한국에서 유행하는 동절기 적리 소 코로나바이러스의 검출 및 분리와 스파이크 당단백질 유전자의 분자적 특성 규명 Detection and Characterization of Winter Dysentery Bovine Coronavirus Circulating in Korea during 2002-2004원문보기
국내에서 소 동절기 적리가 빈발한다고 추측되고 있으나 아직까지 그 정확한 역학 및 원인체 분리에 대해서는 보고 된 바 없다. 따라서 그 정확한 발생 실태를 조사하기 위해 8개 도에서 소 동절기 적리가 발생한 32개 농장 97개 설사분변에서 바이러스의 검출을 시도하였다. 바이러스의 검출은 고전적인 방법인 전자현미경법 외에도 국내에서는 사용되지 않았던 ELISA, RT-PCR, nested PCR 기법들을 개발·응용하였다. 또한 이러한 기법들에 의해서 강한 양성 반응을 보이는 설사분변에서 소 동절기 적리 바이러스의 분리 및 동정을 시도하였다. 32개 농장 97개 설사분변에서 소 동절기 적리 ...
국내에서 소 동절기 적리가 빈발한다고 추측되고 있으나 아직까지 그 정확한 역학 및 원인체 분리에 대해서는 보고 된 바 없다. 따라서 그 정확한 발생 실태를 조사하기 위해 8개 도에서 소 동절기 적리가 발생한 32개 농장 97개 설사분변에서 바이러스의 검출을 시도하였다. 바이러스의 검출은 고전적인 방법인 전자현미경법 외에도 국내에서는 사용되지 않았던 ELISA, RT-PCR, nested PCR 기법들을 개발·응용하였다. 또한 이러한 기법들에 의해서 강한 양성 반응을 보이는 설사분변에서 소 동절기 적리 바이러스의 분리 및 동정을 시도하였다. 32개 농장 97개 설사분변에서 소 동절기 적리 코로나바이러스가 관찰되었으며 그 외 소 바이러스성 설사병, 소 로타바이러스, 살모넬라 등의 원인체는 이러한 설사분변에서 검출되지 않았으며, 단지 콕시듐만이 간혹 소 동절기 적리바이러스와 동반되어 검출되었다. 10개의 소 동절기 적리 바이러스는 HRT-18G 세포를 통해 분리되었으며, ELISA, RT-PCR, nested PCR 기법, 면역형광항체법, 전자현미경 및 면역전자현미경으로 관찰한 결과 전형적인 코로나바이러스 양성의 결과를 관찰하였다. 이렇게 분리된 10개의 소 동절기 적리 분리주의 스파이크 당단백질 유전자의 핵산염기 및 아미노산 서열에 대한 분자생물학적 특성을 미국과 캐나다에서 보고 된 소 코로나바이러스와 비교·분석하였다. 그 결과 prototype Mebus strain과의 핵산염기서열을 비교·분석한 결과 국내 10개 분리주는 S1 subunit와 S2 subunit에서 총 77개와 52개의 핵산 염기서열의 차이가 있었다. 국내 10개 분리주의 전체 S 유전자에 대한 계통분석도에서 모든 국내 소 동절기 적리 분리는 상호간에 높은 상동성을 보였으며, 또한 호흡기형 소 코로나바이러스주인 OK주와 소화기형 소 코로나바이러스주인 LY-138과 그 염기서열이 매우 밀접함을 알 수 있었다. S1 subunit 내의 초가변부위의 계통학적 분석에서 국내 분리주 모두는 호흡기형 코로나바이러스 OK주와 BCQ3994 그리고 소화기형 코로나바이러스인 LY-138과 같은 클러스터에 포함되었다. 호흡기형 소 코로나바이러스의 특이적인 아미노산 염기서열로 알려진 4개소에서 aa 510, aa 543, aa 578은 국내 소 동절기 적리 코로나바이러스에서도 관찰되었다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때, 국내 분리 소 동절기 적리 코로나바이러스는 호흡기형 및 소화기형 소 코로나바이러스의 양쪽 특성을 가지고 있는 바이러스임을 시사하고 있다. 또한 국내 분리주 및 외국의 강독주는 약독주에 비해서 S2 subunit의 첫 번째 소수성기의 친수성기의 증가로 바이러스에 의한 세포의 융합력 증가 혹은 병원성에 차이가 있을 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구결과 국내에서는 소 동절기 적리가 빈발하고 있음을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 국내 소 동절기 적리의 조사를 위한 중요한 역학 데이터로서 활용 할 수 있을 것이며, 또한 국내에서 분리된 소 동절기 적리 코로나바이러스에 대한 분자적 특성을 규명하여 외국 분리주와의 차이점을 밝힘으로서 국내에 유행하는 소 동절기 적리 코로나바이러스에 대한 백신 개발에 있어 유용한 자료로 이용될 수 있을 것이다.
