Phylogenetic analysis of Escherichia coli isolated from broilers with colibacillosis based on gyrA gene sequences

Can J Vet Res. 2017 Jan;81(1):28-32.

Abstract

Escherichia coli isolates from chickens with colibacillosis were assigned to phylogenetic groups based on multiplex polymerase chain reaction (PCR) and antibacterial resistance of E. coli belonging to these groups was examined. Furthermore, the gyrA gene of isolates was sequenced and a phylogenetic tree was generated. A total of 84 E. coli isolates were grouped using multiplex PCR of TSPE4.C2, chuA, yjaA, and gadA molecular markers. Four phylogenetic groups were identified with strains divided as follows: 16 in group A (19.05%), 17 in group B1 (20.24%), 23 in group B2 (27.38%), and 28 in group D (33.33%). Escherichia coli isolates belonging to phylogenetic groups B2 and D were resistant to Soltrim and Flumequine unlike the majority of E. coli isolates that belonged to groups A and B1, and which were susceptible to these antibiotics. The phylogenetic results based on gyrA gene sequences from multiplex PCR revealed that E. coli phylogenetic grouping was in accordance with the clusters obtained in the phylogenetic tree. In conclusion, the comparative sequence analysis of gyrA sequences provides a firm framework for an accurate classification of E. coli and related taxa and may constitute a pertinent phylogenetic marker for E. coli.

Les isolats d’Escherichia coli provenant de poulets avec colibacillose ont été assignés à des groupes phylogénétiques sur la base d’une réaction d’amplification en chaine par la polymérase multiplex (ACP) et la résistance antimicrobienne des E. coli appartenant à ces groupes a été examinée. De plus, le gène gyrA des isolats a été séquencé et un arbre phylogénétique a été généré. Un total de 84 isolats a été groupé à l’aide de l’ACP multiplex utilisant les marqueurs moléculaires TSPE4.C2, chuA, yjaA et gadA. Quatre groupes phylogénétiques ont été identifiés et les souches réparties comme suit: 16 dans le groupe A (19,05 %), 17 dans le groupe B1 (20,24 %), 23 dans le groupe B2 (27,38 %), et 28 dans le groupe D (33,33 %). Les isolats d’E. coli appartenant aux groups phylogénétiques B2 et D étaient résistants au Soltrim et à la fluméquine contrairement à la majorité des isolats d’E. coli appartenant aux groupes A et B1, qui étaient sensibles à ces antibiotiques. Les résultats phylogénétiques basés sur les séquences du gène gyrA provenant de l’ACP multiplex ont révélé que le regroupement phylogénétique des E. coli était en accord avec les groupes obtenus dans l’arbre phylogénétique. En conclusion, l’analyse comparative des séquences gyrA fourni un patron solide pour une classification précise des E. coli et taxons associés et pourrait constituer un marqueur phylogénétique pertinent pour les isolats d’E. coli.(Traduit par Docteur Serge Messier).

MeSH terms

  • Animals
  • Anti-Bacterial Agents / pharmacology
  • Chickens*
  • DNA Gyrase / genetics*
  • Drug Resistance, Bacterial
  • Escherichia coli / drug effects
  • Escherichia coli / genetics*
  • Escherichia coli Infections / microbiology
  • Escherichia coli Infections / veterinary*
  • Phylogeny*
  • Poultry Diseases / microbiology*

Substances

  • Anti-Bacterial Agents
  • DNA Gyrase