Macrobdella decora: структура микробного сообщества кишечника пиявки Старого Света сохраняется у пиявки Нового Света

Leeches are found in terrestrial, aquatic, and marine habitats on all continents. Sanguivorous leeches have been used in medicine for millennia. Modern scientific uses include studies of neurons, anticoagulants, and gut microbial symbioses. Hirudo verbana, the European medicinal leech, maintains a gut community dominated by two bacterial symbionts, Aeromonas veronii and Mucinivorans hirudinis, which sometimes account for as much as 97% of the total crop microbiota. The highly simplified gut anatomy and microbiome of H. verbana make it an excellent model organism for studying gut microbial dynamics. The North American medicinal leech, Macrobdella decora, is a hirudinid leech native to Canada and the northern United States. In this study, we show that M. decora symbiont communities are very similar to those in H. verbana. We performed an extensive study using field-caught M. decora and purchased H. verbana from two suppliers. Deep sequencing of the V4 region of the 16S rRNA gene allowed us to determine that the core microbiome of M. decora consists of Bacteroides, Aeromonas, Proteocatella, and Butyricicoccus. The analysis revealed that the compositions of the gut microbiomes of the two leech species were significantly different at all taxonomic levels. The R2 value was highest at the genus and amplicon sequence variant (ASV) levels and much lower at the phylum, class, and order levels. The gut and bladder microbial communities were distinct. We propose that M. decora is an alternative to H. verbana for studies of wild-caught animals and provide evidence for the conservation of digestive-tract and bladder symbionts in annelid models.IMPORTANCE Building evidence implicates the gut microbiome in critical animal functions such as regulating digestion, nutrition, immune regulation, and development. Simplified, phylogenetically diverse models for hypothesis testing are necessary because of the difficulty of assigning causative relationships in complex gut microbiomes. Previous research used Hirudo verbana as a tractable animal model of digestive-tract symbioses. Our data show that Macrobdella decora may work just as well without the drawback of being an endangered organism and with the added advantage of easy access to field-caught specimens. The similarity of the microbial community structures of species from two different continents reveals the highly conserved nature of the microbial symbionts in sanguivorous leeches.

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.

Методом глубокого секвенирования участка V4 гена 16S рРНК сравнивали кишечные микробиомы полевых пиявок Macrobdella decora и приобретённых у двух поставщиков Hirudo verbana. Ядро микробиома M. decora составили Bacteroides, Aeromonas, Proteocatella и Butyricicoccus; составы микробиомов видов значимо различались на всех таксономических уровнях, сообщества кишечника и мочевого пузыря были обособлены. Авторы предлагают M. decora как альтернативу H. verbana для исследований диких животных и приводят данные о консервативности симбионтов кровососущих пиявок (у H. verbana они дают до 97% микробиоты зоба).

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 →