국내에서 소 동절기 적리가 빈발한다고 추측되고 있으나 아직까지 그 정확한 역학 및 원인체 분리에 대해서는 보고 된 바 없다. 따라서 그 정확한 발생 실태를 조사하기 위해 8개 도에서 소 동절기 적리가 발생한 32개 농장 97개 설사분변에서 바이러스의 검출을 시도하였다. 바이러스의 검출은 고전적인 방법인 전자현미경법 외에도 국내에서는 사용되지 않았던 ELISA, RT-PCR, nested PCR 기법들을 개발·응용하였다. 또한 이러한 기법들에 의해서 강한 양성 반응을 보이는 설사분변에서 소 동절기 적리 바이러스의 분리 및 동정을 시도하였다. 32개 농장 97개 설사분변에서 소 동절기 적리 코로나바이러스가 관찰되었으며 그 외 소 바이러스성 설사병, 소 로타바이러스, 살모넬라 등의 원인체는 이러한 설사분변에서 검출되지 않았으며, 단지 콕시듐만이 간혹 소 동절기 적리바이러스와 동반되어 검출되었다. 10개의 소 동절기 적리 바이러스는 HRT-18G 세포를 통해 분리되었으며, ELISA, RT-PCR, nested PCR 기법, 면역형광항체법, 전자현미경 및 면역전자현미경으로 관찰한 결과 전형적인 코로나바이러스 양성의 결과를 관찰하였다. 이렇게 분리된 10개의 소 동절기 적리 분리주의 스파이크 당단백질 유전자의 핵산 염기 및 아미노산 서열에 대한 분자생물학적 특성을 미국과 캐나다에서 보고 된 소 코로나바이러스와 비교·분석하였다. 그 결과 prototype Mebus strain과의 핵산염기서열을 비교·분석한 결과 국내 10개 분리주는 S1 subunit와 S2 subunit에서 총 77개와 52개의 핵산 염기서열의 차이가 있었다. 국내 10개 분리주의 전체 S 유전자에 대한 계통분석도에서 모든 국내 소 동절기 적리 분리는 상호간에 높은 상동성을 보였으며, 또한 호흡기형 소 코로나바이러스주인 OK주와 소화기형 소 코로나바이러스주인 LY-138과 그 염기서열이 매우 밀접함을 알 수 있었다. S1 subunit 내의 초가변부위의 계통학적 분석에서 국내 분리주 모두는 호흡기형 코로나바이러스 OK주와 BCQ3994 그리고 소화기형 코로나바이러스인 LY-138과 같은 클러스터에 포함되었다. 호흡기형 소 코로나바이러스의 특이적인 아미노산 염기서열로 알려진 4개소에서 aa 510, aa 543, aa 578은 국내 소 동절기 적리 코로나바이러스에서도 관찰되었다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때, 국내 분리 소 동절기 적리 코로나바이러스는 호흡기형 및 소화기형 소 코로나바이러스의 양쪽 특성을 가지고 있는 바이러스임을 시사하고 있다. 또한 국내 분리주 및 외국의 강독주는 약독주에 비해서 S2 subunit의 첫 번째 소수성기의 친수성기의 증가로 바이러스에 의한 세포의 융합력 증가 혹은 병원성에 차이가 있을 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구결과 국내에서는 소 동절기 적리가 빈발하고 있음을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 국내 소 동절기 적리의 조사를 위한 중요한 역학 데이터로서 활용 할 수 있을 것이며, 또한 국내에서 분리된 소 동절기 적리 코로나바이러스에 대한 분자적 특성을 규명하여 외국 분리주와의 차이점을 밝힘으로서 국내에 유행하는 소 동절기 적리 코로나바이러스에 대한 백신 개발에 있어 유용한 자료로 이용될 수 있을 것이다.
