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Title
Vergleich der genetischen Heterogenität dreier Genabschnitte von Pneumocystis carinii f. sp. suis
Additional Titles
Comparison of the Genetic Heterogeneity of Three Loci of the Pneumocystis carinii f. sp. suis Genome
AuthorLunardi, Madeleine
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Pneumocystis / genetische Heterogenität / In situ-Hybridisierung / PCR / Sequenzierung
Keywords (EN)Pneumocystis / Genetic Heterogeneity / in situ Hybridization / PCR / Sequencing
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

In der vorliegenden Studie wurde Pneumocystis carinii f. sp. suis auf seine genetische Heterogenität in den Genomabschnitten mtLSU, mtSSU und sod-A untersucht. Dafür wurden 170 Lungengewebsproben mittels In situ-Hybridisierung (ISH), PCR und Sequenzierung analysiert. Die Ergebnisse der ISH und PCR waren nur teilweise vergleichbar (Anzahl der positiven Proben: ISH: 77, Pneumo mtLSU: 52, Pneumo mtSSU: 50, Pneumo sod-A: 24). Je geringgradiger die Anzahl der Signale in der ISH war, umso schlechter war die Übereinstimmung der Ergebnisse mit der PCR. Mögliche Gründe könnten die Verfahrensetablierung in unterschiedlichen Genomregionen, die inhomogene Erregerverteilung im Lungengewebe, die Bevorzugung eines bestimmten Lungenareals durch den Pilz oder die Untersuchung eines größeren Lungenquerschnittes mittels ISH sein. Der Vergleich der PCRs ergab eine relativ gute Übereinstimmung der Resultate der Pneumo mtLSU und der Pneumo mtSSU. In der Pneumo sod-A waren jedoch deutlich weniger Proben positiv. Dies könnte womöglich an Polymorphismen oder variierenden Basen an bestimmten Positionen im Genom liegen, die verschiedene Genotypen bedingen.

Nicht alle positiven Proben waren sequenzierbar: Pneumo mtLSU: 45, Pneumo mtSSU: 42, Pneumo sod-A: 18 Proben. Gründe für ein suboptimales Sequenzierergebnis können technische Probleme, das Vorliegen von Mischinfektionen (n=6) sowie Kreuzreaktionen mit anderen Pilzen sein.

Die Homogenität von Pneumocystis in den einzelnen Genomabschnitten war unterschiedlich. Eine divergierende Anzahl an Sequenztypen pro Genomregion war feststellbar (Pneumo mtLSU und Pneumo mtSSU: 9, Pneumo: sod-A: 3). Die Abweichung zu publizierten Referenzsequenzen variierte ebenfalls (Pneumo mtLSU: 72%, Pneumo mtSSU: 60%, Pneumo sod-A: 99%). Die verschiedenen Sequenztypen lagen in unterschiedlichen Kombinationen vor. Pneumocystis wurde bereits mehrfach als sehr heterogen beschrieben und auch die Möglichkeit einer Mischinfektion mit mehreren Genotypen ist nicht ausschließbar.

Abstract (English)

In the present study, the genetic heterogeneity of Pneumocystis carinii f. sp. suis within the loci mtLSU, mtSSU and sod-A was investigated. For this purpose 170 lung tissue samples were analysed by in situ hybridization (ISH), PCR and sequencing. The results of ISH and PCR were only partly comparable (number of positive samples: ISH: 77, Pneumo mtLSU: 52, Pneumo mtSSU: 50, Pneumo sod-A: 24). In cases with low numbers of ISH signals there was a tendency towards negative PCR results. Possible reasons for this observation could be the method establishment in different genomic regions, the inhomogeneous pathogen distribution in the lung tissue, the preference of a special lung area by the fungus, or the investigation of a larger lung section by ISH. The comparison of the PCRs resulted in a relatively high accordance of the Pneumo mtLSU and Pneumo mtSSU results. In contrast, in the Pneumo sod-A PCR a clearly lower number of samples was positive. This could possibly be due to polymorphisms or varying bases at certain positions in the genome related to different genotypes.

Only a part of the PCR positive samples could be sequenced successfully: Pneumo mtLSU: 45, Pneumo mtSSU: 42, Pneumo sod-A: 18 samples. Reasons for a suboptimal sequencing result may be technical problems, the occurrence of mixed infections (n=6), and cross reactions with other fungi.

The homogeneity of Pneumocystis in the various genomic regions was different. A divergent number of sequence types per locus was detectable (Pneumo mtLSU and Pneumo mtSSU: 9, Pneumo sod-A: 3). The divergence to published reference sequences was also variable (Pneumo mtLSU: 72%, Pneumo mtSSU: 60%, Pneumo sod-A: 99%). The different sequence types were present in various combinations. Pneumocystis has already been described as genetically very heterogeneous and also the possibility of a mixed infection with multiple genotypes cannot be ruled out.