Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2022

Die bislang aus dem Europäischen Ziesel isolierten Mykoplasmen-Stämme konnten keiner valide beschriebenen Mykoplasmen-Art zugeordnet werden. Ziel dieser Arbeit war es daher, 23 Mykoplasmen-Isolate, die aus dem Respirationstrakt des Europäischen Ziesels (Spermophilus citellus) isoliert werden konnten, auf ihre genotypischen und phänotypischen Charakteristika zu untersuchen. Mithilfe genetischer Analysen wurde die phylogenetische Positionierung der Erregerisolate durch 16S rRNA-Gen, 16S-23S intergenische Spacer- und partielle rpoB-Gen- Sequenzanalyse bestimmt. Zur phänotypischen Charakterisierung der Erregerisolate wurden morphologische (Kolonie- und Zellmorphologie) und kulturelle Eigenschaften untersucht, sowie biochemische Charakteristika, Proteinexpressionsmuster und MALDI-TOF Protein- Massen-Fingerprints ermittelt. Anhand phänotypischer Untersuchungen konnten die Mykoplasmen-Isolate in zwei Koloniemorphotypen (heller versus dunkler Morphotyp) unterteilt und dem fermentativen Stoffwechseltyp (Glukose-Fermenter) sowie der Gattung Mycoplasma (Sterol-abhängiges Wachstum) zugeordnet werden. Die MALDI-TOF MS erwies sich als artdiagnostisch zuverlässige Methode, welche neben der Abgrenzung von naheverwandten Mykoplasmen- Arten auch die Zugehörigkeit aller untersuchten Mykoplasmen-Isolate zu einer Art ermöglichte. Außerdem konnte mithilfe eines MALDI-TOF-Dendrogramms basierend auf Spektrum- Distanzwerten die beobachtete Gruppierung der Isolate anhand koloniemorphologischer Merkmale bestätigt werden. Im Rahmen phylogenetischer Analysen konnten für die 16S rRNA-Gene der untersuchten Mykoplasmen-Isolate höchste Sequenzähnlichkeitswerte von 97,4-97,5% mit M. citelli RG-2CT (Vertreter des M. synoviae-Clusters) ermittelt werden. Phylogenetische Stammbäume basierend auf 16S rRNA-, 16S-23S intergenische Spacer- und partiellen rpoB-Gensequenzen bestätigten die Positionierung der Mykoplasmen-Isolate innerhalb des M. synoviae-Clusters und das phylogenetische Naheverhältnis zu M. citelli, wobei einzig der auf rpoB- Gensequenzen-basierende Stammbaum die phänotypische Gruppierung der untersuchten Mykoplasmen-Isolate widerspiegeln konnte. Die Ergebnisse der vorliegenden Eigenschaftsanalyse unterstützen die Annahme, dass es sich bei den untersuchten Mykoplasmen-Isolaten vom Europäischen Ziesel um Vertreter einer neuen Mykoplasmen-Art handelt. Sie schafft somit eine solide Basis für eine zukünftige Speziesneubeschreibung innerhalb der Gattung Mycoplasma.

Mycoplasmas isolated from the European ground squirrel could not be assigned to any validly described Mycoplasma species, so far. Therefore, this study aimed to characterize 23 mycoplasma isolates recovered from the respiratory tract of European ground squirrels by defining their genotypic and phenotypic characteristics. For genotypic characterization, the phylogenetic positioning of the isolates was determined by 16S rRNA gene, 16S-23S intergenic spacer, and partial rpoB gene sequence analyses. For phenotypic characterization, morphological (colony and cell morphology) and cultural properties were investigated, and biochemical traits, protein expression patterns, and MALDI- TOF protein mass fingerprints were determined. By using phenotypic characterization methods, the mycoplasma isolates were divided into two colony morphotypes (bright versus opaque) and allocated to the fermentative metabolic group (glucose fermenting mycoplasmas) within genus Mycoplasma (sterol requirement for growth). MALDI-TOF MS was the most reliable phenotypic method for differentiation from closely related Mycoplasma species und for recognizing that all investigated mycoplasma isolates were members of a single species. Furthermore, a MALDI-TOF dendrogram based on spectrum distance values confirmed the grouping of the isolates by means of colony morphotyping. Phylogenetic analyses of the 16S rRNA genes revealed highest similarity values of 97.4-97.5% to M. citelli RG-2CT (member of the M. synoviae cluster). Constructed phylogenetic trees based on 16S rRNA, 16S-23S intergenic spacer, and partial rpoB sequences supported the phylogenetic positioning of mycoplasma isolates within the M. synoviae cluster and underscored the close relatedness of mycoplasma isolates with M. citelli. However, only the phylogenetic tree based on partial rpoB genes was able to mirror the grouping of mycoplasma isolates determined by phenotypic characterization. Overall, the results of the study suggest that the investigated mycoplasma isolates from European ground squirrels are members of a novel species, thus providing a substantial basis for the future description of a new species with genus Mycoplasma.

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48 Blätter