的新领域裂体吸虫属基因组学和转录组

文摘

血吸虫病是digenean鸟类和哺乳动物的血液吸虫包括23种。一些物种是人类血吸虫病的病原体,第二个主要被忽视疾病影响着全世界超过2.3亿人。现代技术包括核酸和蛋白质的序列和表征允许大规模分析的寄生虫和主机,开在生物研究新领域潜在的生物医学和生物技术的应用程序。三个最socioeconomically重要的核基因组物种(埃及血吸虫,美国日本血吸虫,美国曼)已被测序,在强大的调查。线粒体基因组的六裂体吸虫属物种也被完全测序和分析从进化的角度来看。此外,线粒体序列的DNA条码技术用于生物多样性的评估血吸虫病。尽管努力的表征裂体吸虫属基因组和转录组,许多问题的进化生物学和重要的分类单元仍悬而未决。本文旨在讨论一些进步在血吸虫研究强调基因组学和转录组。它还旨在讨论当前研究的主要挑战和在血吸虫研究指出一些未来的发展方向。

1。介绍

Schistosomatidae(扁形动物门:复殖类)包括几个digenetic体内寄生虫与复杂的生命周期,其发展阶段交替之间的中间(淡水腹足类)和明确的主机(鸟类、爬行动物、鱼类和哺乳动物)(1]。这些寄生虫不同于其他血液吸虫在不同的性别。另一个重要功能是增加长寿(5年以上)裂体吸虫属物种在人类宿主1]。

裂体吸虫属、鸟类和哺乳动物的血液吸虫,是最好的研究属Schistosomatidae [1]。介绍几个种类,其中6感染人类造成血吸虫病:埃及血吸虫,美国intercalatum,美国日本血吸虫,美国malayensis,美国曼,美国湄公。其他物种已知感染广泛的哺乳动物如河马,啮齿动物,食肉动物,反刍动物,像水牛,牛,羊,驴羚,羊。一些混合物种报道(1- - - - - -4]。例如,美国mattheei更常见的牛,认为形式之间的混合动力车美国mattheei和埃及血吸虫从而增加了蜗牛和终宿主范围(3]。

血吸虫病、慢性和衰弱的疾病,被世界卫生组织视为最严重的公共卫生问题之一,第二个世界上最流行的热带疾病发病率高(5]。血吸虫病流行在77个国家(6)及其传播依赖于中间宿主的存在和分布。据估计,全球有2.37亿人需要治疗,600到7.79亿人住在流行地区,感染风险(下6]。然而,加剧了这种情况下,这种疾病负责1.7到4.5的损失数百万年的生活在世界上,以残疾调整生命年(DALY) [7指数最高的国家之一,在所有被忽视的热带病。控制血吸虫病的代表一个巨大的挑战,它是基于药物治疗(吡喹酮),蜗牛控制,改善环境卫生和健康教育5]。

发展强大的和可伸缩的方法来分析核酸和蛋白质改变了生物数据调查。这些技术的应用,加上强大的计算工具和方法的发展,扩大了我们的视野血吸虫生物学和允许更好的理解过程,如开始互动(8- - - - - -10]。

本文旨在讨论一些血吸虫研究进展与强调基因组学和转录组。首先,我们总结的当前状态的核和线粒体基因组测序项目。我们还讨论的某些方面进化基因组学和生物多样性的血吸虫病。然后,我们现在主要的发现在转录组分析。最后,我们指出当前研究的主要挑战和提出一些未来的方向裂体吸虫属基因组和转录组研究。

2。裂体吸虫属基因组学

为了加强传统方法,提高成功对血吸虫病控制提供新的信息,科学界加入努力评估裂体吸虫属基因组信息,从1994年开始,作为世卫组织/热带病研究和培训特别规划的倡议(UNICEF-UNDP-World银行热带病研究和培训特别规划)(11,12]。当时,只有几百表达序列标签(est)美国曼是可用的13]。世卫组织/热带病研究和培训特别规划支持打开生成数据的可能性,可以翻译成血吸虫病诊断和治疗的新工具,代表着“开始”裂体吸虫属核基因组的研究。

