Multiplex real-time polymerase chain reaction for the differential detection of porcine circovirus 2 and 3 : 돼지 써코바이러스 2형과 3형 감별진단을 위한 다중 실시간 중합효소 연쇄반응 진단법 개발원문보기
최근 미국, 중국 및 한국에서 돼지 피부염 및 신증 증후군(porcine dermatitis and nephropathy syndrome, PDNS), 번식장애, 심장 및 다발성 염증 증상을 보이는 돼지로부터 새로운 돼지 써코바이러스가 발견되었고, 돼지 써코바이러스 3형 (Porcine circovirus 3, PCV3)으로 명명되었다. PCV3의 유병률 조사 결과, 미국, 중국 및 한국의 돼지집단에서 PCV3가 순환감염되고 있으며, 임상증상은 돼지 써코바이러스 2형 (porcine circovirus 2, ...
최근 미국, 중국 및 한국에서 돼지 피부염 및 신증 증후군(porcine dermatitis and nephropathy syndrome, PDNS), 번식장애, 심장 및 다발성 염증 증상을 보이는 돼지로부터 새로운 돼지 써코바이러스가 발견되었고, 돼지 써코바이러스 3형 (Porcine circovirus 3, PCV3)으로 명명되었다. PCV3의 유병률 조사 결과, 미국, 중국 및 한국의 돼지집단에서 PCV3가 순환감염되고 있으며, 임상증상은 돼지 써코바이러스 2형 (porcine circovirus 2, PCV2)과 유사한 것으로 확인되었다. 이와 같이 돼지집단에서 PCV2와 PCV3가 동시 감염되고 있는 상황에서 두 바이러스를 감별진단할 수 있는 진단법의 개발은 필요하다. 따라서 이 연구에서는 PCV2와 PCV3 유전자에 각각 특이적으로 반응하는 프라이머와 프로브를 설계하여 임상 시료에서 PCV2와 PCV3를 감별 진단할 수 있는 다중 실시간 중합효소 연쇄반응 (multiplex quantitative real-time PCR, mqPCR) 진단법을 개발하였다. 개발된 mqPCR 진단법은 한 번의 반응으로 PCV2와 PCV3를 신속하게 감별진단 할 수 있도록 개발되었다. 개발된 특이 프라이머/프로브 조합을 이용하여 PCV2와 PCV3의 캡시드 유전자(capsid gene)을 특이적으로 증폭할 수 있었으며, 다른 돼지 병원체 유전자는 증폭되지 않아 개발진단법이 PCV2와 PCV3에 특이적으로 반응함을 확인하였다. 개발 진단법의 검출한계는 PCV2와 PCV3의 목표 유전자를 50 copies 수준으로 이전에 보고된 진단법과 유사한 민감도를 나타내었다. 개발된 진단법의 실험실내 (intra-assay) 및 실험실간 (inter-assay) 변동 계수는 4.0% 미만으로 높은 반복성과 재현성을 보여 진단법의 정확도가 우수한 것으로 확인되었다. 국내 양돈장에서 수집한 돼지 조직 시료들을 이용하여 임상 평가를 실시한 결과, PCV2와 PCV3의 단독 감염률은 각각 21.7% (10/46) 및 6.5% (3/46)이었고 PCV3와 PCV2의 동시 감염률은 28.3% (13/46)로 확인되어 국내 양돈장에도 PCV3가 순환감염되고 있음이 확인되었다. 특히 호흡기증상을 보이는 자돈과 유산 태아 조직에서도 PCV3가 검출되어 국내 양돈장의 호흡기질병 및 번식장애에 PCV3가 연관되어 있음을 알 수 있었다. 결론적으로 이 연구에서 개발된 mqPCR 진단법은 PCV2 및 PCV3의 감별진단법으로 유용하며, 현장에서 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
최근 미국, 중국 및 한국에서 돼지 피부염 및 신증 증후군(porcine dermatitis and nephropathy syndrome, PDNS), 번식장애, 심장 및 다발성 염증 증상을 보이는 돼지로부터 새로운 돼지 써코바이러스가 발견되었고, 돼지 써코바이러스 3형 (Porcine circovirus 3, PCV3)으로 명명되었다. PCV3의 유병률 조사 결과, 미국, 중국 및 한국의 돼지집단에서 PCV3가 순환감염되고 있으며, 임상증상은 돼지 써코바이러스 2형 (porcine circovirus 2, PCV2)과 유사한 것으로 확인되었다. 이와 같이 돼지집단에서 PCV2와 PCV3가 동시 감염되고 있는 상황에서 두 바이러스를 감별진단할 수 있는 진단법의 개발은 필요하다. 따라서 이 연구에서는 PCV2와 PCV3 유전자에 각각 특이적으로 반응하는 프라이머와 프로브를 설계하여 임상 시료에서 PCV2와 PCV3를 감별 진단할 수 있는 다중 실시간 중합효소 연쇄반응 (multiplex quantitative real-time PCR, mqPCR) 진단법을 개발하였다. 개발된 mqPCR 진단법은 한 번의 반응으로 PCV2와 PCV3를 신속하게 감별진단 할 수 있도록 개발되었다. 개발된 특이 프라이머/프로브 조합을 이용하여 PCV2와 PCV3의 캡시드 유전자(capsid gene)을 특이적으로 증폭할 수 있었으며, 다른 돼지 병원체 유전자는 증폭되지 않아 개발진단법이 PCV2와 PCV3에 특이적으로 반응함을 확인하였다. 개발 진단법의 검출한계는 PCV2와 PCV3의 목표 유전자를 50 copies 수준으로 이전에 보고된 진단법과 유사한 민감도를 나타내었다. 개발된 진단법의 실험실내 (intra-assay) 및 실험실간 (inter-assay) 변동 계수는 4.0% 미만으로 높은 반복성과 재현성을 보여 진단법의 정확도가 우수한 것으로 확인되었다. 국내 양돈장에서 수집한 돼지 조직 시료들을 이용하여 임상 평가를 실시한 결과, PCV2와 PCV3의 단독 감염률은 각각 21.7% (10/46) 및 6.5% (3/46)이었고 PCV3와 PCV2의 동시 감염률은 28.3% (13/46)로 확인되어 국내 양돈장에도 PCV3가 순환감염되고 있음이 확인되었다. 특히 호흡기증상을 보이는 자돈과 유산 태아 조직에서도 PCV3가 검출되어 국내 양돈장의 호흡기질병 및 번식장애에 PCV3가 연관되어 있음을 알 수 있었다. 결론적으로 이 연구에서 개발된 mqPCR 진단법은 PCV2 및 PCV3의 감별진단법으로 유용하며, 현장에서 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Recently, a novel porcine circovirus (PCV), designated as PCV3, was identified in pigs with PDNS, reproductive failure, and cardiac and multi-systemic inflammation in the US, China and South Korea. Based on prevalence studies, PCV3 was suggested to commonly circulate within pig populations in the co...
