Genomentwurf des europäischen medizinischen Blutegels Hirudo medicinalis (Annelida, Clitellata, Hirudiniformes) mit Schwerpunkt auf Antikoagulanzien
Draft genome of the European medicinal leech Hirudo medicinalis (Annelida, Clitellata, Hirudiniformes) with emphasis on anticoagulants
Genomstudie in der Zeitschrift Scientific reports (2020)
Abstract
The European medicinal leech has been used for medicinal purposes for millennia, and continues to be used today in modern hospital settings. Its utility is granted by the extremely potent anticoagulation factors that the leech secretes into the incision wound during feeding and, although a handful of studies have targeted certain anticoagulants, the full range of anticoagulation factors expressed by this species remains unknown. Here, we present the first draft genome of the European medicinal leech, Hirudo medicinalis, and estimate that we have sequenced between 79-94% of the full genome. Leveraging these data, we searched for anticoagulation factors across the genome of H. medicinalis. Following orthology determination through a series of BLAST searches, as well as phylogenetic analyses, we estimate that fully 15 different known anticoagulation factors are utilized by the species, and that 17 other proteins that have been linked to antihemostasis are also present in the genome. We underscore the utility of the draft genome for comparative studies of leeches and discuss our results in an evolutionary context.
Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.
Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
Vorgestellt wird der erste Genomentwurf von Hirudo medicinalis, der nach Schätzung der Autoren 79–94 % des Gesamtgenoms abdeckt. Anhand von BLAST-Suchen zur Orthologiebestimmung und phylogenetischen Analysen suchten sie genomweit nach Gerinnungshemmern. Sie schätzen, dass die Art 15 verschiedene bekannte Antikoagulationsfaktoren nutzt und dass 17 weitere, mit Antihämostase in Verbindung gebrachte Proteine im Genom vorliegen. Betont wird der Nutzen für vergleichende Studien an Blutegeln; die Ergebnisse werden im evolutionären Kontext diskutiert.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie präsentiert das erste Entwurfsgenom des europäischen medizinischen Egels Hirudo medicinalis, das schätzungsweise 79–94% des vollständigen Genoms abdeckt, und nutzt BLAST-basierte Orthologie-Suchen und phylogenetische Analysen, um die darin kodierten Antikoagulationsfaktoren zu identifizieren. Die Autoren berichten über 15 bekannte Antikoagulationsfaktoren und 17 weitere mit der Antihämostase verbundene Proteine und bieten damit die bisher umfassendste genomische Bestandsaufnahme der molekularen Wirkstoffe, die der therapeutischen Nützlichkeit dieser Art zugrunde liegen. Für die Hirudotherapie und die Untersuchung des Speichelsekretoms des Egels ist diese Ressource von grundlegender Bedeutung, die vergleichende genomische Studien über Egelarten hinweg ermöglicht und zum mechanistischen Verständnis darüber beiträgt, wie H. medicinalis seine starke antikoagulierende Wirkung während der Nahrungsaufnahme erzielt. Allerdings beruhen die identifizierten Kandidaten auf Sequenzhomologie und bioinformatischer Vorhersage und nicht auf funktioneller Validierung oder nachgewiesener Sekretion, und das Genom bleibt unvollständig (bis zu ~21% nicht sequenziert). Die Studie untersucht weder Proteinexpression, -aktivität noch klinische Wirksamkeit, sodass die Relevanz vor allem als Referenzgenom und Fahrplan für zukünftige funktionelle Arbeiten besteht.
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME. Draft genome of the European medicinal leech Hirudo medicinalis (Annelida, Clitellata, Hirudiniformes) with emphasis on anticoagulants. Sci Rep. 2020;10(1):9885. doi:10.1038/s41598-020-66749-5. PMID: 32555498
Die bibliografischen Angaben (Autoren, Band, Seiten, DOI) stammen aus dem PubMed-Eintrag.
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