2.1。核基因组

已知的核型裂体吸虫属物种包括七对常染色体和一对性染色体(女= ZW,男= ZZ),从18岁到73岁不等的megabases (Mb) [14,15]。

三的核基因组裂体吸虫属物种测序(表1)。的美国日本血吸虫(安徽隔离)美国曼(波多黎各隔离)基因组解码同时出版作为一个倡议威康信托基金会桑格中心研究所的协作与基因组研究所(TIGR)和日本血吸虫基因组测序和泛函分析财团16,17]。最近,埃及血吸虫(埃及隔离)基因组测序在血吸虫病的比较基因组学(开设新的可能性18]。

埃及血吸虫,美国日本血吸虫,美国曼携带核基因组的385、397和363 Mb,由大约13073,13469,和10852个蛋白编码基因16- - - - - -19]。值得提及的是,预测蛋白质编码基因的数量并不能反映基因组结构本身,但实际的状态不同的草案基因组数据的分析。

的遗传连锁图美国曼得到的细化,并允许基因组测序数据提供一种基因发现和基因功能分析(20.,21]。更重要的是,它使得基因位点的识别,确定重要的特征如宿主特异性,毒性和耐药性。

事实上,尽管质量和注释的美国曼基因组序列数据已经大大提高了(见下图);相应的数据埃及血吸虫和美国日本血吸虫仍被认为是汇票(16- - - - - -19]。他们的基因组序列分布在大量重叠群;因此广泛的工作是必需的。常数数据细化有必要提供一个可靠的理解基因组和基因模型和提供一个策划注释。

的美国曼基因组注释已得到改进通过结合不同的测序策略(19]。这些策略包括新组装的现有毛细管读取补充额外的~ 90000 fosmid和BAC结束序列,深度测序克隆的DNA (NMRI应变,波多黎各裔)使用108 -配对读取基于Illumina公司基因组分析仪IIx平台,和RNA-seq数据不同的寄生生活的阶段。

知识的进步美国曼基因组功能仍在扩大,尤其是在新一代测序的应用平台和单核苷酸多态性输入方法。例如,14个新微卫星标记最近被发现了新创组装的大规模测序读;可以使用这些新特性谱系研究[22]。然而,新的测序技术将允许人口发展的基因组学的研究领域,实验室和临床分离株。

结果的可用性裂体吸虫属不同物种基因组序列数据,比较分析成为可能汇集了不同领域的研究(21,23,24]。比较基因组学的三个裂体吸虫属物种显示几个守恒的特性如GC的整体内容、序列的身份,存在重复的元素,同线性(18]。全基因组分析也证实了先前的遗传学研究支持的进化假说埃及血吸虫和美国曼最相关的物种,紧随其后美国日本血吸虫排除其他吸虫纲等Clonorchis,小束,Schmidtea。

2.2。线粒体基因组

线粒体基因已经被用作物种和应变识别、分子标记等多种研究的关键是系统发生学、群体遗传学、生物地理学、分子生态学(25- - - - - -29日]。除了帮助阐明类群之间的进化关系,线粒体基因已经被成功地应用于流行病学研究,监测,和控制微生物,寄生虫和向量的医疗和社会经济的重要性。整个线粒体基因组的分析不同类群改变了这种研究的角度。

六的线粒体基因组裂体吸虫属物种测序(表1),包括埃及血吸虫(NC_008074),美国日本血吸虫(NC_002544),美国曼(NC_002545),美国malayensis,美国湄公(NC_002529),美国spindale(NC_008067) [27,30.- - - - - -32]。这些基因组范围的大小从13503年到16901年英国石油公司和36个基因编码组成两个核糖体基因(大、小亚基rRNA基因)和22转移核糖核酸(tRNA)基因,以及12个蛋白质编码基因(atp6,棒子,cox1-3、nad1-6 nad4L)。atp8基因,通常发现在其他类群,是缺席扁形动物门,其线粒体基因组进行了分析(31日]。此外,每个裂体吸虫属线粒体基因组包含一个长非编码区域,分为两个部分,一个或多个tRNA基因,这是发现在其他扁形动物门和不同长度根据每一个分类单元。

比较mitogenomics揭示了一个高度保守的基因顺序在不同的扁形动物门除了一些裂体吸虫属物种(25,30.- - - - - -33]。亚洲血吸虫的线粒体基因组,美国日本血吸虫和美国湄公像其他复殖类,显示相同的基因顺序和绦虫类25,32]。

相比之下,线粒体基因组的基因顺序埃及血吸虫,美国曼,美国spindale明显不同于其他类群(25,30.]。独特的基因顺序重组中标识这些物种构成有价值的信息的重建系统发育的关系裂体吸虫属和其他扁形动物门(部分3.1)。

