Development of an IMSA assay targeting the hly gene for detection of Listeria monocytogenes in food samples.

چکیده اصلی

Listeria monocytogenes remains a foodborne pathogen of major global public health concern, associated with high mortality, particularly in developing countries where food safety surveillance infrastructure is limited. The hly gene, which encodes the pore-forming toxin listeriolysin O, is a highly conserved virulence determinant across all major serotypes. In this study, we developed a closed-tube isothermal multiple self-matching-initiated amplification (IMSA) assay targeting the hly gene for the specific and visual detection of L. monocytogenes. Optimized to run at 63 °C for 45 min, the assay employs SYBR Green I preloaded in the tube cap, enabling direct visual readout under UV light without the post-amplification tube opening-a feature critical for resource-limited laboratories. The assay detected all six L. monocytogenes strains tested (serotypes 1/2a, 1/2c, 4b, and 4e) without cross-reactivity against 11 non-target foodborne pathogens. In phosphate-buffered saline (PBS), the limit of detection (LOD) was 1 × 102 CFU/mL, matching quantitative real-time PCR (qPCR) and outperforming loop-mediated isothermal amplification (LAMP) tenfold. This analytical sensitivity was determined in PBS; complex food matrices may elevate the practical detection limit owing to the presence of inhibitory substances. When applied to 84 enriched retail food samples from Anhui Province, China-spanning dairy, meat, and seafood-the assay identified 17 positive samples (20.24%) and showed complete concordance with the culture-based reference method. This closed-tube IMSA assay provides a rapid, specific, and equipment-minimal screening tool suitable for food safety monitoring in basic laboratories, particularly in developing regions lacking access to qPCR instrumentation.

ترجمه فارسی چکیده

لیستریا مونوسیتوژنز همچنان یک عامل بیماری‌زا منتقل‌شونده از طریق غذا با اهمیت عمومی جهانی است که با مرگ‌ومیر بالا همراه است، به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه که زیرساخت‌های نظارت بر ایمنی غذایی در آن‌ها محدود است. ژن hly که کدگذار سیتوکین لیستریولیزین O است، یک عامل ویرولانس بسیار ثابت در تمام سروتیپ‌های اصلی است. در این مطالعه، ما یک تست تقویت‌سازی چندگانه خودشروع‌شونده ایزوترمال (IMSA) در لوله بسته با هدف ژن hly برای شناسایی خاص و بصری L. monocytogenes توسعه دادیم. این تست که برای اجرا در 63 درجه سانتی‌گراد به مدت 45 دقیقه بهینه‌سازی شده، از SYBR Green I استفاده می‌کند و خوانش بصری مستقیم را بدون باز کردن لوله پس از تقویت‌سازی امکان‌پذیر می‌سازد. این تست تمام شش استراین L. monocytogenes تست شده (سروتیپ‌های 1/2a، 1/2c، 4b و 4e) را شناسایی کرد و هیچ واکنش متقاطعی علیه ۱۱ عامل بیماری‌زا غذایی غیرهدف نشان نداد. در فسفات-بیسرین (PBS)، حد تشخیص (LOD) ۱ × ۱۰۲ CFU/mL بود که با PCR زمان واقعی کمیاب (qPCR) مطابقت داشت و ۱۰ برابر LAMP عملکرد بهتری داشت. این حساسیت تحلیلی در PBS تعیین شد؛ ماتریس‌های غذایی پیچیده ممکن است حد تشخیص عملی را به دلیل وجود مواد مهارکننده بالا ببرند. هنگام اعمال بر روی ۸۴ نمونه غذایی خرده‌فروشی غنی‌شده از استان آنهوی، چین (شامل لبنیات، گوشت و دریایی)، تست ۱۷ نمونه مثبت (۲۰.۲۴٪) را شناسایی کرد و همخوانی کامل با روش مرجع مبتنی بر کشت را نشان داد. این تست IMSA لوله بسته، ابزاری سریع، خاص و با حداقل تجهیزات برای غربالگری مناسب نظارت بر ایمنی غذایی در آزمایشگاه‌های پایه است، به‌ویژه در مناطق در حال توسعه که دسترسی به تجهیزات qPCR ندارند.

متن کامل اصلی