Филогения и филогеография медицинских пиявок (род Hirudo): быстрое расселение и слабая генетическая структура

Medicinal leeches (Hirudo spp.) are among the best-studied invertebrates in many aspects of their biology. Yet, relatively little is known about their biogeography, ecology and evolution. Previous studies found vast ranges but suggested low genetic diversity for some species. To examine this apparent contradiction, the phylogeny and phylogeography of the widespread Hirudo verbana, Hirudo medicinalis and Hirudo orientalis were investigated in a comparative manner. Populations from across their ranges in Europe, Asia Minor, the Caucasus and Central Asia, were analyzed by various phylogenetic and population genetic approaches using both mitochondrial (COI and 12S) and nuclear DNA sequences (ITS1, 5.8S and ITS2). The populations showed surprisingly little genetic differentiation despite vast ranges. The only clear structure was observed in H. verbana. This species is subdivided into an Eastern (southern Ukraine, North Caucasus, Turkey and Uzbekistan) and a Western phylogroup (Balkans and Italy). The two phylogroups do not overlap, suggesting distinct postglacial colonization from separate refugia. Leeches supplied by commercial facilities belong to the Eastern phylogroup of H. verbana; they originate from Turkey and the Krasnodar Territory in Russia, two leading areas of leech export. H. verbana and H. medicinalis have experienced recent rapid population growth and range expansion, while isolation by distance has shaped the genetic setup of H. orientalis. The habitat of the latter is patchy and scattered about inhospitable arid and alpine areas of Central Asia and Transcaucasia. Centuries of leech collecting and transport across Europe seem not to have affected the natural distribution of genetic diversity, as the observed patterns can be explained by a combination of historical factors and present day climatic influences.

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.

В филогенетическом и популяционно-генетическом анализе Hirudo verbana, H. medicinalis и H. orientalis из Европы, Малой Азии, Кавказа и Центральной Азии по митохондриальным (COI, 12S) и ядерным (ITS1, 5.8S, ITS2) маркёрам выявлена слабая генетическая дифференциация. У H. verbana выделены неперекрывающиеся восточная (юг Украины, Северный Кавказ, Турция, Узбекистан) и западная (Балканы, Италия) филогруппы; пиявки коммерческих хозяйств относятся к восточной филогруппе (Турция, Краснодарский край). H. verbana и H. medicinalis демонстрируют недавний быстрый рост популяций и расселение, а структуру H. orientalis определяет изоляция расстоянием.

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 →