生物科学门户网站
BIO1000.COM

肝脏和肠道寄生虫的全基因组比较分析揭示了进化史和器官

寄生虫吸虫一直是食源性感染的主要来源,引发了人们的恐惧并给人类公共健康造成了严重破坏,仅在美国,每年就造成了超过30亿的畜牧业损失。

它们通常会感染小肠或肝脏,从而导致严重的疾病和死亡,并在疾病的急性期以及慢性病期间出现发烧,疼痛,腹泻和全身不适等症状。在脊椎动物宿主中,它们生活,交配和繁殖。

长期以来,科学家一直对更好地了解这些寄生虫感兴趣,以减轻其对人类和动物健康的危害。

现在,由圣路易斯华盛顿大学的Makedonka Mitreva领导的小组最近对包括Fp在内的fl虫物种进行了迄今为止最大的比较基因组分析。Buski和Fa。肝和发。巨大的。它已使所有三种人类感染吸虫的基因组可广泛用于科学界,并更好地了解了它们的进化历史,多样性以及对不同宿主的适应性。最终,研究团队希望他们的研究为开发改进的医学干预措施,治疗方法和诊断方法提供坚实的基础。

该研究发表在《分子生物学与进化》高级在线版上。

为了完成工作,他们使用乌干达牛肝和越南猪肠作为来源,并对Fp的两个新的核和两个线粒体基因组(仅由母体继承的亚细胞器)进行了测序和组装。Buski和Fa。巨大的。核基因组的大小分别为748 Mb和1.13 Gb。尽管在大小上存在这些差异,但是这些基因组包含大约相同数量的蛋白质编码基因,大约为11,000-12,500。

相应的作者Mitreva博士说:“这向我们表明,相对较大的Fasciola基因组不是通过全基因组重复进化而来的,而是散布着许多重复性元素,例如DNA转座子和LINEs。”“我们的数据导致这样一个假设,即TE介导的基因组变化可能会导致Fasciola spp。与Fasciolopsis分离后对新的生境和寄主物种的适应能力增强。

接下来,该小组进行了比较基因组分析,以更好地了解筋膜吸虫的基因组进化。分子测年表明,在白垩纪晚期,Fasciolopsis属和Fasciola之间的分裂发生在88.1 Ma左右。

他们的数据支持Fasciolidae可能起源于古老的非洲象,后来扩展为欧亚草食动物。从那里开始,随着家庭的多样化,两个寄主都发生了寄主转移,器官的栖息地从小肠到肝脏,发生在65 Ma和55.9 Ma之间。

米特雷瓦说:“有趣的是,这是在白垩纪-古生物大规模灭绝的同一时期,而在此期间发生的深刻的气候和生态变化可能有助于这些吸虫适应性辐射到新的生态位。”

Fa之间的分歧最近。肝和发。gigantica发生在5.3 Ma附近,那里是Fa的寄主。肝是大象,而发。gigantica起源于接近现代母牛的非洲反刍动物。

接下来,为了更好地了解与医学上重要的吸虫有关的基因,他们在已对基因组进行测序的8种不同吸虫物种之间进行了大规模的基因比较。鉴定出的感兴趣的基因家族包括对适应重要的排泄和分泌蛋白,包括组织蛋白酶,组织蛋白酶用于分解组织和血液以获取营养并帮助逃避宿主免疫系统。特别是在感觉器官中发现的重要细胞信号分子,即G蛋白偶联受体,已进行了积极的选择,以帮助吸虫适应新的生态位。

Mitreva说:“这种比较分析为Fasciolidae和其他具有医学重要性的福禄克家族的生物学和进化提供了新颖的见解。”“这些研究提供的基因组资源应加强新型干预措施和诊断的开发,并支持对新疾病暴发,毒力和耐药性的基因组流行病学调查。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。