Recently, a novel porcine circovirus (PCV), designated as PCV3, was identified in pigs with PDNS, reproductive failure, and cardiac and multi-systemic inflammation in the US, China and South Korea. Based on prevalence studies, PCV3 was suggested to commonly circulate within pig populations in the countries. The clinical presentations of PCV3 are similar to those of PCV2 and PCV2 and PCV3 are being co-infected in pig populations. Therefore, a rapid and reliable diagnostic assay is needed for the differential detection of PCV2 and PCV3 in the field. In this study, we developed and evaluated a multiplex quantitative real-time PCR (mqPCR) assay using primer sets capable of detecting and typing PCV2 and PCV3 in clinical samples. A mqPCR assay was successfully developed for the rapid and differential detection of PCV2 and PCV3 in a one-tube reaction. Each of the capsid genes of PCV2 and PCV3 were amplified using specific primers and probe sets, while no other porcine pathogen genes were detected. LOD of the assay was below 50 copies of the target genes of PCV2 and PCV3 and was comparable to that of previously described methods. The assay showed high repeatability and reproducibility, with coefficients of intra-assay and inter-assay variation of less than 4.0%. Clinical evaluation using tissue samples from a domestic pig farm showed that PCV2 and PCV3 co-circulated at the farm. Moreover, singular infection rates of PCV2 or PCV3 were 21.7% (10/46) or 6.5% (3/46), respectively, while the co-infection rate of PCV3 with PCV2 was 28.3% (13/46). Futhermore, PCV3 DNA was detected by the mqPCR in respiratory diseased piglets and aborted fetal tissue samples, suggesting that PCV3 infection is associated with porcine respiratory disease and reproductive failure in the pig farm. In conclusion, the mqPCR method can serve as a rapid and reliable differential diagnostic tool for the monitoring and surveillance of PCV2 and PCV3 in the field.
Recently, a novel porcine circovirus (PCV), designated as PCV3, was identified in pigs with PDNS, reproductive failure, and cardiac and multi-systemic inflammation in the US, China and South Korea. Based on prevalence studies, PCV3 was suggested to commonly circulate within pig populations in the countries. The clinical presentations of PCV3 are similar to those of PCV2 and PCV2 and PCV3 are being co-infected in pig populations. Therefore, a rapid and reliable diagnostic assay is needed for the differential detection of PCV2 and PCV3 in the field. In this study, we developed and evaluated a multiplex quantitative real-time PCR (mqPCR) assay using primer sets capable of detecting and typing PCV2 and PCV3 in clinical samples. A mqPCR assay was successfully developed for the rapid and differential detection of PCV2 and PCV3 in a one-tube reaction. Each of the capsid genes of PCV2 and PCV3 were amplified using specific primers and probe sets, while no other porcine pathogen genes were detected. LOD of the assay was below 50 copies of the target genes of PCV2 and PCV3 and was comparable to that of previously described methods. The assay showed high repeatability and reproducibility, with coefficients of intra-assay and inter-assay variation of less than 4.0%. Clinical evaluation using tissue samples from a domestic pig farm showed that PCV2 and PCV3 co-circulated at the farm. Moreover, singular infection rates of PCV2 or PCV3 were 21.7% (10/46) or 6.5% (3/46), respectively, while the co-infection rate of PCV3 with PCV2 was 28.3% (13/46). Futhermore, PCV3 DNA was detected by the mqPCR in respiratory diseased piglets and aborted fetal tissue samples, suggesting that PCV3 infection is associated with porcine respiratory disease and reproductive failure in the pig farm. In conclusion, the mqPCR method can serve as a rapid and reliable differential diagnostic tool for the monitoring and surveillance of PCV2 and PCV3 in the field.
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