Detection of bovine trichomoniasis with a specific dna Probe and PCR amplification system

Abstract

Trichomoniasis is a widespread, economically important venereal disease of cattle which causes infertility and abortion. Effective control of trichomoniasis has been impeded by the insensitivity of traditional diagnostic procedures, which require the isolation and cultivation of the parasite, 7Titrichomonasfoetus, from infected cattle. We developed a 0.85-kb T.foetus DNA probe by identifying conserved sequences in DNAs from T.foetus that were isolated from cattle in California, Idaho, Nevada, and Costa Rica. The probe hybridized specifically to DNAs of T. foetus isolates from different geographic areas but not to DNA preparations of Trichomonas vaginalis, bovine cells, or a variety of bacteria from cattle. The probe detected DNA from a minimum of i05 T. foetus organisms. To improve sensitivity, a partial sequence of the probe was used to identify oligonucleotide primers (TF1 and TF2) which could be used to amplify a 162-bp product from T. foetus DNAs by PCR. A chemiluminescent internal T. foetus sequence probe was hybridized to Southern blots of the amplification product. This system detected as few as one T. foetus organism in culture media or 10 parasites in samples containing bovine preputial smegma. Analysis of 52 clinical samples showed that 47 (90.4%) of the 52 samples were correctly identified, with no false-positive reactions. In comparison, the traditional cultivation method detected 44 (84.6%) of the 52 samples from T. foetus-infected and uninfected bulls. These results indicate that the PCR-based amplification system could be a useful alternative method for the diagnosis of bovine trichomoniasis.

La tricomoniasis es una enfermedad venérea del ganado, ampliamente distribuida y de gran importancia económica, que causa infertilidad y abortos. El control efectivo de la tricomoniasis se ha visto obstaculizado por la insensibilidad de los procedimientos de diagnóstico tradicionales, que requieren el aislamiento y cultivo del parásito, Titrichomonas foetus, del ganado infectado. Desarrollamos una sonda de ADN de T. foetus de 0,85 kb mediante la identificación de secuencias conservadas en ADN de T. foetus aislado de ganado en California, Idaho, Nevada y Costa Rica. La sonda hibridó específicamente con el ADN de aislados de T. foetus de diferentes áreas geográficas, pero no con preparaciones de ADN de Trichomonas vaginalis, células bovinas ni diversas bacterias del ganado. La sonda detectó ADN de un mínimo de 105 organismos de T. foetus. Para mejorar la sensibilidad, se utilizó una secuencia parcial de la sonda para identificar cebadores oligonucleotídicos (TF1 y TF2) que podrían utilizarse para amplificar un producto de 162 pb del ADN de T. foetus mediante PCR. Se hibridó una sonda quimioluminiscente de secuencia interna de T. foetus con Southern blots del producto de amplificación. Este sistema detectó tan solo un microorganismo de T. foetus en medios de cultivo o 10 parásitos en muestras con esmegma prepucial bovino. El análisis de 52 muestras clínicas mostró que 47 (90,4%) de las 52 muestras se identificaron correctamente, sin falsos positivos. En comparación, el método de cultivo tradicional detectó 44 (84,6%) de las 52 muestras de toros infectados y no infectados con T. foetus. Estos resultados indican que el sistema de amplificación basado en PCR podría ser un método alternativo útil para el diagnóstico de la tricomoniasis bovina.