3所示。进化基因组学和生物多样性

3.1。进化基因组学裂体吸虫属

基因组数据的使用价值的进化历史的理解裂体吸虫属特别是由于化石记录的缺失。分子标记被用来测试各种各样的假设裂体吸虫属系统发育,phylogeographic和流行病学研究4,25,34- - - - - -36]。传统上,这些标记包括核核糖体RNA基因(18岁,5.8年代,28 s)和内部转录间隔区(ITS)地区除了大量的线粒体基因(玉米,cox1-3 nad1-6,等等)。

基于线粒体数据从不同的研究中,一个标准的发展史的23裂体吸虫属提出了物种(25]。确定了六个演化支,与物种的地理分布分析。这些演化支包括(1)美国日本血吸虫复杂(美国日本血吸虫,美国malayensis,美国湄公,美国ovuncatum,美国sinensium)在亚洲东部中部和南部发现;(2)美国hippopotami进化枝(美国edwardiense和美国hippopotami)分布在非洲;(3)原始美国曼进化枝(美国incognitum和美国turkestanicum)在中亚、近东和东欧;(4)美国曼进化枝(美国曼和美国rodhaini发现在非洲和南美洲;(5)埃及血吸虫进化枝(美国宝,美国curassoni,美国guineensis,埃及血吸虫,美国intercalatum,美国kisumuensis,美国leiperi,美国margrebowiei,美国mattheei)发生在非洲不同地区;(6)美国indicum进化枝(美国indicum,美国nasale,美国spindale发现在印度和南亚。

有不同的意见关于属的起源裂体吸虫属蜗牛及其中间宿主(25,37- - - - - -39]。“亚洲”假说是最普遍接受,表示迁移之后,分散这些寄生虫从亚洲到非洲25]。在这方面,分子系统学的研究表明属裂体吸虫属有它的起源在亚洲和(至少两个)后裔独立殖民地非洲大陆,在那里他们容易辐射,成为planorbid蜗牛的独家寄生虫。回到亚洲,寄生虫多样化的物种,特点是在鸡蛋的位置(38]。七的分子系统学裂体吸虫属物种表明血吸虫体内寄生虫的啮齿动物,反刍动物和被传送到第一个原始人在非洲迁移到草原地区发生(40]。然而,为了更好的定义裂体吸虫属起源,需要样品更广泛的物种。

大部分的被广泛接受的裂体吸虫属的发展史主要是基于序列比对的线粒体基因,如cox1-3 nad1-6, (25,30.]。其他的研究利用线粒体基因的变化顺序系统发育标记。事实上,这些基因重组,被认为是罕见的进化事件,已被应用于越来越多的研究(cf。41])。

如前所述,主要变化在某些确定的线粒体基因秩序裂体吸虫属物种(部分2.2),在非洲演化支(更具体地说美国曼和埃及血吸虫)和美国indicum集团(美国spindale)。这提供了进一步的证据的亚洲血统的血吸虫病和证实的概念再扰亚洲的成员美国indicum从非洲集团(27,30.]。

除了重建不同类群的系统发育关系,进化框架已经应用于改善功能注释的基因和基因产物,以及研究基因/蛋白家族进化(41]。Phylogenomics使得所有真核蛋白激酶的识别和描述编码的美国曼基因组和改进的功能注释超过40%,突显出这些酶的分子多样性(42,43]。

系统发育分析也用于分类美国曼组蛋白蛋白质,发挥关键作用的表观遗传修饰,可能反映了寄生虫复杂的生活方式(44]。通过应用一个进化框架来分析大量从广泛的生物序列数据集,功能注释的美国曼组蛋白蛋白质提高。

此外,phylogenomics解开三肽链内切酶扩展家庭的不同的进化历史美国曼(45]。这种分析包括metallopeptidase M8的成员,丝氨酸肽酶S1,和天冬氨酸的肽酶A1的家庭,来自连续的基因重复事件随后散度在寄生虫血统来自其他后生动物的多样化。

核受体和抗氧化剂等蛋白质的家庭一直在为特征美国曼通过应用进化和功能的方法(46,47]。SmNR4A的鉴定,4核受体亚科的一员,人类同源染色体及其亲缘证实了系统发育分析(46]。这项研究还表明,SmNR4A表达在寄生虫发展管理。

