Геном Dinobdella ferox на хромосомном уровне предоставил молекулярную модель его специфического паразитизма

BACKGROUND: Dinobdella ferox is the most frequently reported leech species parasitizing the mammalian nasal cavity. However, the molecular mechanism of this special parasitic behavior has remained largely unknown. METHODS: PacBio long-read sequencing, next-generation sequencing (NGS), and Hi-C sequencing were employed in this study to generate a novel genome of D. ferox, which was annotated with strong certainty using bioinformatics methods. The phylogenetic and genomic alterations of D. ferox were then studied extensively alongside the genomes of other closely related species. The obligatory parasitism mechanism of D. ferox was investigated using RNA-seq and proteomics data. RESULTS: PacBio long-read sequencing and NGS yielded an assembly of 228 Mb and contig N50 of 2.16 Mb. Along Hi-C sequencing, 96% of the sequences were anchored to nine linkage groups and a high-quality chromosome-level genome was generated. The completed genome included 19,242 protein-coding genes. For elucidating the molecular mechanism of nasal parasitism, transcriptome data were acquired from the digestive tract and front/rear ends of D. ferox. Examining secretory proteins in D. ferox saliva helped to identify intimate connections between these proteins and membrane proteins in nasal epithelial cells. These interacting proteins played important roles in extracellular matrix (ECM)-receptor interaction, tight junction, focal adhesion, and adherens junction. The interaction between D. ferox and mammalian nasal epithelial cells included three major steps of pattern recognition, mucin connection and breakdown, and repair of ECM. The remodeling of ECM between epithelial cells of the nasal mucosa and epithelial cells of D. ferox may produce a stable adhesion environment for parasitism. CONCLUSIONS: Our study represents the first-ever attempt to propose a molecular model for specific parasitism. This molecular model may serve as a practical reference for parasitism models of other species and a theoretical foundation for a molecular process of parasitism.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Методами PacBio, NGS и Hi-C собран геном пиявки Dinobdella ferox, паразитирующей в носовой полости млекопитающих: 228 Мб, contig N50 2,16 Мб, 96 % закреплено на девяти группах сцепления, 19 242 белок-кодирующих гена. По данным транскриптома и протеомики, секретируемые слюнные белки связаны с мембранными белками носового эпителия и затрагивают пути взаимодействия ECM с рецепторами, плотных, фокальных и адгезионных контактов. Описаны три этапа паразитизма — распознавание паттернов, связывание и разрушение муцина, восстановление ECM; предложенная модель может служить ориентиром для других видов.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• 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)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →