Molecular characterization of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis C-type and S-type isolated from sheep and goats by using a combination of MIRU-VNTR loci

Can J Vet Res. 2019 Jul;83(3):160-167.

Abstract

Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (Map) is the etiological agent of paratuberculosis of domestic and wild ruminants. Map strains are segregated into 2 main groups or strain types referred to as sheep (S) type and cattle (C) type. Few small ruminant Map strains have been genetically characterized to date. The present study was undertaken to genetically characterize a panel of 30 small ruminant Map strains in the province of Quebec, Canada. Mycobacterial Interspersed Repetitive Units - Variable-Number Tandem Repeat analysis (MIRU-VNTR) were used as genetic markers in addition to IS1311 PCR-REA. S-type and C-type strains were found in both sheep and goats, although C-type strains were more frequently isolated from goats and S-type strains were more common in sheep. A total of 12 distinct Map genotypes were uncovered in the present collection of strains using these markers. Considering the genetic diversity reported here, molecular characterization of Map stains in small ruminants using MIRU-VNTR markers represent an interesting avenue for both epidemiological investigations regarding the sources of herd infection and association studies between Map strains and their virulence, persistence and host-specific adaptation characteristics.

Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (Map) est l’agent étiologique de la paratuberculose affectant les ruminants sauvages et domestiques. Les souches de Map se répartissent dans deux grands groupes ou types appelés ‘sheep (S)’ et ‘cattle (C)’. Très peu de souches de Map provenant des petits ruminants ont été caractérisées génétiquement jusqu’à présent. Cette étude a été initiée afin de caractériser un ensemble de 30 souches de Map provenant de 5 troupeaux de moutons et 8 troupeaux de chèvres situés dans la province de Quebec, Canada, et d’évaluer leur diversité génétique. Une analyse répétée en tandem des unités répétitives alternées des mycobactéries (MIRU-VNTR) a été utilisée comme marqueurs génétiques en plus du marqueur IS1311 PCR-REA. Les souches de type S et C ont été retrouvées chez les isolats ovins et caprins, avec une prédominance des souches de type C chez les isolats provenant de chèvres tandis que les souches de type S étaient plus fréquentes chez les moutons. Un total de 12 génotypes distincts de Map ont été retrouvés parmi les isolats d’après les marqueurs utilisés. Considérant la diversité génétique observée, la caractérisation moléculaire des isolats de Map représente une avenue intéressante pour investiguer les sources potentielles d’infection des troupeaux et pour étudier les associations entre les caractéristiques génétiques et pathogéniques des isolats.(Traduit par les auteurs).

MeSH terms

  • Alleles
  • Animals
  • Cattle
  • Cattle Diseases / epidemiology
  • Cattle Diseases / microbiology
  • DNA, Bacterial / genetics
  • Genotype
  • Goat Diseases / epidemiology
  • Goat Diseases / microbiology*
  • Goats
  • Minisatellite Repeats
  • Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis / classification*
  • Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis / genetics
  • Paratuberculosis / epidemiology
  • Paratuberculosis / microbiology*
  • Quebec
  • Sheep
  • Sheep Diseases / epidemiology
  • Sheep Diseases / microbiology*

Substances

  • DNA, Bacterial