Metagenomic detection of protozoan parasites on leafy greens aided by a rapid and efficient DNA extraction protocol
Notice bibliographique
Résumé
Introduction Infections with protozoan parasites associated with the consumption of fresh produce is an on-going issue in developed countries but mitigating the risk is hampered by the lack of adequate methods for their detection and identification. Materials and methods We developed a metagenomic next-generation sequencing (mNGS) assay using a MinION sequencer for the identification of parasites in intentionally contaminated lettuce to achieve a more accurate and rapid method than the traditional molecular and microscopy methods commonly used for regulatory purposes. Lettuce (25 g) was spiked with varying numbers of Cryptosporidium parvum oocysts, and microbes washed from the surface of the lettuce were lysed using the OmniLyse device. DNA was then extracted by acetate precipitation, followed by whole genome amplification. The amplified DNA was sequenced by nanopore technology and validated with the Ion Gene Studio S5, and the generated fastq files raw reads were uploaded to the CosmosID webserver for the bioinformatic identification of microbes in the metagenome. To demonstrate the ability of the procedure to distinguish other common food and waterborne protozoan parasites, lettuce was also spiked with C. hominis, C. muris, Giardia duodenalis and Toxoplasma gondii individually or together. Results The efficient lysis of oocysts and cysts was a prerequisite for the sensitive detection of parasite DNA and was rapidly achieved within 3 min. Amplification of extracted DNA led to the generation of 0.16–8.25 μg of DNA (median = 4.10 μg), sufficient to perform mNGS. Nanopore sequencing followed by bioinformatic analysis led to the consistent identification of as few as 100 oocysts of C. parvum in 25 g of fresh lettuce. Similar results were obtained using the Ion S5 sequencing platform. The assay proved useful for the simultaneous detection of C. parvum, C. hominis, C. muris, G. duodenalis and T. gondii. Discussion Our metagenomic procedure led to the identification of C. parvum present on lettuce at low numbers and successfully identified and differentiated other protozoa either of the same genus or of different genera. This novel mNGS assay has the potential for application as a single universal test for the detection of foodborne parasites, and the subtyping of parasites for foodborne outbreak investigations and surveillance studies.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».