Extensive diversity of Rickettsiales bacteria in two species of ticks from China and the evolution of the Rickettsiales
Creators
- 1. National Institute for Communicable Disease Control and Prevention
- 2. University of Sydney
- 3. University of Maryland, Baltimore
Description
Bacteria of the order Rickettsiales (Alphaproteobacteria) are obligate intracellular parasites that infect species from virtually every major eukaryotic lineage. Several rickettsial genera harbor species that are significant emerging and re-emerging pathogens of humans. As species of Rickettsiales are associated with an extremely diverse host range, a better understanding of the historical associations between these bacteria and their hosts will provide important information on their evolutionary trajectories and, particularly, their potential emergence as pathogens.Nine species of Rickettsiales (two in the genus Rickettsia, three in the genus Anaplasma, and four in the genus Ehrlichia) were identified in two species of hard ticks (Dermacentor nuttalli and Hyalomma asiaticum) from two geographic regions in Xinjiang through genetic analyses of 16S rRNA, gltA, and groEL gene sequences. Notably, two lineages of Ehrlichia and one lineage of Anaplasma were distinct from any known Rickettsiales, suggesting the presence of potentially novel species in ticks in Xinjiang. Our phylogenetic analyses revealed some topological differences between the phylogenies of the bacteria and their vectors, which led us to marginally reject a model of exclusive bacteria-vector co-divergence.Ticks are an important natural reservoir of many diverse species of Rickettsiales. In this work, we identified a single tick species that harbors multiple species of Rickettsiales, and uncovered extensive genetic diversity of these bacteria in two tick species from Xinjiang. Both bacteria-vector co-divergence and cross-species transmission appear to have played important roles in Rickettsiales evolution.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
البكتيريا من رتبة الريكتسيات (Alphaproteobacteria) هي طفيليات ملزمة داخل الخلايا تصيب الأنواع من كل سلالة حقيقية النواة الرئيسية تقريبًا. العديد من الأجناس الريكتسية تؤوي أنواعًا مهمة من مسببات الأمراض الناشئة والعائدة إلى الظهور لدى البشر. نظرًا لأن أجناس الريكتسيات ترتبط بنطاق مضيف متنوع للغاية، فإن الفهم الأفضل للارتباطات التاريخية بين هذه البكتيريا ومضيفيها سيوفر معلومات مهمة عن مساراتها التطورية، وعلى وجه الخصوص، ظهورها المحتمل كمسببات للأمراض. تم تحديد الأنواع التسعة من الريكتسيات (نوعان في جنس الريكتسيا، وثلاثة في جنس الأنابلازما، وأربعة في جنس الإرليخيا) في نوعين من القراد الصلب (ناخِسُ الجِلْدَةِ النوتالي والزُجَاجِيُّ الأَسيَوِيّ) من منطقتين جغرافيتين في شينجيانغ من خلال التحليلات الجينية لتسلسلات جين 16S rRNA و gltA و groEL. والجدير بالذكر أن سلالتين من إرليخيا وسلالة واحدة من الأنابلازما كانتا متميزتين عن أي ريكتسياليس معروفة، مما يشير إلى وجود أنواع جديدة محتملة في القراد في شينجيانغ. كشفت تحليلاتنا التطورية عن بعض الاختلافات الطوبولوجية بين سلالات البكتيريا وناقلاتها، مما أدى بنا إلى رفض هامشي لنموذج التباعد المشترك الحصري بين البكتيريا والناقلات. تعد القراد خزانًا طبيعيًا مهمًا للعديد من الأنواع المتنوعة من الريكتسيات. في هذا العمل، حددنا نوعًا واحدًا من القراد يؤوي أنواعًا متعددة من الريكتسيات، وكشفنا عن تنوع وراثي واسع النطاق لهذه البكتيريا في نوعين من القراد من شينجيانغ. يبدو أن كل من التباعد المشترك بين البكتيريا والمتجهات وانتقال العدوى عبر الأنواع قد لعبا أدوارًا مهمة في تطور الريكتسيات.Translated Description (French)
Les bactéries de l'ordre des Rickettsiales (Alphaproteobacteria) sont des parasites intracellulaires obligatoires qui infectent les espèces de pratiquement toutes les grandes lignées eucaryotes. Plusieurs genres rickettsiaux abritent des espèces qui sont d'importants agents pathogènes émergents et ré-émergents de l'homme. Comme les espèces de Rickettsiales sont associées à une gamme d'hôtes extrêmement diversifiée, une meilleure compréhension des associations historiques entre ces bactéries et leurs hôtes fournira des informations importantes sur leurs trajectoires évolutives et, en particulier, leur émergence potentielle en tant qu'agents pathogènes. Neuf espèces de Rickettsiales (deux dans le genre Rickettsia, trois dans le genre Anaplasma et quatre dans le genre Ehrlichia) ont été identifiées chez deux espèces de tiques dures (Dermacentor nuttalli et Hyalomma asiaticum) de deux régions géographiques du Xinjiang grâce à des analyses génétiques des séquences de gènes ARNr 16S, gltA et groEL. Notamment, deux lignées d'Ehrlichia et une lignée d'Anaplasma étaient distinctes de toutes les Rickettsiales connues, suggérant la présence d'espèces potentiellement nouvelles chez les tiques du Xinjiang. Nos analyses phylogénétiques ont révélé certaines différences topologiques entre les phylogénies des bactéries et de leurs vecteurs, ce qui nous a conduit à rejeter marginalement un modèle de co-divergence exclusive bactérie-vecteur.Les tiques sont un réservoir naturel important de nombreuses espèces diverses de Rickettsiales. Dans ce travail, nous avons identifié une seule espèce de tique qui abrite plusieurs espèces de Rickettsiales et avons découvert une grande diversité génétique de ces bactéries chez deux espèces de tiques du Xinjiang. La co-divergence bactérie-vecteur et la transmission inter-espèces semblent avoir joué un rôle important dans l'évolution des Rickettsiales.Translated Description (Spanish)
