Molecular mechanisms underlying hematophagia revealed by comparative analyses of leech genomes
Basic science published in GigaScience (2023)
Abstract
BACKGROUND: Leeches have been used in traditional Chinese medicine since prehistoric times to treat a spectrum of ailments, but very little is known about their physiological, genetic, and evolutionary characteristics. FINDINGS: We sequenced and assembled chromosome-level genomes of 3 leech species (bloodsucking Hirudo nipponia and Hirudinaria manillensis and nonbloodsucking Whitmania pigra). The dynamic population histories and genome-wide expression patterns of the 2 bloodsucking leech species were found to be similar. A combined analysis of the genomic and transcriptional data revealed that the bloodsucking leeches have a presumably enhanced auditory sense for prey location in relatively deep fresh water. The copy number of genes related to anticoagulation, analgesia, and anti-inflammation increased in the bloodsucking leeches, and their gene expressions responded dynamically to the bloodsucking process. Furthermore, the expanded FBN1 gene family may help in rapid body swelling of leeches after bloodsucking, and the expanded GLB3 gene family may be associated with long-term storage of prey blood in a leech's body. CONCLUSIONS: The high-quality reference genomes and comprehensive datasets obtained in this study may facilitate innovations in the artificial culture and strain optimization of leeches.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
Chromosome-level genomes of bloodsucking H. nipponia and H. manillensis and non-bloodsucking W. pigra reveal expanded anticoagulant/analgesic/anti-inflammatory gene copies plus FBN1 and GLB3 expansion enabling rapid swelling and prolonged blood storage.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie sequenzierte und assemblierte Chromosomen-level-Genomdaten von drei Blutegelarten – den blutsaugenden Hirudo nipponia und Hirudinaria manillensis sowie dem nicht-blutsaugenden Whitmania pigra – und stellte fest, dass blutsaugende Blutegel erhöhte Kopienzahlen von Genen aufwiesen, die mit Antikoagulation, Analgesie und Antiinflammation assoziiert sind, mit dynamischen Expressionsreaktionen auf das Blutsaugen. Expandierte FBN1- und GLB3-Genfamilien wurden mit rascher Körperschwellung bzw. langfristiger Blutspeicherung in Verbindung gebracht. Für das Fachgebiet von ASH ist diese Arbeit relevant, da sie genomische Einblicke in die molekulare Grundlage der antikoagulatorischen, analgetischen und antiinflammatorischen Speichelfunktionen liefert, die für die Hirudotherapie und das Blutegelsekretom zentral sind. Der Vorbehalt ist, dass es sich um eine vergleichende Genomikstudie ohne direkte therapeutische, pharmakologische oder klinische Untersuchung handelt; die Ergebnisse sind grundlagenwissenschaftlich und evolutionär ausgerichtet und nicht translational, sodass die Relevanz indirekt, aber wissenschaftlich substanziell ist.
Zitation
Molecular mechanisms underlying hematophagia revealed by comparative analyses of leech genomes.
Zheng J et al. · GigaScience, 2023
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026