硫氧还蛋白和谷胱甘肽系统,参与多种细胞过程包括抗氧化防御、不同寄生和独立生存的扁形动物门(47]。通过应用不同的系统方法和实验测试,它已经表明,这种系统的规范酶失去寄生血统。

3.2。DNA条码技术对生物多样性的评估

从线粒体基因组测序数据的可用性紧密相关的分类单元裂体吸虫属分类学研究提供了依据,从分子生态学等等(27,29日,48,49]。重要的是,它允许大规模抽样前评估分子标记通过比较单个基因与线粒体基因组的完整测序的数据。

数据相比,一个来自非洲和亚洲血吸虫病美国曼种内数据集显示正相关多态性和物种之间的差异(27]。正相关,而不是随机分布被确认为所有除了cox1和nad1线粒体基因。此外,部分cox1序列已被证明不是理想的标记物种鉴定或人口的研究裂体吸虫属物种。相反,作者建议使用cox3和nad5序列对系统发育和人口研究的物种(27]。

DNA条码技术对样品进行埃及血吸虫使用cox1和nad1作为分子标记(49]。支持组的识别结果1和2个单基于系统发育分析。此外,没有遗传多样性的变化被发现在样品收集在不同的时间点。这种方法允许开发新检测基于群特异性PCR引物和探针协助遗传筛查血吸虫隔离快照。

另一项研究采用线粒体序列中执行裂体吸虫属cercariae是从Biomphalaria choanomphala寄生虫学的和malacological调查的一部分美国曼在维多利亚湖(48]。DNA条码技术的尾蚴的样本显示之间的混合物种的存在美国曼和美国rodhaini,这是典型的小型哺乳动物中发现的。此外,系统发育分析中发现了一个新的sublineage美国rodhaini。

DNA条码技术越来越多的研究正在进行中裂体吸虫属物种(表1),其数据是通过生命的条形码数据库(粗体)系统(http://www.boldsystems.org/)。这个项目包括安大略省的生物多样性研究所的贡献者,加拿大,和新墨西哥大学的美国。其他Schistosomatidae属DNA条码技术分析等Allobilharzia,Austrobilharzia,Bilharziella,Bivitellobilharzia,Dendritobilharzia,Gigantobilharzia,Griphobilharzia,Heterobilharzia,Macrobilharzia,Orientobilharzia,Ornithobilharzia,Schistosomatium,Trichobilharzia。

DNA条码技术的进步的更广泛的Schistosomatidae将创建一个框架的物种识别环境和临床样本以及沉积在生物标本收藏。此外,DNA条码技术分析将有助于重建进化关系在不同的扁形动物门,最终提高我们理解寄生虫生物学和进化。

4所示。裂体吸虫属转录组

转录组分析不仅是有价值的差异基因表达的调控的研究,而且对剪接变异的识别。这些方法已被证明是至关重要的基因编码区域的识别过程中基因组注释。

在本节中,我们的目标是评估成果裂体吸虫属转录组的研究,从整个有机体和组织在细胞水平上进行分析。转录组在生理条件下,为了应对各种治疗方法的研究对与主机的交互以及其他环境。本节总结了基因功能研究的成就和多样化的技术被采用。

4.1。裂体吸虫属转录组

基因表达的微调寄生虫必须发生,使他们生存在这样一个复杂和极其多样化的环境,适应不同的环境和逃避免疫系统,同时,利用不同的主机。转录组研究出现允许时间和基因表达的定量分析,这是至关重要的完全利用不同的数据集和评估寄生虫生物学在分子水平上。

旨在阐明微分条例裂体吸虫属转录组,大量的项目采用不同的策略,如使用的表达序列标签(est) [50开放阅读框,表达序列标签(俄瑞斯忒斯)51],基因表达系列分析(SAGE) (52,53]。

项目的不断增加导致的生产大量的序列数据和他们的可用性在公共数据库。值得注意的是美国日本血吸虫,美国曼直到最近,埃及血吸虫有一些他们的转录组研究(表吗1)。

4.2。探索转录组

大量的转录组项目加快这一领域的研究提供了手段互补方法的使用,特别是微阵列分析。在一起,这些方法已经被用来回答各种各样的问题。怀孕初期,微阵列数据集的性别之间基因表达的形象裂体吸虫属物种如美国日本血吸虫和美国曼(54- - - - - -56]。这大大扩展了已知的sex-associated基因,也提供了新的见解的基因表达的变化被寄生虫配对。此外,性别偏见的可变剪接模式观察,可能参与的生成和维护两性异形(57]。

之后,研究异形美国曼基因表达在不同的生命阶段扩大我们的理解的因素控制血吸虫发展(8,53,58]。同时比较不同寄生虫生活阶段,从微阵列数据集获得的信息突出假定的antischistosome作为疫苗候选分子的目标包括Dyp-type氧化酵素,fucosyltransferases, g蛋白耦合的受体,leishmanolysins tetraspanins, netrin / netrin受体复杂(59]。

这些候选人(fucosyltransferases leishmanolysins, tetraspanins)是蛋白家族的成员,这是扩展的美国曼预测蛋白质组相比与其他后生动物推断phylogenomic分析(http://phylomedb.org/)。Leishmanolysins, metallopeptidase M8家族的成员,详细分析了确凿的未来这些酶的潜在治疗靶点[45]。

另一项研究发现调节基因在第一次schistosomula发展的五天在体外参与血喂养,外皮和细胞骨架的发展,细胞粘附、压力反应(8]。高度调节基因包括外皮tetraspanin Sm-tsp-3,蛋白激酶,小说丝氨酸蛋白酶和丝氨酸蛋白酶抑制剂,肠道蛋白酶属于不同的机械类。其他组织免疫进行了分析裂体吸虫属利用蛋白质微阵列作为疫苗的发现工具。他们选择一个子集的蛋白质从基因组、转录组和蛋白质组数据进行实验验证针对识别小说antischistosome候选疫苗(60,61年]。

最近,一个优雅的方式,调查特定组织如gastrodermis和两性生殖组织是由应用激光显微解剖显微镜结合微阵列。这些研究将加速组织的角度分析(62年,63年]。

此外,表达谱美国日本血吸虫探索在中国研究比较两个隔离(安徽和浙江),以及安徽中国和菲律宾隔离55,64年]。后,种间的一项研究比较了美国日本血吸虫和美国曼转录组。令人惊讶的是,尽管大量的表型差异,减少数量的差异表达基因表达谱的基础上,这可能反映了技术的限制(相关优惠杂交物种多态性)8]。避开这些陷阱,下一代测序平台允许利用表达数据(RNA-seq)的任何生物没有以前知识的基因组和转录组,进一步将揭示寄生虫转录景观的新特性。

最近的成就在这一领域的细化是基因组学和转录组数据使用的组合桑格毛细管测序,下一代DNA测序、基因标记,从几个RNA-seq数据美国曼生命阶段(19]。先前的研究中,探讨了转录组的美国曼成年男性获得11小说microexon基因(m),以及989年和1196年叠连群映射到基因间和intronic基因组区域,分别。这些数据可以代表新蛋白编码基因或非编码rna (ncRNAs) [65年]。

在一起,这些方法大大先进我们对动力学的理解寄生虫转录组(9,65年]。然而,有一个需要波兰和序列数据和基因表达谱转化为功能性信息计算预测和实验表征。大量的可用数据开了无数的可能性对基因功能的说明。它是数据集成的时候了。

4.3。转录后的机制

转录组也是一个关键方法研究转录后的监管机制等替代和transsplicing [57,66年- - - - - -68年]。众所周知,血吸虫病使用这种机制来保持他们的复杂的生命周期。

可变剪接转录的分泌蛋白,兆和多态粘蛋白亚型,主要是研究血吸虫病(51,66年]。这种转录后的处理提出了作为一种独特的遗传系统生成蛋白质的变化,使寄生虫适应不同宿主的免疫反应。另外,可变剪接已被证明产生蛋白质变异参与转录控制和拼接57]。SmCA150而言,剪接体相互作用的转录辅因子,它可以影响许多其他记录导致几个影响寄生虫,尤其是两性异形。

拼接领袖(SL) transsplicing已被证明是一个重要的转录后的调控机制美国曼(69年]。至少11%的所有记录被描述为在这种生物接受transsplicing [19]。SL-RNAs小ncRNAs、产品小intronless基因,转录DNA聚合酶ⅱ和衔接着基因组中重复(67年]。

不同于线虫,美国曼携带一个SL序列,这是由36个核苷酸的3′末端AUG密码子。尽管transsplicing的作用了解甚少,有证据表明SL transsplicing将函数提供一个启动程序蛋氨酸翻译起始的接受者mrna在扁形动物门(68年]。这种机制也参与解决多顺反子的操纵子monocistronic成绩单美国曼(19,70年]。

