Molecular characterization of porcine group C rotaviruses detected in South Korea

Abstract

Rotaviruses belong to the Reoviridae family and are the major cause of gastroenteritis in humans and animals. It has been estimated that up to 600,000 deaths a year are caused by rotavirus disease worldwide. Group A, B and C are associated with acute gastroenteritis in humans and animals while groups D, E, F and G only infect animals. Due to the lack of commercial diagnostic assay for the detection of Group C rotavirus, the role of these viruses in the etiology of diarrhea in humans and animals is still unresolved. In this study, 166 stool samples were collected from diarrheic porcine in South Korea. The RT-PCR was carried out with a One Step RT-PCR kit for rotavirus Genotype. We amplified a fragment of the VP4 (VP8), VP6 and VP7 gene with the consensus primer set. The products were subcloned into pGEM - T Easy vector and sent to COSMOGENETEC for sequencing. The phylogenetic analyses were conducted using the DNAStar and Mega 4.0 version. In VP6 gene, genetic analysis of group C Rotavirus in South Korea showed 87.0% (CUK-5) and 85.6% (CUK-6) sequence homology with reference strain Cowden (M94157), respectively. Each VP7 gene showed 87.9% (CUK-5) and 91.8% (CUK-6) nucleotide sequence identity with 134-04-18/Po (EF464653) and 118-05-1/Po (EF464651) strain, respectively. The VP8 gene showed 70.9% (CUK-5) and 69.7% (CUK-6) homology identified with Cowden (M74218). This is the second report for identification of a group C rotavirus in South Korea. These findings indicate that novel group C rotavirus is circulating in South Korea. These sequence data will use understanding of the evolution and genotypic relationships among group C rotaviruses and in comparison with group A rotaviruses. Finally, the discovery of this novel rotavirus strains will play an important role in future vaccine development.;로타바이러스는 Reoviridae과에 속하며 사람과 동물의 위장염을 일으키는 주요한 원인이 된다. 전 세계적으로 로타바이러스 질환에 의한 사망은 연간 60만명으로 추정된다. A, B, C형 로타바이러스는 사람과 동물의 급성장염을 일으키지만 D, E, F, G형은 동물에게만 감염된다. C형 로타바이러스를 검출하는 일반적인 진단 방법이 없기 때문에 감염된 사람과 동물의 발병원인은 여전히 불분명하다. 이번 연구에서 166건의 분변을 국내의 돼지로부터 수집하였다. 로타바이러스의 유전자형은 RT-PCR 방법을 사용하여 결정하였다. VP6, VP7 그리고 VP8 유전자에 특이적인 primer를 사용하여 각 fragment를 증폭하였다. 증폭산물은 pGEM - T easy vector에 클로닝하였고, 염기서열을 분석하였다. 계통분석은 DNAStar와 Mega 4.0 version을 사용하였다. 한국에서 분리한 C형 로타바이러스 주인 CUK-5와 CUK-6는 표준주인 Cowden (M94157) 과의 VP6 유전자에 대한 염기서열 분석결과 각각 87%, 85.6%의 상동성을 보였고, VP7 유전자의 경우 CUK-5와 CUK-6주는 134-04-18/Po (EF464653) 주, 118-05-1/Po (EF464651) 주와 각각 87.9%, 91.8%의 상동성을 보였다. 또한 VP8 유전자의 경우 CUK-5와 CUK-6주는 Cowden (M94157) 주와 각각 70.9%, 69.6%의 상동성을 보였다. 이번 연구는 한국에서 C형 로타바이러스의 동정에 대한 2번째 보고이다. 이는 한국에서 새로운 C형 로타바이러스가 유행하고 있다는 것을 보여준다. 이러한 염기서열 분석결과는 A형 로타바이러스와 C형 로타바이러스 사이에 진화와 유전적인 연관성을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각된다. 마지막으로 새로운 C형 로타바이러스주의 발견은 미래의 백신개발에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.