Genetic Characterization of Bovine Viral Diarrhea Virus Strains Circulating in the East of Turkey

Abstract

Bovine viral diarrhea virus (BVDV) enfesiyonu dünya çapında sığırlarda yaygın olarak görülen; et, süt ve reprodüktif performans kayıplarına neden olan bir enfesiyondur. BVDV'nin dünya genelinde BVDV-1, BVDV-2 ve HoBi-like pestivirus (BVDV-3) olarak üç genotipi tanımlanmşıtır. Türkiye'de BVDV enfeksiyonun varlığı 1990'lardan beri bildirilmekte fakat şu ana kadar zorunlu bir aşılama programı uygulanmamıştır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'nin Doğu Anadolu bölgesinde yer alan Van, Ağrı ve Iğdır illerindeki sığırlardan alınan kan, nasal/vajinal sıvap ve abort materyallerinde BVDV'nin genetik çeşitliliğinin belirlenmesidir. Bu amaçla 6 aylık yaşın üzerinde 80 adet BVDV şüphesi olan sığırdan alınan toplam 110 adet örnek pestivirusların 5'UTR, autoprotease (Npro) ve E2 gen bölgelerini kodlayan primeler kullanılarak One Step RT-PCR ile test edildi. RT-PCR sonucunda pestivirus 5'UTR nükleik asit pozitiflik oranı %21.81, Npro nükleik asit pozitiflik oranı %9.1 ve E2 gen bölgesine yönelik pozitiflik tespit edilmemiştir. RT-PCR'da elde edilen pozitif amplikonlardan 12 hayvana ait 14 izolatın DNA dizin analizi ve filogenetik analizi sonucunda tamamı BVDV-1 genotip olarak belirlenmiştir. Dizinlerin 5'UTR gen bölgesinin filogenetik analizi sonucunda BVDV-1e (n = 3), BVDV-1a (n = 1) BVDV-1b (n = 2), BVDV-1l (n=1) ve BVDV-1d (n = 1) tanımlanırken; N pro gen bölgesine dayalı filogenetik analiz sonrasında BVDV-1b (n = 3), BVDV-1a (n = 2) ve BVDV-1f (n = 1) tespit edilmiştir. Bu çalışmada, BVDV'nin genital ve solunum sistemi problemlerindeki rolünün önemi bir kez daha vurgulanmış ve sürü taramalarında göz ardı edilmemesi kanaatine varılmıştir. Türkiye'de ve dünya çapında BVDV genetik çeşitliliğinin belirlenmesi; koruma-kontrol ve eradikasyon stratejilerin tasarlanması ve oluşturulmasında özellikle aşılamayı içeren programların önemi bir kez daha ortaya konulmuştur.

Bovine viral diarrhea virus (BVDV) infection is detected in cattle populations worldwide; It is an infection that causes meat, milk, and reproductive performance losses. Three genotypes of BVDV have been identified worldwide: BVDV-1, BVDV-2, and HoBi-like pestivirus (BVDV-3). The presence of BVDV infection in Turkey has been reported since the 1990s, but no mandatory vaccination program has been implemented so far. The aim of this study is to determine the genetic diversity of pestiviruses in blood, nasal/vaginal swabs, and abortion materials taken from cattle in Van, Ağrı, and Iğdır provinces in the Eastern Anatolia region of Turkey. For this purpose, a total of 110 samples taken from 80 BVDV-suspected cattle over 6 months of age were tested with one-step RT-PCR using primers encoding the 5'UTR, autoprotease (Npro), and E2 gene regions of pestiviruses. As a result of RT-PCR, the pestivirus 5'UTR nucleic acid positivity rate was 21.81%, the Npro nucleic acid positivity rate was 9.1%, and no positivity for the E2 gene region was detected. In the result of DNA sequence analysis and phylogenetic analysis of 14 isolates from 12 animals among the positive amplicons obtained in RT-PCR, all of them were determined to be of the BVDV-1 genotype. In the phylogenetic analysis of the 5'UTR gene region of the sequences, BVDV-1e (n = 3), BVDV-1a (n = 1), BVDV-1b (n = 2), BVDV-1l (n = 1), and BVDV-1d (n = 1) were defined. So phylogenetic analysis based on the N pro gene region was determined as BVDV-1b (n = 3), BVDV-1a (n = 2), and BVDV-1f (n = 1. In this study, the importance of the role of BVDVs in genital and respiratory system problems is once again emphasized, and it is concluded that it should not be ignored in herd screening. The determination of BVDV genetic diversity in Turkey and worldwide is important in designing and creating protection-control and eradication strategies, especially in programs that include vaccination.