4.4。转录组数据和基因功能

尽管潜力巨大揭示了越来越多的基因组和转录组研究在血吸虫病,还有几个裂体吸虫属物种仍然被忽视。与在公共数据库的大量数据,有限的数据一直在解码功能的研究和/或抗血吸虫开发成功的工具。这种缓慢进化的风景可能是由于以下几个原因。其中一些生命周期,包括卷积血吸虫病的复杂与宿主相互作用的时间和劳动需求功能研究的困难培养完整的生命周期在体外,没有永生化细胞系,推迟了转基因技术的发展工具和模型(71年]。

最近,基因的转录后的抑制通过RNA干扰(RNAi)技术已经承诺获取进展血吸虫病和其他蠕虫病的新干预措施。2003年,两名先锋调查标志着中使用这种技术美国曼研究。同时基因击倒glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶(GAPDH)和葡萄糖转运蛋白(SGTP1)在幼虫阶段(孢囊)72年和组织蛋白酶B在成虫73年的美国曼据报道。

目前,这个功能强大的技术,已经广泛应用于血吸虫病工作在两个功能筛选的研究。第一项研究包含的孢囊泡寄生虫dsRNA瞄准33基因,从钙结合蛋白、转录因子、受体,抗氧化酶(74年]。在这项工作,尽管这个工具的功效提供11个不同基因的抑制,它表明,在美国曼,有一个gene-to-gene可变性和暴露于极可能引发特定upregulation基因。之后,在一个不同的研究利用电穿孔使schistosomula dsRNA 11目标基因(在不同的组织中表达),RNAi的效率目标特定的方式观察(75年]。其他问题使用RNAi被广泛讨论,不仅在血吸虫病,但也在其他寄生虫寄生虫,表明应该小心当进行和评估这些实验(76年]。

尽管困难重重探索基因功能的RNAi血吸虫病,取得了许多有趣的进步。许多蛋白酶(组织蛋白酶和氨肽酶)77年- - - - - -79年),激酶(80年多药耐药性],转运蛋白(81年),和V型胶原蛋白(82年),其他蛋白质在不同生命阶段的研究美国日本血吸虫和美国曼。

最近,这个工具被描述针对tetraspanin 2在不同的发展阶段埃及血吸虫表示该物种(RNAi可行性83年]。Tetraspanins属于一个家庭的完整的膜蛋白在膜表面的寄生虫外皮。研究表明,tetraspanins外皮发展扮演着重要角色,成熟、稳定(84年]。

重要的是,廉价的酶类的85年)和硫氧还蛋白谷胱甘肽还原酶(86年),抗氧化酶,在第一个报告的杀伤力在寄生虫基因沉默后,证明药物目标发现RNAi的潜力。此外,酶如glutathione-S-transferases (GST26和GST28),(这种破坏和Prx2)抗氧化蛋白、超氧化物歧化酶已被证明在保护发挥着重要作用美国曼孢囊开始相互作用。降价的目标增加寄生虫对氧化应激的敏感性和中间宿主免疫细胞所描述的其他地方(87年]。

最近,已经取得了显著的进展在血吸虫转基因技术领域。研究人员正在开发新的工具的介绍,通过慢病毒表达外源基因的同源或构造,replication-defective逆转录病毒,转座子,反转位子活动和DNA质粒向量(9]。复杂的系统应用于评估寄生虫的基因功能被实现(88年- - - - - -91年]。迄今为止,鸡蛋和miracidia表示作为首选生命阶段成功转型的方法为了进入生殖系(92年]。

总之,这样的独立研究结果表明,血吸虫转基因技术在所有发展阶段测试和工作,取得了一些成功的将基因整合进生殖系(88年- - - - - -92年]。因此,在血吸虫基因可拆卸的实验是可能的。

5。基因组和转录组数据库

,增加血吸虫基因组和转录组信息现在提高的可能性,以更好地探索分子技术在寄生虫学领域,基因组学、计算生物学和允许发展的方法来解开寄生虫感染的机制,开始互动,等等21,23,24]。

为了加速两种寄生虫研究和开发有效的血吸虫病诊断和治疗的工具,用户友好的数据库已经创建并公开科学界(9,93年- - - - - -95年]。在这里,我们强调其中的一些主要资源。

