Σκοπός της εργασίας ήταν η μελέτη της έκφρασης γονιδίων παθογένειας του βακτηρίου Listeria monocytogenes κατά τη διάρκεια ανάπτυξής του σε υγρό θρεπτικό υλικό καθώς και στην επιφάνεια τομάτας, καρότου και αγγουριού, σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Για το σκοπό αυτό, το παθογόνο L. monocytogenes στέλεχος LQC 15257 ορότυπος 4b απομονωμένο από φράουλα, ενοφθαλμίστηκε σε υγρό θρεπτικό υλικό BHI (108 CFU/mL) καθώς και στην επιφάνεια τεμαχίων τομάτας, καρότου και αγγουριού (108 CFU/g). Ακολούθησε επώαση σε τρεις θερμοκρασίες 4, 10 και 30 oC κατά τη διάρκεια της οποίας πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία αμέσως μετά τον ενοφθαλμισμό (0 ώρες) καθώς και μετά από 0.5, 6 και 24 ώρες. Τα δείγματα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την συγκριτική μελέτη της έκφρασης των γονιδίων παθογένειας prfA, sigB, hly, plcA, plcB, inlA, inlB, inlC, inlJ με εφαρμογή της μεθόδου RT-qPCR, χρησιμοποιώντας ως γονίδια αναφοράς τα 16S, rpob και IGS. Καλλιέργεια του παθογόνου σε ΒΗΙ υγρό θρεπτικό υλικό που επωάστηκε στις ίδιες θερμοκρασίες, χρησιμοποιήθηκε ως μάρτυρας. Η έκφραση των γονιδίων επηρεάστηκε από την θερμοκρασία, τον χρόνο επώασης καθώς και το είδους του τροφίμου-υποστρώματος. Μόνο τα inlC και inlJ παρουσίασαν το ίδιο μοτίβο έκφρασης και συγκεκριμένα εμφάνισαν ρύθμιση μείωσης (downregulation), όταν το παθογόνο αναπτύχθηκε σε αγγούρι και τομάτα στους 10 και 4 οC, αντίστοιχα. Η μεταγραφή του γονιδίου hly επηρεάστηκε περισσότερο από τις πειραματικές συνθήκες που εφαρμόστηκαν εμφανίζοντας ρύθμιση μείωσης κατά την ανάπτυξη σε αγγούρι στους 10 και 30 oC, σε τομάτα στους 4 και 10 oC και σε καρότο στους 10 oC, ενώ εμφάνισε ρύθμιση αύξησης (upregulation) κατά την ανάπτυξη σε τομάτα στους 30 oC και σε καρότο στους 4 oC. Αντίθετα, τα γονίδια sigB και prfA επηρεάστηκαν πολύ λιγότερο εμφανίζοντας ρύθμιση μείωσης κατά την ανάπτυξη σε τομάτα στους 4oC και σε αγγούρι στους 10 oC, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα αυτά υποδεικνύουν ότι αβιοτικοί παράγοντες δύνανται να επηρεάζουν την έκφραση των υπό μελέτη γονιδίων παθογένειας, επισημαίνουν την περιπλοκότητα του φαινομένου της ρύθμισης των γονιδίων και διευκολύνουν την κατανόηση της φυσιολογίας του εν λόγω παθογόνου κατά τη ανάπτυξή του σε τρόφιμο ως υπόστρωμα.
The aim of the present study was to investigate the expression of Listeria monocytogenes key virulence genes during growth in liquid medium, on tomato, carrot and cucumber at different temperatures. For that purpose, L. monocytogenes strain LQC 15257, serotype 4b, isolated from strawberry was used to inoculate BHI broth (108 CFU/mL) and the surface of tomato, carrot and cucumber pieces (108 CFU/g) and incubated at 4, 10 and 30 oC. Sampling took place at 0, 0.5, 6.0 and 24h after inoculation and the comparative expression of prfA, sigB, hly, plcA, plcB, inlA, inlB, inlC, inlJ as well as 16S, rpob, and IGS as reference genes was assessed by RT-qPCR. Culture, grown in BHI broth under identical conditions, was used as a control. The effect of incubation temperature, time as well as food matrix has been exhibited. Only inlC and inlJ exhibited identical expression pattern throughout the experiment, they were downregulated when the pathogen was grown on cucumber and tomato at 10 and 4 oC, respectively. hly was the gene whose transcription was affected the most by the conditions of the experiment, it was downregulated upon growth on cucumber at 10 and 30 oC, tomato at 4 and 10 oC and carrot at 10 oC and upregulated upon growth on tomato at 30 oC and carrot at 4 oC. On the contrary, sigB and prfA were genes least affected by the conditions of the experiment, they were downregulated only upon growth on tomato at 4 oC and cucumber at 10 oC, respectively. These results indicate that abiotic factors may affect L. monocytogenes virulence gene expression, highlight the complexity of regulation of gene expression and facilitate understanding of the microorganism’s physiology during growth at food matrices.
