Nachweis und Charakterisierung zirkulärer, einzelsträngiger BMMF-Elemente in milchwirtschaftlich genutzten Boviden

König, Marie-Thérèse (2022): Nachweis und Charakterisierung zirkulärer, einzelsträngiger BMMF-Elemente in milchwirtschaftlich genutzten Boviden. Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät

Abstract

In den vergangenen zehn Jahren gelang dank neuer Techniken die Entdeckung einer Vielzahl neuer, potenziell pathogener CRESS-DNA-Viren und anderer bisher unbekannter ssDNA-Elemente. Im Hinblick auf die Lebensmittelsicherheit erlangten vor allem neuartige zirkuläre ssDNA-Elemente, sogenannte bovine meat and milk factors (BMMF), die aus Kuhmilch, -seren und Kuhmilchprodukten isoliert werden konnten, besondere Aufmerksamkeit. Diese vermeintlich nur in europäischen Rindern taurinen Ursprungs vorkommenden Moleküle gerieten auf Basis globaler epidemiologischer Studien in Verdacht, indirekt an der Entstehung humaner Erkrankungen wie Kolon- und Mammakarzinomen und Multipler Sklerose beteiligt zu sein. Um Klarheit über das Vorkommen dieser ssDNA-Elemente in anderen Spezies als Bos taurus zu erlangen, die weltweit ebenfalls der Gewinnung von Lebensmitteln dienen, wurden in der vorliegenden Arbeit individuelle Milchproben der Spezies Wasserbüffel (Bubalus arnee f. bubalis), Schaf (Ovis aries) und Ziege (Capra aegagrus f. hircus) und zusätzlich Schaf- und Ziegenmilch aus dem Einzelhandel untersucht. Bei der Untersuchung der Milch mittels PCR-basierter Techniken und anschließender Sequenzierung gelang erstmalig die Isolierung verschiedener BMMF-artiger DNA-Elemente aus allen drei Spezies. Insgesamt konnten aus 53 % der Wasserbüffelmilchproben vollständige zirkuläre Genome isoliert werden, wohingegen dies nur aus 11 % aller individuellen Schafmilchproben gelang. Während die Einzelgemelksproben der Ziegen negativ getestet wurden, konnten aus der Hälfte aller aus dem Einzelhandel stammenden Schaf- und Ziegenmilchproben BMMF-ähnliche Elemente isoliert werden. Des Weiteren standen Blutproben von Yaks, Zebus und Watussi-Rindern aus deutschen Zoos und Tierparks zur Verfügung. Im Blut dieser Spezies konnte lediglich bei einem Yak zirkuläre ssDNA nachgewiesen werden. Im Rahmen dieser Studie konnte somit gezeigt werden, dass BMMF in mehr boviden Spezies vorkommen, als ursprünglich angenommen. Ob diese DNA-Elemente und CRESS-DNA-Viren Auswirkungen auf die Gesundheit von Tieren oder Menschen haben können, muss allerdings noch weiter erforscht werden.

Abstract

Over the past decade, new techniques have enabled the discovery of a variety of novel, potentially pathogenic CRESS DNA viruses and other previously unknown ssDNA elements. In terms of food safety, novel circular ssDNA elements, so-called bovine meat and milk factors (BMMF), which could be isolated from cow milk, sera and cow milk products, received special attention. On the basis of global epidemiological studies, these molecules, which are supposed to be exclusively present in European cattle of taurine origin, are suspected of being indirectly involved in the development of human diseases such as colon and breast carcinomas and multiple sclerosis. To gain clarity on the occurrence of these ssDNA elements in species other than Bos taurus, which are also kept for food production worldwide, individual milk samples from the species water buffalo (Bubalus arnee f. bubalis), sheep (Ovis aries) and goat (Capra aegagrus f. hircus) and additionally sheep and goat milk at retail were investigated in this study. By PCR-based analyses of the milk and subsequent sequencing, the isolation of different BMMF-like DNA elements was achieved for the first time from all three species. In total, complete circular genomes could be isolated from 53 % of the water buffalo milk samples, whereas this was only possible from 11 % of all individual sheep milk samples. While the individual goat milk samples tested negative, BMMF-like DNA elements could be isolated from half of all sheep and goat milk samples at retail. Furthermore, blood samples from yaks, zebus and watussi cattle from German zoos were available. In the blood of these species, circular ssDNA was detected in one yak only. Overall, this study showed that BMMF are present in more bovid species than originally assumed. Whether these DNA-elements and CRESS-DNA-viruses can impact animal or human health still needs further research.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: BMMF, circular ssDNA, milk, bovids, cancer
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 590 Tiere (Zoologie)
• Fakultäten: Tierärztliche Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 30. Juli 2022
• 1. Bericht­erstatter:in: Märtlbauer, Erwin