SchistoDB基因组和蛋白质组序列数据集成功能注释的基因和基因产物埃及血吸虫,美国日本血吸虫,美国曼(93年]。这个资源还包括大规模分析结果包括est、代谢途径、候选药物靶点。

HelmCoP(寄生虫防治)集功能性、结构性和比较基因组学数据来自不同分类群和不同的宿主的寄生虫(植物,动物,和人类)94年]。HelmCoP提供了一套综合的结构和功能注释支持比较分析和开始相互作用研究。

GeneDB是一个注释数据库汇集数据,从广泛的病原体和密切相关的生物95年]。GeneDB提供了数据库驱动的注释工具和管道,包括手动策划信息维护的计算和生物科学家。

总的来说,这些计算资源支持生物学和生物医学研究和开放的新领域在进化和功能基因组学,转录组和蛋白质组学裂体吸虫属物种和其他寄生虫。除了生物多样性评估在分子水平上,这些资源提供了一个框架,用于识别和优先级对人类疾病的疫苗和药物靶点。随着科学界的发展在数据集成和解释,我们将满足当前和未来的目标行动以改善人类健康(9,12,23,24]。

6。结论和未来的发展方向

组学研究出现,目的是填补空白的历史悠久的方法,允许使用范围广泛的实验和计算方法和导致的生物学基础解剖开始互动,改善诊断和发现新的药物和疫苗的目标。

核和线粒体的基因组裂体吸虫属物种完全测序开放新的领域比较分析,这将提高我们对寄生虫生物学与进化的理解。其他基因组分析包括裂体吸虫属物种从每个目前公认的六个演化支,和其他Schistosomatidae的代表。提高精度/质量基因组组装和注释将这种分析的关键。

尽管不同的基因组和转录组的特征裂体吸虫属物种,许多问题关于这个重要的进化生物学和分类单元仍悬而未决。这些困难可能是由于血吸虫基因组的大小(~ 10大与原生动物寄生虫)相比,它的生命周期的复杂性,存在转录后的调控中罕见的特性(例如,transsplicing),和小当前信息的集成,以及其他原因。

有迫切需要数据集成,以帮助解释多年来大量的数据生成和其他领域或研究。需要biocuration指导这个过程至关重要。我们设想,在不久的将来,更多的转录组和蛋白质组数据将被用于提高Schistosomatidae的起源和演化的理解。分析结构生成的数据通过实验或计算方法也将揭示在分子水平上的生物多样性血吸虫病。

总之,血吸虫基因组和转录组数据的可用性提供了前所未有的资源对于许多研究领域。确实存在局限性,应该允许的进步解决了解血吸虫生物学与进化,最终支持对血吸虫病疫苗和药物开发。

的缩写列表

atp6:	ATP合酶F0 subunit6
atp8:	ATP合酶F0单元8
英国石油公司:	碱基对
棒子:	Apocytochrome b
cox1:	细胞色素c氧化酶亚基1
cox1-3:	细胞色素c氧化酶亚基1 - 3所示
戴利:	残疾调整生命年
db:	表达序列标签的数据库
极:	双链脱氧核糖核酸
est序列:	表达序列标签
m:	Microexon基因
nad1-6:	NADH脱氢酶亚基1到6
nad4L:	NADH脱氢酶亚基4 l
ncRNAs:	非编码rna
俄瑞斯忒斯:	开放阅读框表达序列标签
RNAi:	RNA干扰
RNA-seq:	RNA序列
圣人:	基因表达系列分析
SL:	拼接的领袖
热带病研究和培训特别规划:	热带疾病研究和培训特别规划
联合国开发计划署:	联合国开发计划署
联合国儿童基金会:	联合国儿童基金会
人:	世界卫生组织

确认

研究导致这些结果已收到资金从欧洲共同体的第七框架计划(fp7/2007 fp7/2007 - 2013 - 2011)根据授权协议编号为241865。这项工作也是部分由美国国立卫生研究所/ Fogarty国际中心(TW007012去),研究和开发的全国委员会,CNPq (CNPq研究奖学金306879/2009-3,INCT-DT 573839/2008-5, CNPq-Universal 476036/2010-0局域网,并480576/2010-6嗯),和米纳斯吉拉斯的国家研究基金会(FAPEMIG) (CBB-1181/08和ppm - 00439 - 10去CBB-APQ-01715/11嗯)。作者非常感谢拉里萨Lopes席尔瓦和两个匿名评论者的建设性的反馈和有价值的建议,这将大大提高。

引用

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