Untersuchungen zur Stammdifferenzierung von Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Mensch und Buch-Verl
2009
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I
INHALT
EINLEITUNG
..................................................................................................................
1
SCHRIFTTUM..................................................................................................................
2
1. PARATUBERKULOSE
............................................................................................................
2
1.1. HISTORISCHER UEBERBLICK
.............................................................................................
2
1.2. M. PARATUBERCULOSIS
.................................................................................................
2
1.2.1. TAXONOMIE UND
MORPHOLOGIE............................................................................
2
1.2.2.
ANTIGENE...........................................................................................................
3
1.2.3. GENETISCHE
CHARAKTERISIERUNG..........................................................................
3
1.3. ERKRANKUNG
.............................................................................................................
3
1.3.1. KRANKHEITSBILD
..................................................................................................
3
1.3.2. PATHOLOGIE UND HISTOLOGIE
................................................................................
4
1.3.3. PATHOGENESE UND
IMMUNOLOGIE........................................................................
4
1.3.4. WIRTSCHAFTLICHE
BEDEUTUNG................................................................................
5
1.4. EPIDEMIOLOGIE
.........................................................................................................
5
1.4.1. WIRTSSPEKTRUM
..................................................................................................
5
1.4.2. GEOGRAFISCHE VERBREITUNG
................................................................................
6
1.4.3. ERREGERAUSSCHEIDUNG
.......................................................................................
6
1.4.4.
UEBERTRAGUNG.....................................................................................................
7
1.4.5. TENAZITAET
..........................................................................................................
7
1.4.6. M. PARATUBERCULOSIS ALS POTENTIELLER
ZOONOSEERREGER........................................ 8
1.5. DIAGNOSE DER
PARATUBERKULOSE................................................................................
8
1.5.1. DIREKTER
ERREGERNACHWEIS.................................................................................
9
1.5.2. INDIREKTER ERREGERNACHWEIS
.............................................................................10
1.6. BEKAEMPFUNG
..........................................................................................................11
1.6.1.
BEHANDLUNG.....................................................................................................11
1.6.2.
IMPFUNG...........................................................................................................11
1.6.3. SANIERUNG
.......................................................................................................12
2.
STAMMDIFFERENZIERUNG...................................................................................................13
2.1. PHAENOTYPISCHE
DIFFERENZIERUNGSVERFAHREN..............................................................14
2.2. GENOTYPISCHE DIFFERENZIERUNGSVERFAHREN
...............................................................15
2.2.1. STRUKTUREN IM GENOM
......................................................................................15
2.2.1.1. REPETITIVE ELEMENTE
.................................................................................15
2.2.1.2. SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISM (SNP)
....................................................16
2.2.2. RESTRIKTIONSVERDAUBASIERTE DIFFERENZIERUNGSVERFAHREN
....................................17
IMAGE 2
II
2.2.2.1. PLASMIDTYPISIERUNG ODER
PLASMID(PROFIL)-ANALYSE......................................17
2.2.2.2. RESTRIKTIONSFRAGMENTANALYSE
(REA)..........................................................17
2.2.2.3. SOUTHERN BLOT UND HYBRIDISIERUNG ODER
RESTRIKTIONSFRAGMENTLAENGENPOLYMORPHISMUS
(RFLP)............................................................................18
2.2.2.4. VERWENDUNG SELTEN SCHNEIDENDER ENZYME: PFGE
(PULSFELDGELELEKTROPHORESE), LFP (LARGE FRAGMENT POLYMORPHISM) ODER
MAKRORESTRIKTIONSANALYSE
......................................................................................19
2.2.2.5 VERMEHRUNG UND NACHWEIS AUSGEWAEHLTER FRAGMENTE: AFLP (AMPLIFIED
FRAGMENT LENGTH
POLYMORPHISM).............................................................................19
2.2.3. POLYMERASE-KETTENREAKTION
.............................................................................20
2.2.3.1. MULTILOCUS VARIABLE NUMBER TANDEM REPEAT ANALYSIS (MLVA) ODER
MULTILOCUS
SHORT SEQUENCE REPEAT TYPISIERUNG (MLSSR-TYPISIERUNG)
....................................21
2.2.3.2. PCR-BASIERTER LOCUS-SPEZIFISCHER RFLP ODER PCR-REA
..........................21
2.2.3.3. MULTILOCUS SEQUENCE TYPING
(MLST)..........................................................21
2.2.3.4. RAPD (RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHIC DNA); AP-PCR (ARBITRARILY
PRIMED
PCR).....................................................................................................................22
2.2.3.5.
