Комплекс Schistosoma japonicum: варіації COI-послідовностей паразитів та їх проміжних господарів, проаналізованих за допомогою BLAST

doi:10.26565/2075-5457-2024-43-5

М.Л. Нельван Наука про тварин – інші напрями, Інститут розвитку людських ресурсів Нельвана https://orcid.org/0000-0001-6367-828X

DOI: https://doi.org/10.26565/2075-5457-2024-43-5

Ключові слова: Schistosoma japonicum complex, Neotricula aperta, Oncomelania, Oncomelania lorelindoensis, schistosomiasis, Robertsiella spp., Tricula spp.

Анотація

У цьому дослідженні я розглядаю взаємозв'язок між S. ovuncatum, S. sinensium, S. japonicum, S. mekongi та S. malayensis. Крім того, я аналізую взаємозв'язок між п’ятьма видами роду Oncomelania та Neotricula aperta, Robertsiella spp. і Tricula spp. Також я описую формування роду Oncomelania з його попередніх форм. Результати нуклеотидного аналізу за допомогою BLAST показали, що S. japonicum має 99,45% ідентичності з S. malayensis, 98,77% з S. mekongi, 98,07% з S. sinensium і 97,85% з S. ovuncatum. Послідовність S. malayensis виявила 100% ідентичності з S. mekongi. Значення E було меншим за 0,01. У результатах вирівнювання амінокислотних послідовностей у комплексі S. japonicum не було виявлено замін. У S. malayensis і S. mekongi не зафіксовано замін основ, між S. malayensis і S. sinensium виявлено 37 замін основ, між S. malayensis і S. japonicum — 10 замін основ, між S. malayensis і S. ovuncatum — 5 замін основ. На кладограмі було показано, що S. sinensium є сестринським видом до S. ovuncatum. Від них відокремився S. japonicum. Schistosoma japonicum розділився на S. mekongi та S. malayensis. Результати також показали, що Oncomelania robertsoni має 86,12% ідентичності з Neotricula aperta, 85,88% з Robertsiella spp. і 85,28% з Tricula bollingi. Значення E було меншим за 0,01. У вирівнюванні O. robertsoni та N. aperta виявлено дві заміни амінокислот, чотири заміни амінокислот і 84 заміни основ між O. robertsoni та Robertsiella spp., а також дві заміни амінокислот і 88 замін основ між O. robertsoni та T. bollingi. На нахиленому кладограмі дерево показало, що Tricula spp. розділився на N. aperta та Robertsiella spp. Це дослідження показало, що Oncomelania виник з попередніх форм. Результати нуклеотидного BLAST підтвердили, що S. ovuncatum близький до S. sinensium. Schistosoma sinensium розділився на S. japonicum, S. mekongi і S. malayensis. Oncomelania robertsoni був ближчий до N. aperta, ніж до Robertsiella spp., і до Tricula spp. (Tricula bollingi). Види роду Oncomelania виникли з їхніх попередників.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографія автора

М.Л. Нельван, Наука про тварин – інші напрями, Інститут розвитку людських ресурсів Нельвана

Jl. A. Yani No. 24, Палу 94111, Центральний Сулавесі, Індонезія

Посилання

Al-Olayan, E.M. et al. (2019). Ceratonia siliqua pod extract ameliorates Schistosoma mansoni-induced liver fibrosis and oxidative sress. BMC Complementary and Alternative Medicine, 16, 434. https://doi.org/10.1186/s12906-016-1389-1.

Attwood, S.W, Fatih, F.A, Upatham, .E.S. (2008). DNA-sequence variation among Schistosoma mekongi populations and related taxa; phylogeography and the current distribution of Asian schistosomiasis. PloS Negl Trop Dis, 2(3), e200. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.000200.

Attwood, S.W., Upatham E.S. (2012). Observations on Neotricula aperta (Gastropoda: Pomatiopsidae) population densities in Thailand and Central Laos: implications for the spread of Mekong schistosomiasis. Parasites & Vectors, 5, 126. https://doi.org/doi:10.1186/1756-3305-5-126.

Attwood, S.W, et al. (2015) Comparative phylogenitic studies on Schistosoma japonicum and its snail intermediate host Oncomelania hupensis: origins, dispersal and coevolution. PloS Negl Trop Dis, 9(7), e0003935. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0003935.