Although winter dysentery (WD) has been suspected to occur frequently in Korea, the exact epidemiology of WD has remained unknown to date. Thus, the causative agents of WD were surveyed by using electron microscopy (EM) as well as antigen-capture ELISA, RT-PCR and nested PCR specific for bovine coro...
Although winter dysentery (WD) has been suspected to occur frequently in Korea, the exact epidemiology of WD has remained unknown to date. Thus, the causative agents of WD were surveyed by using electron microscopy (EM) as well as antigen-capture ELISA, RT-PCR and nested PCR specific for bovine coronavirus (BCoV) from 97 fecal samples of 32 herds with WD collected from 8 provinces during 2002-2004. BCoV were isolated from the fecal samples positive for BCoV by ELISA, RT-PCR and nested PCR. The BCoV were consistently detected in all herds with WD collected from 8 provinces. Of other pathogens including bovine viral diarrhea virus, rotavirus, salmonella and coccidian oocysts, only coccidian oocysts were inconsistently but concurrently detected with BCoV. Ten WD BCoV were isolated from the fecal samples and exhibited cytopathic effects on inoculated HRT-18G cells and typical morphology of BCoV by electron microscopy. The isolated BCoV was identified as determined by an agglutination of virus particles by IEM with antiserum to BCoV, positive reaction by immunofluorescent test and ELISA using antisera or monoclonal antibodies specific for BCoV, and amplification of BCoV specific nucleocapsid gene by RT-PCR. In the subsequent studies, It was focused on the molecular analysis of the genomic sequences to characterize WD coronaviruses circulated in Korea. We analyzed the S glycoprotein gene to characterize ten winter dysentery (WD) coronavirus strains circulated in Korea during 2002-2003 and compared the nucleotide (nt) and deduced amino acid (aa) sequences with the other known BCoV. The phylogenetic analysis of the entire S glycoprotein gene revealed that the aa sequences of all Korean WD strains were closely related to each other and also to respiratory bovine coronavirus (RBCV) strain OK and enteric bovine coronavirus (EBCV) strain LY-138, but were distinct from the other known BCoVs. From these results, it was concluded that WD caused by BCoV occurred in high frequency and was widespread in Korea and the WD strains circulated in Korea had a genetic property of both RBCV and EBCV, but significantly distinct from the ancestral enteric strain.
Although winter dysentery (WD) has been suspected to occur frequently in Korea, the exact epidemiology of WD has remained unknown to date. Thus, the causative agents of WD were surveyed by using electron microscopy (EM) as well as antigen-capture ELISA, RT-PCR and nested PCR specific for bovine coronavirus (BCoV) from 97 fecal samples of 32 herds with WD collected from 8 provinces during 2002-2004. BCoV were isolated from the fecal samples positive for BCoV by ELISA, RT-PCR and nested PCR. The BCoV were consistently detected in all herds with WD collected from 8 provinces. Of other pathogens including bovine viral diarrhea virus, rotavirus, salmonella and coccidian oocysts, only coccidian oocysts were inconsistently but concurrently detected with BCoV. Ten WD BCoV were isolated from the fecal samples and exhibited cytopathic effects on inoculated HRT-18G cells and typical morphology of BCoV by electron microscopy. The isolated BCoV was identified as determined by an agglutination of virus particles by IEM with antiserum to BCoV, positive reaction by immunofluorescent test and ELISA using antisera or monoclonal antibodies specific for BCoV, and amplification of BCoV specific nucleocapsid gene by RT-PCR. In the subsequent studies, It was focused on the molecular analysis of the genomic sequences to characterize WD coronaviruses circulated in Korea. We analyzed the S glycoprotein gene to characterize ten winter dysentery (WD) coronavirus strains circulated in Korea during 2002-2003 and compared the nucleotide (nt) and deduced amino acid (aa) sequences with the other known BCoV. The phylogenetic analysis of the entire S glycoprotein gene revealed that the aa sequences of all Korean WD strains were closely related to each other and also to respiratory bovine coronavirus (RBCV) strain OK and enteric bovine coronavirus (EBCV) strain LY-138, but were distinct from the other known BCoVs. From these results, it was concluded that WD caused by BCoV occurred in high frequency and was widespread in Korea and the WD strains circulated in Korea had a genetic property of both RBCV and EBCV, but significantly distinct from the ancestral enteric strain.
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