Published January 5, 2023 | Version v1
Publication Open

Differentiating paramphistome species in cattle using DNA barcoding coupled with high-resolution melting analysis (Bar-HRM)

  • 1. Naresuan University
  • 2. Srinakharinwirot University

Description

Paramphistomosis is caused by paramphistome or amphistome parasites, including Fischoederius elongatus, Gastrothylax crumenifer, Orthocoelium parvipapillatum, and Paramphistomum epiclitum. The control and prevention of these parasite outbreaks are difficult because of the wide occurrence of these species. Besides, the clinical manifestations and their egg characteristics are similar to those of other intestinal flukes in the paramphistome group, leading to misdiagnosis. Here, we employed DNA barcoding using NADH dehydrogenase (ubiquinone, alpha 1) (ND1) and cytochrome c oxidase subunit I (COI), coupled with high-resolution melting analysis (Bar-HRM), for species differentiation. As a result, ParND1_3 and ParCOI4 resulted in positive amplification in the paramphistomes and Fasciola gigantica, with significantly different melting curves for each species. The melting temperatures of each species obtained clearly differed. Regarding sensitivity, the limit of detection (LoD) for all species of paramphistomes was 1 pg/µl. Our findings suggest that Bar-HRM using ParND1_3 is highly suitable for the differentiation of paramphistome species. This approach can be used in parasite detection and epidemiological studies in cattle.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يحدث داء البارامفيستومات بسبب طفيليات بارافيستوم أو أمفيستوم، بما في ذلك Fischoederius elongatus و Gastrothylax crumenifer و Orthocoelium parvipapillatum و Paramphistomum epiclitum. من الصعب السيطرة على تفشي هذه الطفيليات والوقاية منها بسبب انتشار هذه الأنواع على نطاق واسع. إلى جانب ذلك، تتشابه المظاهر السريرية وخصائص البويضات الخاصة بها مع تلك الخاصة بالديدان المعوية الأخرى في مجموعة البارامفيستوم، مما يؤدي إلى تشخيص خاطئ. هنا، استخدمنا الترميز الشريطي للحمض النووي باستخدام نازعة الهيدروجين NADH (ubiquinone، alpha 1) (ND1) والوحدة الفرعية I (COI) من السيتوكروم، إلى جانب تحليل الذوبان عالي الدقة (Bar - HRM)، لتمايز الأنواع. ونتيجة لذلك، أدى ParND1 _3 و ParCOI4 إلى تضخيم إيجابي في البارامفيستومات والفاسيولا العملاقة، مع منحنيات ذوبان مختلفة بشكل كبير لكل نوع. اختلفت درجات حرارة الانصهار لكل نوع تم الحصول عليه بشكل واضح. فيما يتعلق بالحساسية، كان حد الكشف (LoD) لجميع أنواع البارامفيستومات 1 بيكوغرام/ميكرولتر. تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن Bar - HRM باستخدام ParND1 _3 مناسب للغاية لتمايز الأنواع المجاورة. يمكن استخدام هذا النهج في الكشف عن الطفيليات والدراسات الوبائية في الماشية.

Translated Description (French)

La paramphistomose est causée par des parasites paramphistomiques ou amphistomiques, notamment Fischoederius elongatus, Gastrothylax crumenifer, Orthocoelium parvipapillatum et Paramphistomum epiclitum. Le contrôle et la prévention de ces épidémies de parasites sont difficiles en raison de la grande présence de ces espèces. En outre, les manifestations cliniques et les caractéristiques de leurs œufs sont similaires à celles des autres douves intestinales du groupe paramphistome, ce qui conduit à un diagnostic erroné. Ici, nous avons utilisé le codage à barres de l'ADN en utilisant la NADH déshydrogénase (ubiquinone, alpha 1) (ND1) et la sous-unité I de la cytochrome c oxydase (COI), couplée à une analyse de fusion à haute résolution (Bar-HRM), pour la différenciation des espèces. En conséquence, ParND1_3 et ParCOI4 ont entraîné une amplification positive dans les paramphistomes et Fasciola gigantica, avec des courbes de fusion significativement différentes pour chaque espèce. Les températures de fusion de chaque espèce obtenue différaient nettement. En ce qui concerne la sensibilité, la limite de détection (LoD) pour toutes les espèces de paramphistomes était de 1 pg/µl. Nos résultats suggèrent que Bar-HRM utilisant ParND1_3 est très approprié pour la différenciation des espèces de paramphistomes. Cette approche peut être utilisée dans la détection des parasites et les études épidémiologiques chez les bovins.