Attwood, S.W., Liu, L., Huo, G-N. (2019). Population genetic structure and geographical variation in Neotricula aperta (Gastropoda: Pomatiopsidae), the snail intermediate host of Schistosoma mekongi (Digenea: Schistosomatidae). PloS Negl Trop Dis, 13(1), e0007061. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0007061.

Au, F.F.A. et al. (2023). Status quo and future perspectives of molecular and genomic studies on the genus Biomphalaria—the intermediate snail host of Schistosoma mansoni. Molecular Sciences, 24, 4895. https://doi.org/10.3390/ijms24054895.

Brant, S.V., Loker, E.S. (2005). Can specialized pathogens colonize distantly related hosts? Schistosome evolution as a case study. PloS Pathog, 1(3), e38. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.0010038.
Budiono, N.G. et al. (2019). The contribution of domestic animals to the transmission of schistosomiasis japonica in the Lindu Subdistrict of the Central Sulawesi Province, Indonesia. Veterinary World, 12(10), 1591-1598. https://doi.org/10.14202/vetworld.2019.1591-1598.

Budiono, N.G. et al. (2020) Humoral responses to Schistosoma japonicum soluble egg antigens in domestic animals in Lindu Subdistrict, Central Sulawesi Province, Indonesia. International Journal of One Health, 6(2), 99-108. https://doi.org/10.14202/IJOH.2019.99-108.

Davis, G.M. (1992) Evolution of prosobranch snails transmitting Asian Schistosoma; coevolution with Schistosoma: a review. Prog Clin Parasitol, 3, 145-204.

Fang, J. et al. (2022) Single-target detection of Oncomelania hupensis based on improved YOLOv5s. Front. in Bioeng. Biotechnol, 10, 861079. https://doiorg/10.3389/fbioe.2022.861079.

Gordon, C.A et al. (2019). Asian schistosomiasis: current status and prospects for control leading to elimination. Trop. Med. Infect., 4: 40. https://doi.org/10.3390/tropicalmed4010040.

Inceboz, T. (2022) One health concept against schistosomiasis: an overview. New Horizon for schistosomiasis research, intechopen, London. https://doi.org/10.5772/intechopen.106912.

Haggag, A.A. et al. (2019). Thirty-day Daily Comparisons of Kato-Katz and CCA Assays of 45 Egyptian Children in Areas with Very Low Prevalence of Schistosoma mansoni. Am J Trop Med, 100(3), 578-583. https://doi.orh10.4269/ajtmh.18-0829.

Hauswald, A.K. et al. (2011). Stirred, not shaken: genetic structure of the intermediate snail host Oncomelania hupensis robertsoni in an historically endemic schistosomiasis area. Parasites & Vectors, 4, 206. https://doi.org10.1186/1756-3305-4-206.

Kameda, Y., Kato, M. (2011) Terrestrial invasion of pamatiopsid gastropods in the heavy-snow region of the Japanese archipelago. BMC Evolutionary Biology, 11, 118. https://doi.org/10.1186/1471-2148-11-118.

Latif, B. et al. (2013). Autochthhonous human schistosomiasis, Malaysia. Emerging Infectious Diseases, 19(8), 1340-1341. https://doi.org/10.3201/eid1908.121710.

Lawton, S.P. et al. (2011). Genomes and geography: genomic insights into the evolution and phylogeography of the genus Schistosoma. Parasites and Vectors, 4, 131. https://doi.org/10.1186/1756-3305-4-131.

Leshem, E., Marva, E., Schwartz, E. (2009) Travel-related schistosomiasis acquired in Laos. Emerging Infectious Diseases, 15(11), 1823-1825. https://doi.org/10.3201/eid1511.090611.

Liu, L. et al. (2014). A phylogeny for the pomatiopsidae (Gastropoda: Rissooidea): A resource for taxonomic, parasitological, biodiversity studies. BMC Evolutionary Biology, 14, 29. https://doi.org/10.1186/1471-2148-14-29.

Maezawa, K. et al. (2018). Real-time observation of pathophysiological processes during murine experimental Schistosoma japonicum infection using high-resolution ultrasound imaging. Tropical Medicine and Health, 46: 1. https://doi.org/10.1186/s41182-017-0082-5.

