Division of developmental phases of freshwater leech Whitmania pigra and key genes related to neurogenesis revealed by whole genome and transcriptome analysis
Basic science published in BMC Genomics (2023)
Abstract
The freshwater leech Whitmania pigra (W. pigra) Whitman (Annelida phylum) is a model organism for neurodevelopmental studies. However, molecular biology research on its embryonic development is still scarce. Here, we described a series of developmental stages of the W. pigra embryos and defined five broad stages of embryogenesis: cleavage stages, blastocyst stage, gastrula stage, organogenesis and refinement, juvenile. We obtained a total of 239.64 Gb transcriptome data of eight representative developmental phases of embryos (from blastocyst stage to maturity), which was then assembled into 21,482 unigenes according to our reference genome sequenced by single-molecule real-time (SMRT) long-read sequencing. We found 3114 genes differentially expressed during the eight phases with phase-specific expression pattern. Using a comprehensive transcriptome dataset, we demonstrated that 57, 49 and 77 DEGs were respectively related to morphogenesis, signal pathways and neurogenesis. 49 DEGs related to signal pathways included 30 wnt genes, 14 notch genes, and 5 hedgehog genes. In particular, we found a cluster consisting of 7 genes related to signal pathways as well as synapses, which were essential for regulating embryonic development. Eight genes cooperatively participated in regulating neurogenesis. Our results reveal the whole picture of W. pigra development mechanism from the perspective of transcriptome and provide new clues for organogenesis and neurodevelopmental studies of Annelida species.
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
Whole-genome (SMRT long-read) and transcriptome analysis of the leech Whitmania pigra defined five embryonic stages and identified 3114 differentially expressed genes across eight developmental phases, including 30 wnt, 14 notch and 5 hedgehog pathway genes.
Kontext
Diese Studie beschrieb fünf breite embryonale Entwicklungsstadien des Süßwasser-Blutegels Whitmania pigra – Furchung, Blastozyst, Gastrula, Organogenese/Verfeinerung und Juvenilstadium – und analysierte Transkriptomdaten über acht Phasen, wobei 21.482 Unigenes assembliert und differenziell exprimierte Gene identifiziert wurden, die mit Morphogenese, Signalwegen und Neurogenese in Zusammenhang stehen. Zu den berichteten Signalweg-Genen gehörten wnt-, notch- und hedgehog-Gene. Das Abstract behandelt die Entwicklungsbiologie und Neurogenese des Blutegels und nicht die Hirudotherapie, das Sekretom des Blutegels, Antikoagulanzien oder die therapeutische Anwendung. Das Abstract berichtet keine klinischen, speichelbezogenen oder therapiebezogenen Befunde.
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Liu J, Liu J, Li M, Zhou L, Kong W, Zhang H, et al. Division of developmental phases of freshwater leech Whitmania pigra and key genes related to neurogenesis revealed by whole genome and transcriptome analysis. BMC Genomics. 2023;24(1):203. doi:10.1186/s12864-023-09286-5. PMID: 37069497
Die bibliografischen Angaben (Autoren, Band, Seiten, DOI) stammen aus dem PubMed-Eintrag.
Verwandter klinischer Kontext
Erfahren Sie, wie diese Forschung mit der klinischen Praxis verknüpft ist
Verwandte Forschungsarbeiten
Weitere begutachtete Studien in der Kategorie „Genomik & Proteomik“.
- Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
- Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
- Blutegeltherapie (Hirudo medicinalis) mildert die durch testikuläre Ischämie/Reperfusion induzierten Hodenschäden in einem Tiermodell — Davoodi F et al. (2021)
- Neues antikoagulatorisches Protein aus dem medizinischen Blutegel — Manuvera V et al. (2024)
- AIF-1 und RNASET2 spielen komplementäre Rollen in der angeborenen Immunantwort des medizinischen Blutegels — Baranzini N et al. (2019)
- Antimikrobielle Peptide des medizinischen Blutegels ohne Toxizität stellen eine vielversprechende alternative Strategie zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Erreger dar — Grafskaia E et al. (2019)
- Structural insights into thrombolytic activity of destabilase from medicinal leech — Marin E et al. (2023)
- Das Genom des medizinischen Blutegels (Whitmania pigra) und eine vergleichende Genomstudie zur Erforschung bioaktiver Inhaltsstoffe — Tong L et al. (2022)
- Das ZNS des medizinischen Blutegels als Modell für Exosomen-Studien zum Wechselspiel zwischen Mikroglia und Neuronen — Raffo-Romero A et al. (2018)
- Transcriptomic profiling and the first spatial expression analysis of candidate genes in the salivary gland of the East Asian medicinal leech, Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)
Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: 27. Mai 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026