Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2023

Mycoplasma (M.) bovis ist Erreger der bovinen Mykoplasmose, die sich durch verschiedenste Krankheitsbilder wie Mastitis, Arthritis, Otitis media und Pneumonie äußert und weltweit zu hohen ökonomischen Verlusten führt. Über die Infektionsepidemiologie von M. bovis in Österreich ist wenig bekannt. Ziel dieser Diplomarbeit war es, durch Etablierung und Einsatz eines hochauflösenden Typisierungsverfahrens, der Kerngenom (engl. core genome) Multilokus Sequenztypisierzng (cgMLST) die Verwandtschaftsverhältnisse und Strukturentwicklungen der im Zeitraum 2007-2023 in Österreich aufgetretenen Erregerpopulationen zu bestimmen. Für die Entwicklung und Durchführung der cgMLST standen Gesamtgenomsequenzen von 121 österreichischen M. bovis-Stämmen (29 geschlossene Genome, 92 Entwurfsgenome) und dem Typstamm PG45T zur Verfügung. Unter Einsatz der Ridom SeqSphere+ Software konnte ein 495 Zielgene-umfassendes cgMLST-Schema entwickelt und die Typisierungsergebnisse mit jenen der 7-Lokus-MLST verglichen werden. Anhand der cgMLST-Ergebnisse konnte die Stammkohorte in die beiden Hauptcluster A (n=113) und B (n=8, Typstamm) unterteilt und Hauptcluster A wiederum in die beiden Subcluster A1 (n=4) und A2 (n=109) aufgetrennt werden. Mithilfe der 7-Lokus-MLST konnte die überwiegende Mehrheit der untersuchten Stämme dem Sequenztyp ST21 (n=95, 74 %) zugeordnet werden, welcher ausschließlich im Subcluster A2 auftrat. Auffallend war auch das singuläre oder zeitlich und lokal begrenzte Auftreten von sowohl ST21 nahestehenden Sequenztypen (ST182, ST218) als auch von Subgruppen (A2a, n=17; A2c, n=12) innerhalb des Sequenztyps ST21. Insgesamt konnten durch den Einsatz des neuentwickelten cgMLST-Schemas die Verwandtschaftsverhältnisse der in Österreich auftretenden Erregerstämme genau dargestellt und dabei detaillierte Einblicke in die Infektionsepidemiologie und Populationsstruktur von M. bovis gewonnen werden.

Mycoplasma (M.) bovis is the causative agent of bovine mycoplasmosis, a worldwide occurring disease complex associated with mastitis, arthritis, otitis media and pneumonia resulting in significant economic loss in the cattle industry. Little is known about the epidemiology of M. bovis in Austria. Therefore, this study aimed at investigating the population structure and relatedness of M. bovis strains isolated from Austrian cattle between 2007 and 2023 using a newly established typing method, the core genome multilocus sequence typing (cgMLST). For the development of cgMLST whole genome sequences of 121 Austrian M. bovis strains (29 finished genomes, 92 draft genomes) and type strain PG45T were applied. By employing Ridom SeqSphere+ software a cgMLST scheme analyzing 495 target genes was established and results compared to those obtained by conventional MLST (7 loci MLST). Using cgMLST the strain cohort was separated into the two main clusters A (n=113) and B (n=8, type strain) with cluster A further divided into sub clusters A1 (n=4) and A2 (n=109). When conventional MLST was applied most of the investigated strains were assigned to sequence type ST21 (n=92, 74%) which only occurred in sub cluster A2. Further noticeable was the singular or temporal and spatial occurrence of sequence types closely related to ST21 (ST182, ST218) and of subgroups (A2a, n=17; A2c, n=12) evolved within ST21. Altogether, the newly developed cgMLST scheme accurately explained the overall relatedness of the investigated M. bovis strains thereby allowing for gaining deep insights into the epidemiology and populations structure of M. bovis in Austria.

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22 Blätter