Translated Description (Spanish)

La paramfistomosis es causada por parásitos paramfistómicos o anfistómicos, incluidos Fischoederius elongatus, Gastrothylax crumenifer, Orthocoelium parvipapillatum y Paramphistomum epiclitum. El control y la prevención de estos brotes de parásitos son difíciles debido a la amplia presencia de estas especies. Además, las manifestaciones clínicas y sus características de huevo son similares a las de otros trematodos intestinales en el grupo de paranfistoma, lo que lleva a un diagnóstico erróneo. Aquí, empleamos el código de barras de ADN utilizando NADH deshidrogenasa (ubiquinona, alfa 1) (ND1) y la subunidad I de la citocromo c oxidasa (COI), junto con el análisis de fusión de alta resolución (Bar-HRM), para la diferenciación de especies. Como resultado, ParND1_3 y ParCOI4 dieron como resultado una amplificación positiva en los paramfistomas y Fasciola gigantica, con curvas de fusión significativamente diferentes para cada especie. Las temperaturas de fusión de cada especie obtenida diferían claramente. Con respecto a la sensibilidad, el límite de detección (LoD) para todas las especies de paramfistomas fue de 1 pg/µl. Nuestros hallazgos sugieren que Bar-HRM utilizando ParND1_3 es muy adecuado para la diferenciación de especies de paramfistomas. Este enfoque se puede utilizar en la detección de parásitos y estudios epidemiológicos en ganado.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:14c92540b1072df94096d87db19b0dfc
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تمييز الأنواع شبه المتجانسة في الماشية باستخدام الترميز الشريطي للحمض النووي إلى جانب تحليل الذوبان عالي الدقة (Bar - HRM)
Translated title (French)
Différencier les espèces de paramphistomes chez les bovins à l'aide d'un codage à barres d'ADN couplé à une analyse de fusion à haute résolution (Bar-HRM)
Translated title (Spanish)
Diferenciación de especies de paranfistomas en ganado vacuno utilizando códigos de barras de ADN junto con análisis de fusión de alta resolución (Bar-HRM)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4313549919
DOI
10.1007/s00436-022-07769-0

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1804680700
  • https://openalex.org/W182346995
  • https://openalex.org/W1973475770
  • https://openalex.org/W1978054878
  • https://openalex.org/W1990990681
  • https://openalex.org/W1992044508
  • https://openalex.org/W1998926302
  • https://openalex.org/W2005411804
  • https://openalex.org/W2012716979
  • https://openalex.org/W2014223380
  • https://openalex.org/W2018504931
  • https://openalex.org/W2019276531
  • https://openalex.org/W2024616391
  • https://openalex.org/W2053111435
  • https://openalex.org/W2055534944
  • https://openalex.org/W2077513580
  • https://openalex.org/W2111456242
  • https://openalex.org/W2125455186
  • https://openalex.org/W2127230663
  • https://openalex.org/W2129650994
  • https://openalex.org/W2132323289
  • https://openalex.org/W2327858158
  • https://openalex.org/W2331001427
  • https://openalex.org/W2401291964
  • https://openalex.org/W2508107677
  • https://openalex.org/W2624180057
  • https://openalex.org/W2793375460
  • https://openalex.org/W2940251496
  • https://openalex.org/W2941146208
  • https://openalex.org/W2948671223
  • https://openalex.org/W2995225497
  • https://openalex.org/W2996758853
  • https://openalex.org/W3006494843
  • https://openalex.org/W3025699135
  • https://openalex.org/W3132739091
  • https://openalex.org/W3195896647
  • https://openalex.org/W4210950388
  • https://openalex.org/W4213191802
  • https://openalex.org/W4241010686
  • https://openalex.org/W658634388