REP-PCR..................................................................................................23
2.2.4. VERGLEICHENDE ODER KOMPARATIVE
GENOMIK......................................................23
2.2.4.1.
SNP-ANALYSE............................................................................................23
2.2.4.2. SEQUENZIERUNG
.........................................................................................24
2.2.4.3. MIKROARRAY ODER DNA-CHIP
.......................................................................24
2.2.4.4. SUBTRAKTIVE HYBRIDISIERUNG (SH)
...............................................................25
2.3. DIFFERENZIERUNG VON M. PARATUBERCULOSIS
................................................................26
2.4. STAMMDIFFERENZIERUNG BEI M. PARATUBERCULOSIS
......................................................28
2.4.1. PHAENOTYPISCHE DIFFERENZIERUNG
.......................................................................28
2.4.2. GENOTYPISCHE DIFFERENZIERUNG
.........................................................................28
2.4.2.1 GENUTZTE STRUKTUREN IM
GENOM.................................................................28
2.4.2.2. VERWENDETE VERFAHREN
.............................................................................29
2.4.3. SUBTYPEN VON M. PARATUBERCULOSIS
..................................................................34
MATERIAL UND
METHODEN...........................................................................................
38
1.
MATERIAL.........................................................................................................................38
1.1.
BAKTERIENSTAEMME...................................................................................................38
1.2. KENNZEICHNUNG DER
ISOLATE.....................................................................................39
2. METHODEN
.....................................................................................................................39
2.1. ERFASSEN VON INFORMATIONEN ZU BETRIEBEN UND EINZELNEN ISOLATEN
..........................39
2.2. UNTERSUCHUNG DER ORGANPROBEN
............................................................................39
2.2.1. PROBENGEWINNUNG
...........................................................................................39
IMAGE 3
III
2.2.2. MIKROSKOPISCHER UND KULTURELLER ERREGERNACHWEIS
...........................................40
2.2.3. HISTOLOGISCHE UNTERSUCHUNG DER
ORGANPROBEN................................................41
2.3.
LYOPHILISIEREN.........................................................................................................41
2.4. MOLEKULARGENETISCHE CHARAKTERISIERUNG
.................................................................41
2.4.1. UNTERSUCHUNG MIT DER LOCI-PCR (BULL ET AL., 2000)
..........................................41
2.4.2. IS 900 RESTRIKTIONSFRAGMENT-LAENGENPOLYMORPHISMUS (RFLP)
..........................44
2.5. KULTURMORPHOLOGISCHE UNTERSUCHUNG DER
ISOLATE....................................................46
2.6. STATISTISCHE AUSWERTUNG DER DATEN
........................................................................47
2.6.1. BERECHNUNG DER ASSOZIATIONEN ZWISCHEN EINZELNEN MERKMALEN
.....................47
2.6.2.
CLUSTER-ANALYSE...............................................................................................48
2.7. BERECHNUNG DER
DISKRIMIERUNGSINDICES..................................................................48
ERGEBNISSE
..............................................................................................................
