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Porzines Circovirus Typ 3 in deutschen Mastbeständen. Vorkommen und genetische Charakterisierung
Porzines Circovirus Typ 3 in deutschen Mastbeständen. Vorkommen und genetische Charakterisierung
Im Jahr 2016 wurde PCV3-DNA erstmals in Hausschweinen aus nordamerikanischen Beständen nachgewiesen. Nachfolgend wurden in zahlreichen Ländern PCV3-positive Schweinebestände detektiert. Basierend auf diesen Untersuchungen wurde in der vorliegenden Studie durch eine retrospektive Auswertung von Serumproben das Vorkommen von PCV3 in deutschen Mastbeständen untersucht. Die 1.060 Serumproben, welche mittels real-time PCR auf PCV3-DNA untersucht wurden, stammten aus einem Gesundheitsmonitoring von 2015. Die 53 untersuchten Mastbestände, von welchen vorberichtlich bekannt war, dass deren Schweine wiederholt an Atemwegserkrankungen litten, lagen in Nord-, Ost- und Süddeutschland. Des Weiteren unterschieden sie sich in ihrer Größe und Betriebsform. Auch die Herkunft der Ferkel sowie der PCV2 Impfstatus der Mastschweine waren innerhalb der Bestände unterschiedlich. In jedem Bestand wurden 20 zufällig ausgewählte Mastschweine im Alter von 20 bis 24 Wochen beprobt. Die Untersuchung der Serumproben mittels real-time PCR ergab, dass 75,5% (40/53) der deutschen Mastbestände PCV3-positiv waren. In der statistischen Auswertung ergab sich kein signifikanter Zusammenhang zwischen den bestandsspezifischen Faktoren und dem Nachweis von PCV3-DNA. Damit konnte der Verdacht des ubiquitären Vorkommens von PCV3 innerhalb der deutschen Mastbestände bestätigt werden. Des Weiteren wurde in dieser Studie das Genom von PCV3 genetisch charakterisiert und phylogenetisch analysiert. Von 40 PCV3-positiven Serumproben, die aus unterschiedlichen Beständen stammten, gelang nach vorheriger rolling circle amplification (RCA) die Sequenzierung von 15 PCV3-Voll- bzw. neun Teilgenomsequenzen. Bei den neun PCV3 Teilgenomsequenzen erfolgte die Sequenzierung des ORF1, ORF2 und ORF3231. Von den 15 zirkulären, einzelsträngigen PCV3 Vollgenomsequenzen wiesen 13 eine Länge von 2.000 bp auf. Das Genom einer weiteren Sequenz war aufgrund einer Deletion 1.999 bp lang. Wegen einer Insertion wies das Genom einer anderen Sequenz eine Länge von 2.001 bp auf. Während ORF1 (Nukleotide 216 bis 1.106) und ORF2 (Nukleotide 1.980 bis 1.336) von diesen Mutationen nicht beeinträchtigt sind, könnte ORF3231 (Nukleotide 1.900 bis 595) kein funktionsfähiges Protein synthetisieren. Da die Funktion des ORF3177 (Nukleotide 62 bis 595) von diesen Mutationen nicht betroffen wäre, scheint dessen Existenz an Stelle des ORF3231 wahrscheinlicher. Aus den phylogenetischen Analysen der 24 deutschen PCV3-ORF2-Sequenzen dieser Studie sowie der 84 internationalen, in der NCBI GenBank verfügbaren ORF2-Sequenzen ging hervor, dass sich diese in zwei phylogenetisch abgrenzbare Gruppen (Cluster a und b) unterteilen lassen, welche eventuell PCV3-Genotypen darstellen. Weiter war zu erkennen, dass diese Hauptgruppen in weitere Subcluster unterteilt werden können. Für die Unterscheidung der beiden Hauptgruppen wurden die drei Aminosäurepositionen 122-ORF1, 24-ORF2 und 27-ORF2 als Marker genutzt. In gleicher Weise wurden die Aminosäurepositionen 77-ORF2, 104-ORF2 und 150-ORF2 zur Differenzierung der Subcluster der Gruppe b verwendet.
