Кишечная микробиота и метаболическая функция у пиявок с различными пищевыми нишами

BACKGROUND: The gut microbiota has co-evolved with its host and plays a vital role in maintaining physiological homeostasis and health. Understanding the composition of microbial communities in leech guts may reveal important insights into their ecological adaptations and feeding strategies. OBJECTIVE: This study aimed to compare the gut microbiota of hematophagous (blood-feeding) and non-hematophagous leeches, to identify microbial signatures associated with dietary divergence and niche specialization. METHODS: Gut contents were collected from representative species of hematophagous and non-hematophagous leeches. The microbial community composition was analyzed via 16 S rRNA gene sequencing. RESULTS: A total of 751 microbial species were identified, encompassing 535 genera, 332 families, 203 orders, 86 classes, and 39 phyla. At the phylum level, Proteobacteria and Firmicutes were significantly more abundant in hematophagous leeches than in non-hematophagous leeches, whereas Bacteroidetes predominated in non-hematophagous counterparts. At the genus level, hematophagous leeches exhibited higher abundances of Elstera, unclassified genus of Rhodospirillaceae, Aeromonas, unclassified genus of Rhodospirillales, unclassified genus of Peptostreptococcales-Tissierellales, and unclassified genus of Oscillospirales. In contrast, unclassified genus of Comamonadaceae, Nubsella, Cetobacterium, Mucispirillum, unclassified genus of Peptostreptococcaceae, and Bacteroides were enriched in non-hematophagous leeches. Functional prediction analysis revealed significant differences in five key metabolic pathways between the two groups: lipid transport and metabolism, amino acid transport and metabolism, nucleotide transport and metabolism, translation and ribosomal structure biogenesis, and coenzyme transport and metabolism. CONCLUSION: Distinct taxonomic and functional profiles characterize the gut microbiota of hematophagous and non-hematophagous leeches. These results provide microbiological evidence for dietary specialization in leeches and offer a basis for guiding domestication and artificial breeding strategies.

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.

Секвенированием гена 16S рРНК содержимого кишечника сравнили микробиоту кровососущих и некровососущих пиявок: выявлено 751 вид, 535 родов, 332 семейства, 203 порядка, 86 классов и 39 типов. У кровососущих значимо преобладали Proteobacteria и Firmicutes, у некровососущих — Bacteroidetes; родовой состав также различался (Aeromonas обогащена у кровососущих). Предсказательный анализ функций показал различия по пяти метаболическим путям, включая транспорт и обмен липидов, аминокислот и нуклеотидов. Профили микробиоты подтверждают пищевую специализацию пиявок и дают основу для одомашнивания и искусственного разведения.

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 →