49
1. INFORMATIONEN ZU DEN
ISOLATEN.......................................................................................49
1.1. WEITERGEHENDE INFORMATIONEN ZU DEN BETRIEBEN UND ISOLATEN
................................49
1.2. UNTERSUCHUNG DER ORGANPROBEN
............................................................................49
1.2.1. PATHOLOGISCH-ANATOMISCHE UNTERSUCHUNG
.......................................................49
1.2.2. PATHOLOGISCH-HISTOLOGISCHE
UNTERSUCHUNG.......................................................49
1.2.3. MIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNG
........................................................................49
1.2.4. KULTURELLE
UNTERSUCHUNG..................................................................................49
2. MOLEKULARGENETISCHE
CHARAKTERISIERUNG........................................................................50
2.1. LOCI-PCR NACH BULL ET AL.
(2000)............................................................................50
2.2. IS 900 RFLP
...........................................................................................................54
2.3. KOMBINATION VON LOCI-PCR UND IS 900
RFLP.........................................................58
3. KULTURMORPHOLOGISCHE UNTERSUCHUNG
............................................................................61
3.1. WACHSTUM VON M. PARATUBERCULOSIS IN REINKULTUR AUF HERROLD S
EGG-YOLK-AGAR......61
3.2. ERFASSTE MERKMALE DER KULTURMORPHOLOGISCHEN UNTERSUCHUNG
...............................61
3.3. ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN DEN EINZELNEN MERKMALEN DER KULTURELLEN
UNTERSUCHUNG
.....................................................................................................................................63
4. ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN DEN GENOTYPISCHEN UND PHAENOTYPISCHEN
EIGENSCHAFTEN....63
4.1. KULTURMORPHOLOGIE -
LOCI-PCR...............................................................................63
4.2. KULTURMORPHOLOGIE - IS 900
RFLP...........................................................................63
5. ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN DER HERKUNFT DER ISOLATE UND DEN AUSPRAEGUNGEN
UNTERSCHIEDLICHER
MERKMALE..............................................................................................64
5.1. LOCI-PCR
...............................................................................................................64
5.2. IS 900 RFLP
...........................................................................................................64
5.3. KULTURMORPHOLOGISCHE UNTERSUCHUNG
.....................................................................64
6. DISKRIMINIERUNGSINDICES
................................................................................................65
IMAGE 4
IV
DISKUSSION
..............................................................................................................
66
ZUSAMMENFASSUNG.................................................................................................
80
SUMMARY
.................................................................................................................
81
LITERATUR
...................................................................................................................
82
ANHANG
..................................................................................................................
115
1. ERFASSUNG DER INFORMATIONEN ZU DEN M. PARATUBERCULOSIS
-ISOLATEN..............................115
2. DURCHFUEHRUNG DES IS 900
RFLP...................................................................................116
2.1. PCR ZUR HERSTELLUNG DER DNA-SONDE INNERHALB DES IS 900
..................................117
3. VERWENDETE LOESUNGEN UND
NAEHRMEDIEN.....................................................................118
3.1. LOCI-PCR
.............................................................................................................118
3.2. IS 900 RFLP
.........................................................................................................118
3.3. KULTURMORPHOLOGISCHE UNTERSUCHUNG
...................................................................120
4. PRIMER UND
PCR-PRODUKTGROESSEN.................................................................................121
4.1. LOCI-PCR NACH BULL ET AL., 2000
...........................................................................121
4.2. HERSTELLUNG DER DNA-SONDE INNERHALB DES IS 900
................................................123
5. CHEMIKALIEN UND
VERBRAUCHSMATERIALIEN.....................................................................123
5.1.
CHEMIKALIEN.........................................................................................................123
5.2. KITS
......................................................................................................................125
5.3. VERBRAUCHSMATERIALIEN
.........................................................................................125
6.
GERAETEVERZEICHNIS.......................................................................................................125
7. INFORMATIONEN ZU DEN M. PARATUBERCULOSIS
-ISOLATEN.....................................................126
8. ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNG DER
ORGANPROBEN.........................................................133
9. STATISTISCHE
ZUSAMMENHAENGE.....................................................................................134
10. ZUSAMMENFASSUNG ENG VERWANDTER LOCI-PCR-MUSTER DURCH REDUKTION DER
BERUECKSICHTIGTEN LOCI
......................................................................................................136
11. DARSTELLUNG DER ERGEBNISSE DER STAMMDIFFERENZIERUNG DER EINZELNEN
M. PARATUBERCULOSIS
-ISOLATE.............................................................................................138
12. ABBILDUNGEN
.............................................................................................................143
13.
TABELLEN....................................................................................................................144
14. ABKUERZUNGEN
............................................................................................................146
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