Porzines Circovirus Typ 3, PCV3, Vorkommen, genetische Charakterisierung
Söckler, Christina
2018
German
Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität München
Söckler, Christina (2018): Porzines Circovirus Typ 3 in deutschen Mastbeständen: Vorkommen und genetische Charakterisierung. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Im Jahr 2016 wurde PCV3-DNA erstmals in Hausschweinen aus nordamerikanischen Beständen nachgewiesen. Nachfolgend wurden in zahlreichen Ländern PCV3-positive Schweinebestände detektiert. Basierend auf diesen Untersuchungen wurde in der vorliegenden Studie durch eine retrospektive Auswertung von Serumproben das Vorkommen von PCV3 in deutschen Mastbeständen untersucht. Die 1.060 Serumproben, welche mittels real-time PCR auf PCV3-DNA untersucht wurden, stammten aus einem Gesundheitsmonitoring von 2015. Die 53 untersuchten Mastbestände, von welchen vorberichtlich bekannt war, dass deren Schweine wiederholt an Atemwegserkrankungen litten, lagen in Nord-, Ost- und Süddeutschland. Des Weiteren unterschieden sie sich in ihrer Größe und Betriebsform. Auch die Herkunft der Ferkel sowie der PCV2 Impfstatus der Mastschweine waren innerhalb der Bestände unterschiedlich. In jedem Bestand wurden 20 zufällig ausgewählte Mastschweine im Alter von 20 bis 24 Wochen beprobt. Die Untersuchung der Serumproben mittels real-time PCR ergab, dass 75,5% (40/53) der deutschen Mastbestände PCV3-positiv waren. In der statistischen Auswertung ergab sich kein signifikanter Zusammenhang zwischen den bestandsspezifischen Faktoren und dem Nachweis von PCV3-DNA. Damit konnte der Verdacht des ubiquitären Vorkommens von PCV3 innerhalb der deutschen Mastbestände bestätigt werden. Des Weiteren wurde in dieser Studie das Genom von PCV3 genetisch charakterisiert und phylogenetisch analysiert. Von 40 PCV3-positiven Serumproben, die aus unterschiedlichen Beständen stammten, gelang nach vorheriger rolling circle amplification (RCA) die Sequenzierung von 15 PCV3-Voll- bzw. neun Teilgenomsequenzen. Bei den neun PCV3 Teilgenomsequenzen erfolgte die Sequenzierung des ORF1, ORF2 und ORF3231. Von den 15 zirkulären, einzelsträngigen PCV3 Vollgenomsequenzen wiesen 13 eine Länge von 2.000 bp auf. Das Genom einer weiteren Sequenz war aufgrund einer Deletion 1.999 bp lang. Wegen einer Insertion wies das Genom einer anderen Sequenz eine Länge von 2.001 bp auf. Während ORF1 (Nukleotide 216 bis 1.106) und ORF2 (Nukleotide 1.980 bis 1.336) von diesen Mutationen nicht beeinträchtigt sind, könnte ORF3231 (Nukleotide 1.900 bis 595) kein funktionsfähiges Protein synthetisieren. Da die Funktion des ORF3177 (Nukleotide 62 bis 595) von diesen Mutationen nicht betroffen wäre, scheint dessen Existenz an Stelle des ORF3231 wahrscheinlicher. Aus den phylogenetischen Analysen der 24 deutschen PCV3-ORF2-Sequenzen dieser Studie sowie der 84 internationalen, in der NCBI GenBank verfügbaren ORF2-Sequenzen ging hervor, dass sich diese in zwei phylogenetisch abgrenzbare Gruppen (Cluster a und b) unterteilen lassen, welche eventuell PCV3-Genotypen darstellen. Weiter war zu erkennen, dass diese Hauptgruppen in weitere Subcluster unterteilt werden können. Für die Unterscheidung der beiden Hauptgruppen wurden die drei Aminosäurepositionen 122-ORF1, 24-ORF2 und 27-ORF2 als Marker genutzt. In gleicher Weise wurden die Aminosäurepositionen 77-ORF2, 104-ORF2 und 150-ORF2 zur Differenzierung der Subcluster der Gruppe b verwendet.