Mouahid, G. et al. (2018). Transplantation of schistosome sporocysts between host snails: A video guide. Wellcome Open Research, 3(3). https://doi.org/10.12688/wellcomeopenres.

Nahum, L.A. et al. (2012). New frontiers in Schistosoma genomics and transcriptomics. International of Parasitology Research, 2012(849132), 1-11. https://doi.org/10.1155/2012/849132.

Nelwan, M.L. (2019). Schistosomiasis: life cycle, diagnosis, and control. Current Therapeutic Research, 91, 5-9. https://doi.org/10.1016/j.curtheres.2019.06.001.

Nelwan, M.L. (2023) Oncomelania lorelindoensis: the intermediate host of Sulawesi’s Schistosoma japonicum. Preprint at https://doi.org/10.2103/rs.3.rs-3471885/v1

Nelwan, M.L. (2022). Indonesia Schistosoma japonicum: Origin, genus Oncomelania, and elimination of the parasite with cluster genes inoculated into female Oncomelania lorelindoensis via CRISPR/Cas9 system. Afr. J. Bio. Sc, 4(4), 23-38. https://doi.org/10.33472/AFJBS.4.4.2022.23-38.

Neves, B.J. et al. (2015). Natural Products as Leads in Schistosome Drug Discovery. Molecules, 2, 1872-903. https://doi.org/10.3390/molecules20021872.

Okamoto, M. et al. (2003) Pgylogenetic relationships of snails of the genera Oncomelania and Tricula inferred from the mitochondrial 12S rRNA gene. Jpn. J. Trop. Med. Hyg., 31(1), 5-10.

Orpin, J.B., Mzungu, I., Usman-Sani, H. (2022). Prevalence of schistosomiasis among primary school pupils in Guma LGA of Benue state. Afr. J. Bio. Sc., 4(4), 48-55. https://doi.org/10.3347/AFJBS.4.4.02.48-55.

Rothe, C. et al. (2021). Developing Epidemicity of Schistosomiasis, Corsica, France. Emerging Infectious Diseases, 27(1),319-321. https://doi.org/10.3201/eid2701.204391.

Sady, H., et al. (2015) New insights into the genetic diversity of Schistosoma mansoni and S. haematobium in Yemen. Parasites & Vectors, 8, 544. https://doi.org/10.1186/s13071-015-1168-8.

Sanchez, R.C.O. et al. (2021) Immunoinformatics design of multiepitope peptide based vaccines against Schistosoma mansoni using transmembrane proteins a target. Front. Immunol, 12, 021706. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.021706.

Smith, E. (2023). BLAST compares & identifies sequences. Berkeley Library, https://guides.lib.berkeley.edu/ncbi/blast

Sudomo, M. (1983). Cross infectivity study of four subspecies of Oncomelania hupensis in four geographical strains of Schistosoma japonicum. Proceedings ITB, 16(2): 41-46.

Sutrisnawati, Ramadhan, A., Trianto, M. (2022) Molecular identification of Oncomelania hupensis lindoensis, snail intermediate hosts of Schistosoma japonicum from Central Sulawesi, Indonesia. Biodiversitas, 23(11), 5989-5994. https://doi.org/10.13057/biodiv/d231153.

Walker, J.A. (2011). Insight into the functional biology of schistosomes. Parasites & Vector, 4, 203. https://doi.org/10.1186/1756-3305-4-203.

Wang, X. et al. (2021). First report of Schistosoma sinensium infecting Tupaia belangeri and Tricula sp. LF. International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife, 14(2021), 84-90. https://doi.org/10.1016/j.ijppaw.2021.01.005.

Yin, M. et al. (2015). Codispersal of the blood fluke Schistosoma japonicum and Homo sapiens in the Neolithic age. Scientific Reports, 5, 18058. https://doi.org/10.1038/srep18058.

Young, N.D. et al. (2015). Exploring molecular variation in Schistosoma japonicum in China. Scientific Reports, 5, 17345. https://doi.org/10.1038/srep17345.

ZooBank, https://zoobank.org/References/d71b8509-ec6e-492b-8e81-8910957a7b6a