개선된 기생충 진단에 대한 언급과 함께 유럽 명금류의 Haemoproteus(Haemosporida, Apicomplexa) 기생충의 18S rRNA 유전자

말라리아 저널 22권, 기사 번호: 232(2023) 이 기사 인용

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Plasmodium 기생충의 핵 리보솜 RNA 유전자는 복제에 의해 발생하는 새로운 변종과 삭제되는 변종을 갖춘 출생 및 사망 모델에 따라 진화하는 것으로 가정됩니다. 일부 Plasmodium 종의 경우 18S rRNA 유전자의 독특한 변종이 척추동물 숙주와 모기 벡터에서 다르게 발현되는 것으로 나타났습니다. 중심 목표는 Haemoproteus 속의 조류 haemosporidian 기생충이 또한 실질적으로 뚜렷한 18S 변종을 가지고 있는지 여부를 평가하는 것이었고, Haemoproteus majoris 및 Haemoproteus belopolskyi 종 그룹에 속하는 계통에 초점을 맞추었습니다.

구북구의 통행인류에서 흔히 발견되는 아속 파라헤모프로테우스(Parahaemoproteus)의 19개 헤모프로테우스 계통의 거의 완전한 18S rRNA 유전자의 서열이 분석되었습니다. 19개 기생충 계통을 포함하는 20개 혈액 및 조직 샘플의 PCR 산물에 분자 복제를 실시하고 평균 10개의 클론을 각각 서열 분석했습니다. 8개의 추가 Parahaemoproteus 계통에서 이전에 발표된 서열 데이터를 포함하여 서열 특징을 분석하고 계통수를 계산했습니다. 27개 계통 모두의 지리적 및 숙주 분포는 CytB 일배체형 네트워크 및 원형 차트로 시각화되었습니다. 18S 서열 데이터를 기반으로 종 특이적 올리고뉴클레오티드 프로브는 현장 혼성화 분석을 통해 숙주 조직의 기생충을 표적으로 삼도록 설계되었습니다.

대부분의 Haemoproteus 계통에는 많은 Plasmodium 종과 마찬가지로 두 개 이상의 18S 유전자 변이가 있었지만 변종 간의 최대 거리는 일반적으로 더 낮았습니다. 더욱이, 대부분의 포유류 및 조류 Plasmodium 종과는 달리, 하나의 기생충 계통을 제외한 모든 18S 서열은 상호 단일 계통 계통으로 모여 있습니다. 상당히 뚜렷한 18S 클러스터는 Haemoproteus tartakovskyi hSISKIN1 및 Haemoproteus sp.에서만 발견되었습니다. hROFI1. 일부 헤모프로테우스 계통에 키메라 18S 변종이 존재한다는 것은 그들의 리보솜 단위가 출생과 죽음의 진화에 대한 엄격한 모델을 따르기보다는 오히려 반합의 방식으로 진화한다는 것을 나타냅니다.

Parahaemoproteus 아속의 기생충은 뚜렷한 18S 변종을 포함하지만 종내 변이성은 대부분의 포유류 및 조류 Plasmodium 종보다 낮습니다. 새로운 18S 데이터는 특정 기생충 계통을 표적으로 하는 현장 혼성화 기술을 사용하여 숙주 조직에서 헤모프로테우스 기생충의 발달에 대한 보다 철저한 조사를 위한 기초를 제공합니다.

리보솜 RNA는 모든 세포에서 단백질 합성에 필수적인 리보솜의 핵심 부분을 구성합니다. 진핵생물의 핵 리보솜 단위에는 내부 전사 스페이서 ITS1 및 ITS2에 의해 분리된 18S rRNA, 5.8S rRNA 및 28S rRNA에 대한 유전자가 포함되어 있습니다. 5S rRNA 유전자는 서로 다른 게놈 영역에 있습니다. 18S rRNA는 작은 리보솜 소단위(SSU)의 일부이고 28S rRNA, 5.8S rRNA 및 5S rRNA는 큰 리보솜 소단위(LSU)의 일부입니다. 대부분의 진핵생물의 리보솜 단위는 하나 또는 여러 개의 염색체에 직렬 반복 클러스터로 배열되어 있으며, 각 클러스터에는 리보솜 단위의 여러 복사본이 포함되어 있습니다. 기능적 제약으로 인해 핵 리보솜 RNA는 진핵생물에서 가장 잘 보존된 유전자 중 하나입니다. 리보솜 단위는 균질화로 이어지는 공동 진화 모델에 따라 진화하는 것으로 가정됩니다[1, 2]. 공동 진화의 메커니즘에는 재조합, 유전자 복제 및 염색체 간 유전자 전환 중 불평등한 교차가 포함되는 것 같습니다[3]. 그러나 Plasmodium 기생충의 핵 리보솜 유전자는 리보솜 단위가 복제에 의해 발생하는 새로운 변종과 삭제되는 새로운 변종을 갖춘 탄생과 죽음 모델에 따라 진화한다고 가정되기 때문에 예외적입니다[4]. 인간과 설치류 Plasmodium 종의 18S rRNA 유전자에 대한 연구에서는 개별 단위의 서열이 실질적으로 다양할 수 있으며[5] 척추동물과 모기 숙주에서 뚜렷한 변종들이 차별적으로 발현된다는 사실을 발견했습니다[6]. 척추동물 숙주와 모기 벡터에서 발현되는 18S 서열은 각각 A형과 S형 변종으로 명명되었다[6, 7]. 이 패턴은 설치류, 유인원 및 인간 Plasmodium 종(Plasmodium Malariae 제외)에서 발견되었으며 A형과 S형은 10%~17% 차이가 났습니다[8].