Published January 7, 2016 | Version v1
Publication Open

Local admixture of amplified and diversified secreted pathogenesis determinants shapes mosaic Toxoplasma gondii genomes

Creators

  • 1. J. Craig Venter Institute
  • 2. Washington University in St. Louis
  • 3. University of Georgia
  • 4. Hospital for Sick Children
  • 5. University of Pennsylvania
  • 6. University of Cambridge
  • 7. Institut d'Epidémiologie Neurologique et de Neurologie Tropicale
  • 8. Laboratoire National de Référence
  • 9. University of Limoges
  • 10. Stanford Medicine
  • 11. University of Pittsburgh
  • 12. Inserm
  • 13. Beltsville Agricultural Research Center
  • 14. Agricultural Research Service
  • 15. Washington State University
  • 16. Universidade de São Paulo
  • 17. Albert Einstein College of Medicine
  • 18. University of Tennessee at Knoxville
  • 19. University of South Florida
  • 20. Lanzhou Veterinary Research Institute
  • 21. Chinese Academy of Agricultural Sciences
  • 22. University of Kentucky
  • 23. National Institutes of Health
  • 24. National Institute of Allergy and Infectious Diseases
  • 25. University of Toronto

Description

Toxoplasma gondii is among the most prevalent parasites worldwide, infecting many wild and domestic animals and causing zoonotic infections in humans. T. gondii differs substantially in its broad distribution from closely related parasites that typically have narrow, specialized host ranges. To elucidate the genetic basis for these differences, we compared the genomes of 62 globally distributed T. gondii isolates to several closely related coccidian parasites. Our findings reveal that tandem amplification and diversification of secretory pathogenesis determinants is the primary feature that distinguishes the closely related genomes of these biologically diverse parasites. We further show that the unusual population structure of T. gondii is characterized by clade-specific inheritance of large conserved haploblocks that are significantly enriched in tandemly clustered secretory pathogenesis determinants. The shared inheritance of these conserved haploblocks, which show a different ancestry than the genome as a whole, may thus influence transmission, host range and pathogenicity.

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

Translated Description (Arabic)

تعد التوكسوبلازما الغوندية من بين أكثر الطفيليات انتشارًا في جميع أنحاء العالم، حيث تصيب العديد من الحيوانات البرية والداجنة وتسبب عدوى حيوانية المصدر لدى البشر. يختلف T. gondii اختلافًا كبيرًا في توزيعه الواسع عن الطفيليات وثيقة الصلة التي عادة ما يكون لها نطاقات مضيفة ضيقة ومتخصصة. لتوضيح الأساس الجيني لهذه الاختلافات، قمنا بمقارنة جينومات 62 من عزلات T. gondii الموزعة عالميًا بالعديد من الطفيليات الكوكسيدية وثيقة الصلة. تكشف النتائج التي توصلنا إليها أن تضخيم وتنويع محددات التسبب في الإفراز هو السمة الأساسية التي تميز الجينومات وثيقة الصلة بهذه الطفيليات المتنوعة بيولوجيًا. نظهر كذلك أن البنية السكانية غير العادية لـ T. gondii تتميز بالوراثة الخاصة بالفصيلة من الكتل المفردة الكبيرة المحفوظة التي يتم إثرائها بشكل كبير في محددات التسبب في الإصابة بالإفرازات المتجمعة بشكل مترادف. وبالتالي، فإن الميراث المشترك لهذه الكتل الفردانية المحفوظة، والتي تظهر أصلًا مختلفًا عن الجينوم ككل، قد يؤثر على الانتقال ونطاق المضيف والإمراضية.

Translated Description (French)

Toxoplasma gondii est l'un des parasites les plus répandus dans le monde, infectant de nombreux animaux sauvages et domestiques et provoquant des infections zoonotiques chez l'homme. T. gondii diffère considérablement dans sa large distribution des parasites étroitement apparentés qui ont généralement des gammes d'hôtes étroites et spécialisées. Pour élucider la base génétique de ces différences, nous avons comparé les génomes de 62 isolats de T. gondii répartis dans le monde à plusieurs parasites coccidiens étroitement apparentés. Nos résultats révèlent que l'amplification et la diversification en tandem des déterminants de la pathogenèse sécrétoire sont la principale caractéristique qui distingue les génomes étroitement liés de ces parasites biologiquement divers. Nous montrons en outre que la structure inhabituelle de la population de T. gondii est caractérisée par l'hérédité spécifique au clade de grands haploblocks conservés qui sont significativement enrichis en déterminants de la pathogenèse sécrétoire en grappes en tandem. L'héritage partagé de ces haploblocks conservés, qui présentent une ascendance différente de celle du génome dans son ensemble, peut ainsi influencer la transmission, la gamme d'hôtes et la pathogénicité.