Las bacterias del orden Rickettsiales (Alphaproteobacteria) son parásitos intracelulares obligados que infectan especies de prácticamente todos los linajes eucariotas principales. Varios géneros de rickettsias albergan especies que son patógenos emergentes y reemergentes significativos de los humanos. Como las especies de Rickettsiales están asociadas con una gama de huéspedes extremadamente diversa, una mejor comprensión de las asociaciones históricas entre estas bacterias y sus huéspedes proporcionará información importante sobre sus trayectorias evolutivas y, en particular, su posible aparición como patógenos. Se identificaron nueve especies de Rickettsiales (dos en el género Rickettsia, tres en el género Anaplasma y cuatro en el género Ehrlichia) en dos especies de garrapatas duras (Dermacentor nuttalli y Hyalomma asiaticum) de dos regiones geográficas en Xinjiang a través de análisis genéticos de secuencias de genes 16S rRNA, gltA y groEL. En particular, dos linajes de Ehrlichia y un linaje de Anaplasma eran distintos de cualquier Rickettsial conocido, lo que sugiere la presencia de especies potencialmente novedosas en garrapatas en Xinjiang. Nuestros análisis filogenéticos revelaron algunas diferencias topológicas entre las filogenias de las bacterias y sus vectores, lo que nos llevó a rechazar marginalmente un modelo de codivergencia exclusiva bacteria-vector. Las garrapatas son un importante reservorio natural de muchas especies diversas de Rickettsiales. En este trabajo, identificamos una sola especie de garrapata que alberga múltiples especies de Rickettsiales y descubrimos una amplia diversidad genética de estas bacterias en dos especies de garrapatas de Xinjiang. Tanto la codivergencia bacteria-vector como la transmisión entre especies parecen haber desempeñado un papel importante en la evolución de Rickettsiales.Files
s12862-014-0167-2.pdf
Files
(1.8 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:994a3a9d4284c238142ecac191c44b2b
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تنوع كبير لبكتيريا الريكتسيات في نوعين من القراد من الصين وتطور الريكتسيات
- Translated title (French)
- Une grande diversité de bactéries Rickettsiales dans deux espèces de tiques de Chine et l'évolution des Rickettsiales
- Translated title (Spanish)
- Amplia diversidad de bacterias Rickettsiales en dos especies de garrapatas de China y evolución de las Rickettsiales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1974905920
- DOI
- 10.1186/s12862-014-0167-2
References
- https://openalex.org/W1243748930
- https://openalex.org/W1553107364
- https://openalex.org/W194717471
- https://openalex.org/W1968508276
- https://openalex.org/W1970223161
- https://openalex.org/W1993324010
- https://openalex.org/W1995236766
- https://openalex.org/W1996841543
- https://openalex.org/W2001660209
- https://openalex.org/W2009507360
- https://openalex.org/W2015912343
- https://openalex.org/W2019583992
- https://openalex.org/W2020284185
- https://openalex.org/W2036269486
- https://openalex.org/W2039400507
- https://openalex.org/W2042757066
- https://openalex.org/W2050863386
- https://openalex.org/W2056028919
- https://openalex.org/W2067695462
- https://openalex.org/W2080930071
- https://openalex.org/W2089975931
- https://openalex.org/W2104163524
- https://openalex.org/W2108004029
- https://openalex.org/W2108584355
- https://openalex.org/W2109906978
- https://openalex.org/W2110468786
- https://openalex.org/W2111211467
- https://openalex.org/W2114075279
- https://openalex.org/W2123588980
- https://openalex.org/W2130362098
- https://openalex.org/W2131184698
- https://openalex.org/W2131870614
- https://openalex.org/W2132632499
- https://openalex.org/W2133827870
- https://openalex.org/W2134771735
- https://openalex.org/W2135611147
- https://openalex.org/W2138798117
- https://openalex.org/W2141041292
- https://openalex.org/W2142578608
- https://openalex.org/W2145454207
- https://openalex.org/W2148239680
- https://openalex.org/W2149116483
- https://openalex.org/W2154401636
- https://openalex.org/W2158420468
- https://openalex.org/W2161444534
- https://openalex.org/W2161882381
- https://openalex.org/W2171166056
- https://openalex.org/W2426470565
- https://openalex.org/W2469172510