Random amplified polymorphic DNA analysis and demonstration of genetic variability among bifidobacteria isolated from rats fed with raw kidney beans

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Abstract

A rise in bifidobacterial numbers resembling the Escherichiacoli overgrowth phenomenon was observed in the rat small intestine in a feeding experiment with kidney beans. Bifidobacterial colony counts increased from 7.6 × 106 to 1.7 × 108 cfu·g−1 of intestinal tissue in the anterior part and from less than 1 × 105 to 2.65 × 108 cfu·g−1 in posterior part of the intestine. Fifteen bifidobacterial strains were purified and further analysed. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) assays were used to genetically differentiate bifidobacterial isolates from rat gut and compare them with type strains of 20 different species from the genus Bifidobacterium. A total of 80 arbitrary decamere primers were screened with 6 isolates, and 7 primers were chosen for the final analysis. The amplified DNA bands were scored and analysed by the unweighted pair-group method using arithmetic averages clustering. The isolates were not identical to each other nor to the screened type strains. Whereas it was possible to group 12 of the isolates into 2 separate clusters, 3 strains showed no significant relatedness to any strain. The results of the RAPD analysis indicated that there was a large degree of genetic variability among the bifidobacteria in the rat gut and demonstrated the potential applicability of such an approach in the investigation of microbial diversity in complex ecosystems.

Une augmentation du nombre de bifidobactéries ressemblante du phénomène de surcroissance d'Escherichiacoli a été observée dans le petit intestin de rats soumis à un régime alimentaire de haricots. Le nombre de colonies de bifidobactéries augmentait de 7,6 × 106 à 1,7 × 108 cfu·g−1 de tissu intestinal dans la portion antérieure de l'intestin et de moins de 1 × 105 à 2,65 × 108 cfu·g−1 dans la portion postérieure. Quinze souches de bifidobactéries ont été purifiées et analysées par la suite. Des essais avec l'ADN polymorphe amplifié au hasard (RAPD) ont été utilisés pour différencier génétiquement les bifidobactéries isolées du tube digestif du rat et pour les comparer avec des souches sauvages de 20 espèces différentes du genre Bifidobacterium. Un total de 80 amorces décamères arbitraires ont été criblées avec 6 isolats, et 7 amorces ont été retenues pour l'analyse finale. Les bandes d'ADN amplifié ont été comptées et analysées par regroupement UPGMA. Les isolats n'étaient pas identiques entre eux ni avec les souches-types criblées. Il a été possible de classer 12 des isolats en 2 groupes distincts, mais 3 souches n'ont montré aucune parenté significative avec aucune des souches. Les résultats des analyses RAPD ont indiqué qu'il y avait un fort degré de variabilité génétique parmi les souches de bifidobactéries dans le tractus digestif du rat et ont démontré qu'une telle approche serait potentiellement applicable à l'étude de la diversité microbienne dans des écosystèmes complexes. [Traduit par la Rédaction]

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