Translated Description (Spanish)

Toxoplasma gondii se encuentra entre los parásitos más prevalentes en todo el mundo, infectando a muchos animales salvajes y domésticos y causando infecciones zoonóticas en humanos. T. gondii difiere sustancialmente en su amplia distribución de los parásitos estrechamente relacionados que típicamente tienen rangos de huéspedes estrechos y especializados. Para dilucidar la base genética de estas diferencias, comparamos los genomas de 62 aislados de T. gondii distribuidos globalmente con varios parásitos coccidianos estrechamente relacionados. Nuestros hallazgos revelan que la amplificación en tándem y la diversificación de los determinantes de la patogénesis secretora es la característica principal que distingue los genomas estrechamente relacionados de estos parásitos biológicamente diversos. Además, mostramos que la estructura de población inusual de T. gondii se caracteriza por la herencia específica del clado de grandes haplobloques conservados que se enriquecen significativamente en determinantes de patogénesis secretora agrupados en tándem. La herencia compartida de estos haplobloques conservados, que muestran una ascendencia diferente a la del genoma en su conjunto, puede influir en la transmisión, el rango de huéspedes y la patogenicidad.

Files

ncomms10147.pdf.pdf

Files (2.2 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
md5:4ef19d7e6325e0c57b4b375fbeed70b1
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مزيج محلي من محددات الإمراض المفرزة المضخمة والمتنوعة يشكل جينومات التوكسوبلازما الغوندية الفسيفسائية
Translated title (French)
Mélange local de déterminants de la pathogenèse sécrétés amplifiés et diversifiés façonne les génomes mosaïques de Toxoplasma gondii
Translated title (Spanish)
La mezcla local de determinantes de patogénesis secretados amplificados y diversificados da forma al mosaico de genomas de Toxoplasma gondii

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2255403518
DOI
10.1038/ncomms10147

Is supplement to
https://openalex.org/W3142021859 (Other)
https://openalex.org/W3140250510 (Other)
https://openalex.org/W2987420353 (Other)
https://openalex.org/W2802006489 (Other)
https://openalex.org/W2365906682 (Other)
https://openalex.org/W2354742129 (Other)
https://openalex.org/W2349640407 (Other)
https://openalex.org/W2188992857 (Other)
https://openalex.org/W2135908101 (Other)
https://openalex.org/W1491897707 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1884087341
  • https://openalex.org/W1897619798
  • https://openalex.org/W1965176132
  • https://openalex.org/W1967567650
  • https://openalex.org/W1971147414
  • https://openalex.org/W1972924519
  • https://openalex.org/W1974000985
  • https://openalex.org/W1977027195
  • https://openalex.org/W1985264511
  • https://openalex.org/W2005100051
  • https://openalex.org/W2005201180
  • https://openalex.org/W2006001612
  • https://openalex.org/W2007833275
  • https://openalex.org/W2008856488
  • https://openalex.org/W2015293161
  • https://openalex.org/W2019851585
  • https://openalex.org/W2026412193
  • https://openalex.org/W2031029755
  • https://openalex.org/W2036850278
  • https://openalex.org/W2048933815
  • https://openalex.org/W2051486589
  • https://openalex.org/W2055298722
  • https://openalex.org/W2060425093
  • https://openalex.org/W2063793725
  • https://openalex.org/W2065498809
  • https://openalex.org/W2070402848
  • https://openalex.org/W2070493739
  • https://openalex.org/W2071162273
  • https://openalex.org/W2073897003
  • https://openalex.org/W2076732030
  • https://openalex.org/W2080873675
  • https://openalex.org/W2084594144
  • https://openalex.org/W2090128221
  • https://openalex.org/W2094649888
  • https://openalex.org/W2095685450
  • https://openalex.org/W2104216356
  • https://openalex.org/W2108234281
  • https://openalex.org/W2108649941
  • https://openalex.org/W2111565312
  • https://openalex.org/W2114671362
  • https://openalex.org/W2114804031
  • https://openalex.org/W2115894398
  • https://openalex.org/W2119444539
  • https://openalex.org/W2128880918
  • https://openalex.org/W2129448726
  • https://openalex.org/W2138122982
  • https://openalex.org/W2146041009
  • https://openalex.org/W2150746148
  • https://openalex.org/W2151383900
  • https://openalex.org/W2154856433
  • https://openalex.org/W2154994599
  • https://openalex.org/W2155592146
  • https://openalex.org/W2157009395
  • https://openalex.org/W2160506991
  • https://openalex.org/W2163126531
  • https://openalex.org/W2163454956
  • https://openalex.org/W2164275380
  • https://openalex.org/W2165318062
  • https://openalex.org/W2165478083
  • https://openalex.org/W2166029068
  • https://openalex.org/W2168696662
  • https://openalex.org/W2170551349
  • https://openalex.org/W4211140781
  • https://openalex.org/W4385786843