Yliopiston etusivulle Suomeksi På svenska In English Helsingin yliopisto

Ranaviruses : Detection, differentiation and host immune response

Show full item record

Files in this item

Files Description Size Format View/Open
Ranaviru.pdf 1.204Mb PDF View/Open
Use this URL to link or cite this item: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-225-110-7
Vie RefWorksiin
Title: Ranaviruses : Detection, differentiation and host immune response
Author: Holopainen, Riikka
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Veterinary MedicineFinnish Food Safety Authority Evira, Veterinary Virology Research Unit, Helsinki, Finland
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Ranaviruses cause systemic infection in fish, amphibians and reptiles. Disease outbreaks associated with ranaviruses have been reported worldwide, and their harmful impact on aquaculture and natural populations of host animals has drawn attention to this group of viruses. In this research, genetic relationships among members of genus Ranavirus, including several known and less studied isolates, were investigated. Sequences of several viral genes were obtained and the phylogenetic analyses based on the sequence data were performed. The results confirm that the genus Ranavirus encompasses genetically divergent isolates. Most of the ranaviruses characterized to date are closely related to epizootic haematopoietic necrosis virus (EHNV) and frog virus 3 (FV3). Santee-Cooper ranaviruses and grouper iridoviruses cluster separately from the main group of ranaviruses.

Methods based on polymerase chain reaction (PCR) and subsequent restriction enzyme analysis (REA) were developed for the detection and differentiation of ranaviruses. PCR based on viral DNA polymerase (DNApol) gene was able to detect 13 different ranavirus isolates. The differentiation of isolates was accomplished with REA of the viral DNApol and neurofilament-triplet H1-like protein genes. Quantitative PCR based on the viral DNApol gene was developed in order to detect a wide range of ranaviruses and to estimate the number of virions in a sample.

Pathogenicity of nine different ranavirus isolates to rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) was studied. None of the isolates caused signs of disease, but virus was isolated from few of the fish collected during the challenge trial. The results indicate that persistent ranavirus infections may occur in certain conditions and that rainbow trout could act as a vector species for ranaviruses. Fish epithelial cells were infected with four different ranaviruses in order to study the host immune response to ranavirus infection. All ranavirus isolates elicited apoptosis in the fish epithelial cells, but the immune response elicited varied between different ranaviruses. A strong pro-inflammatory response was induced by FV3 and EHNV, whereas European catfish virus and doctor fish virus elicited a mild increase in the expression of regulatory cytokine TGF-β. Gene expression of beta-2 microglobulin was enhanced by all viral isolates, indicating that a pathogen presentation pathway based on MHC class I molecules was activated due to ranavirus infection.Ranavirukset aiheuttavat systeemisen infektion kaloissa, sammakkoeläimissä ja matelijoissa. Ranavirusten aiheuttamia taudinpurkauksia on raportoitu ympäri maailmaa niin kasvatetuissa kuin luonnonvaraisissa isäntäeläimissäkin. Tässä tutkimuksessa selvitettiin useiden aikaisemmin tunnettujen ja ennestään tuntemattomien ranavirusten geneettisiä sukulaisuussuhteita. Useita ranavirusten perimään kuuluvia geenejä sekvensoitiin ja niiden perusteella tehtiin fylogeneettisiä analyysejä. Tulokset vahvistavat, että Ranavirus-sukuun kuuluu geneettisesti toisistaan poikkeavia viruksia. Useimmat ranaviruksista ovat läheistä sukua epizootic haematopoietic necrosis (EHN)- ja frog virus 3 (FV3)-viruksille, kun taas Santee-Cooper ranavirukset ja grouper iridovirukset eroavat selvästi muista ranaviruksista.

Tutkimuksessa kehitettiin polymeraasiketjureaktioon (PCR) ja restriktioentsyymianalyysiin (REA) perustuvia tunnistus- ja erottelumenetelmiä ranaviruksille. Ranavirusten DNA polymeraasi (DNApol)-geeniin perustuvan PCR:n avulla tunnistettiin 13 eri ranaviruskantaa. Virukset eroteltiin toisistaan ranavirusten DNApol- ja NF-H1-geeneihin perustuvalla REA-menetelmällä. DNApol-geeniin perustuvalla kvantitatiivisella PCR-menetelmällä pystyttiin ranavirusten tunnistamisen lisäksi selvittämään viruspartikkeleiden määrä näytteessä.

Yhdeksän eri ranaviruskannan taudinaiheuttamiskykyä tutkittiin kirjolohella (Oncorhynchus mykiss). Mitkään tutkituista viruksista eivät aiheuttaneet taudin oireita, mutta osasta kirjolohia pystyttiin eristämään ranavirus kokeen aikana. Tulosten mukaan ranavirukset voivat tietyissä olosuhteissa säilyä isäntäeläimessä ja kirjolohi voi näin ollen toimia ranavirusinfektion välittäjänä. Ranavirusten aiheuttamaa immuunivastetta tutkittiin infektoimalla kalojen epiteelisoluja neljällä eri ranaviruskannalla. Kaikki neljä viruskantaa aiheuttivat ohjelmoitua solukuolemaa eli apoptoosia, mutta eri virukset saivat aikaan toisistaan poikkeavan immuunigeenien ilmentymisen kalojen epiteelisoluissa. EHNV ja FV3 aiheuttivat voimakkaan pro-inflammatorisen vasteen, kun taas European catfish virus ja doctor fish virus lievästi lisäsivät regulatorisen sytokiinin TGF-betan ilmentymistä. Kaikki ranavirukset lisäsivät beta-2 mikroglobuliini-geenin ilmentymistä, mikä osoittaa, että luokan I MHC -molekyyleihin perustuva antigeenien esittely aktivoitui ranavirusinfektion seurauksena.
URI: URN:ISBN:978-952-225-110-7
http://hdl.handle.net/10138/33935
Date: 2012-06-26
Copyright information: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search Helda


Advanced Search

Browse

My Account