Development of a polymerase chain reaction assay for identification and detection of the fish pathogen Flavobacterium psychrophilum

• Published in: Research in microbiology 1998-07, Vol.149 (7), p.519-530
• Main Authors: Urdaci, M.C., Chakroun, C., Faure, D., Bernardet, J.-F.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Animal aquaculture; Animal productions; Animals; Bacterial diseases; Bacteriological methods and techniques used in bacteriology; Bacteriology; Bactérioses; Biological and medical sciences; Blotting, Southern - veterinary; Brackish; DNA, Bacterial - chemistry; Electrophoresis, Agar Gel - veterinary; Fish; Fish Diseases - diagnosis; Fish Diseases - microbiology; Flavobacterium - chemistry; Flavobacterium - immunology; Flavobacterium - isolation & purification; Flavobacterium psychrophilum; Fresh Water; Freshwater; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; Gram-Negative Bacterial Infections - diagnosis; Gram-Negative Bacterial Infections - microbiology; Gram-Negative Bacterial Infections - veterinary; Identification; Life Sciences; Marine; Microbiology; Microbiology and Parasitology; Oncorhynchus mykiss - microbiology; PCR; Pisciculture; Poisson; Polymerase Chain Reaction - methods; Polymerase Chain Reaction - veterinary; RNA - chemistry; RNA, Bacterial - chemistry; RNA, Ribosomal, 16S - chemistry; Sensitivity and Specificity; Skin - microbiology; Spleen - microbiology; Vertebrate aquaculture; Water Microbiology
• ISSN: 0923-2508; 1769-7123; 0923-2508
• DOI: 10.1016/S0923-2508(98)80006-5

A PCR-based method was developed to identify and detect Flavobacterium psychrophilum, the causative agent of “cold-water disease” and “rainbow trout fry syndrome” in salmonid fish. Two oligonucleotide primers were designed by comparing the 16S rRNA sequence of all taxa in the genus Flavobacterium and of representative species in most related genera within rRNA superfamily V. Purified chromosomal DNAs from all these bacterial species, from 25 F. psychrophilum isolates and from several other fish-pathogenic bacteria were used to assess the specificity of the reaction. Amplification products were generated only with F. psychrophilum DNA. The detection level, equivalent to approximately 10 to 100 bacterial cells, was increased 10-fold by hybridization with a radioactive probe. Preliminary experiments demonstrated that this procedure can also be applied to samples of infected tissue. This PCR assay is therefore a rapid, specific, and sensitive alternative to conventional plate culture methods for the identification and detection of F. psychrophilum. Une réaction de PCR spécifique a été développée pour l'identification et la détection de Flavobacterium psychrophilum, l'agent responsable de la maladie de l'eau froide et du ⪡rainbow trout fry syndrome⪢ chez les salmonidés. Deux oligonucléotides ont été désignés par comparaison des séquences de l'ARNr 16S de tous les taxa du genre Flavobacterium et des espèces les plus représentatives à l'intérieur de la superfamille V de l'ARNr. L'ADN génomique de toutes ces espèces, de 25 souches de F. psychrophilum et de plusieurs bactéries pathogènes des poissons, a été isolé pour tester la spécificité de la réaction. Seul F. psychrophilum donne une réaction de PCR positive avec les oligonucléotides choisis. Le seuil de détection est équivalent à 10–100 cellules, et il a été augmenté de 10 fois par hybridation avec une sonde radioactive. Des expériences préliminaires ont démontré que cette procédure peut être employée pour l'analyse des tissus infectés. Cette réaction de PCR, rapide, spécifique et sensible, peut être considérée comme une alternative aux méthodes de culture conventionnelles, pour l'identification et la détection de F. psychrophilum.