Comparison of commercial DNA extraction kits and quantitative PCR systems for better sensitivity in detecting the causative agent of paratuberculosis in dairy cow fecal samples
Notice bibliographique
Résumé
Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) causes ruminant paratuberculosis (Johne's disease) worldwide. Oral-fecal contamination is the most important mode of transmission of paratuberculosis, so eradicating MAP-shedding animals could prevent disease propagation. Fecal culture, a well-known method for MAP diagnosis, requires costly specialized media and a long incubation time that sometimes ends in disappointing bacterial contamination. To facilitate the efforts of control programs, we evaluated the performance of direct fecal quantitative PCR (qPCR) assays for their sensitivity and robustness for MAP detection. Commercial kits use different strategies for extracting DNA, combined with qPCR systems, to detect the presence of MAP in fecal samples. In this study, we compared the sensitivity of 3 commercially available DNA extraction kits (A, B, and C) combined with 2 qPCR systems (T and V) for the detection of MAP in infectious cows. A total of 49 dairy cows from 5 herds were sampled twice a year for 3 yr and diagnosed using fecal culture and ELISA. Eight replicates of their fecal samples from the first sampling were tested using each DNA extraction method and qPCR detection system. Although all 3 of the commercial DNA extraction kits have been previously described as very efficient for the diagnosis of paratuberculosis, kit B provided the highest sensitivity. Indeed, 89% of the cows declared positive for paratuberculosis by both fecal culture and ELISA were identified with kit B, whereas only 23 and 43% of the cows were identified with kits A and C, respectively. Interestingly, kit B was able to detect some low-MAP shedders. The qPCR detection system also played a critical role: system T yielded qPCR with the highest sensitivity. The results of this study suggest that DNA extraction kit B combined with detection system T provides the best amplification of MAP DNA from fecal samples with the highest sensitivity and specificity. Although 1 DNA extraction and qPCR analysis should be adequate to confirm that an animal with diarrhea or other signs of paratuberculosis is positive, detecting low shedders at the highest sensitivity should include repetitive testing. This study demonstrates the importance of repetitions using the most appropriate method for extracting DNA from fecal samples, combined with a compatible qPCR system for identifying MAP-shedding animals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,011 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».