够生成微生物鉴定所用的数据。于是，研究人员就探索了利用纳米孔测序平台是否能准确预测沙门氏菌的血清型。

他们利用GridION测序仪和R9.4测序芯片对38个沙门氏菌菌株（代表34种血清型）进行了最多2小时的测序，并利用各种不同的组装工具（包括Canu、Miniasm和Racon等）开展下游的生物信息学分析。他们同时利用Illumina HiSeq测序平台获取相同菌株的WGS数据，作为血清型预测的基准。

结果表明，利用纳米孔测序30分钟、45分钟、1小时和2小时生成的WGS数据进行预测的结果均与基于Illumina WGS数据的预测结果相符。这项研究证实了纳米孔测序平台与Illumina测序平台在血清型预测上的准确性相当。

康奈尔大学的食品安全学教授Martin Wiedmann表示，这对于食品行业来说是一个重要消息，因为很少有实验室可以进行经典的血清分型，通常需要送到经过认证的实验室。如今，依靠简单的设备即可开展全基因组测序。“现在，你可以在食品加工厂附近的实验室中进行检测，”他说。（生物通 薄荷）

原文检索

Evaluation of real-time nanopore sequencing for Salmonella serotype prediction

https://doi.org/10.1016/j.fm.2020.103452