Characterization of MicroRNAs from Orientobilharzia turkestanicum, a Neglected Blood Fluke of Human and Animal Health Significance
Creators
- 1. Lanzhou Veterinary Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 3. Heilongjiang Bayi Agricultural University
- 4. South China Agricultural University
- 5. Moredun Research Institute
- 6. Yunnan Agricultural University
Description
The neglected blood flukes Orientobilharzia spp. belonging to the Platyhelminthes, infect animals in a number of countries of the world, and cause cercarial dermatitis in humans, as well as significant diseases and even death in economically-important animals. MicroRNAs (miRNAs) are now considered to be a key mechanism of gene regulation. Herein, we investigated the global miRNA expression profile of adult O. turkestanicum using next-generation sequencing technology and real-time quantitative PCR, to gain further information on the role of these molecules in host invasion and the parasitic lifestyle of this species. A total of 13.48 million high quality reads were obtained out of 13.78 million raw sequencing reads, with 828 expressed miRNAs identified. Phylogenetic analysis showed that the miRNAs of O. turkestanicum were still rapidly evolving and there was a "directed mutation" pattern compared with that of other species. Target mRNAs were successfully predicted to 518 miRNAs. These targets included energy metabolism, transcription initiation factors, signal transduction, growth factor receptors. miRNAs targeting egg proteins, including major egg antigen p40, and heat shock proteins were also found. Enrichment analysis indicated enrichment for mRNAs involved in catalytic, binding, transcription regulators and translation regulators. The present study represented the first large-scale characterization of O. turkestanicum miRNAs, which provides novel resources for better understanding the complex biology of this zoonotic parasite, which, in turn, has implications for the effective control of the disease it causes.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
ينحدر الدم المهمل من فصيلة أورينتوبيلهارزيا التي تنتمي إلى الديدان المسطحة، ويصيب الحيوانات في عدد من دول العالم، ويسبب التهاب الجلد الذئبي في البشر، بالإضافة إلى أمراض خطيرة وحتى الموت في الحيوانات ذات الأهمية الاقتصادية. تعتبر الآن الرنا الميكروي (miRNAs) آلية رئيسية لتنظيم الجينات. هنا، قمنا بالتحقيق في ملف تعريف تعبير miRNA العالمي لـ O. turkestanicum البالغ باستخدام تقنية تسلسل الجيل التالي و PCR الكمي في الوقت الفعلي، للحصول على مزيد من المعلومات حول دور هذه الجزيئات في غزو المضيف ونمط الحياة الطفيلية لهذا النوع. تم الحصول على ما مجموعه 13.48 مليون قراءة عالية الجودة من أصل 13.78 مليون قراءة للتسلسل الخام، مع تحديد 828 من الرنا المرئي المعبر عنه. أظهر التحليل الوراثي أن الحمض النووي الريبوزي المرسال لـ O. turkestanicum لا يزال يتطور بسرعة وكان هناك نمط "طفرة موجهة" مقارنة بنمط الأنواع الأخرى. تم التنبؤ بنجاح بـ mRNAs المستهدفة إلى 518 miRNAs. وشملت هذه الأهداف استقلاب الطاقة، وعوامل بدء النسخ، ونقل الإشارة، ومستقبلات عامل النمو. كما تم العثور على miRNAs التي تستهدف بروتينات البيض، بما في ذلك مستضد البيض الرئيسي p40، وبروتينات الصدمة الحرارية. أشار تحليل الإثراء إلى إثراء الحمض النووي الريبوزي المرسال المتورط في منظمات الحفز والربط والنسخ ومنظمي الترجمة. مثلت الدراسة الحالية أول توصيف واسع النطاق لـ O. turkestanicum miRNAs، والذي يوفر موارد جديدة لفهم أفضل للبيولوجيا المعقدة لهذا الطفيلي الحيواني، والذي بدوره له آثار على السيطرة الفعالة على المرض الذي يسببه.Translated Description (French)
Les dindes sanguines négligées Orientobilharzia spp. appartenant aux Platyhelminthes infectent les animaux dans un certain nombre de pays du monde et provoquent une dermatite cercariale chez l'homme, ainsi que des maladies importantes et même la mort chez les animaux économiquement importants. Les microARN (miARN) sont maintenant considérés comme un mécanisme clé de la régulation des gènes. Ici, nous avons étudié le profil d'expression global des miARN de l'O. turkestanicum adulte en utilisant la technologie de séquençage de nouvelle génération et la PCR quantitative en temps réel, afin d'obtenir de plus amples informations sur le rôle de ces molécules dans l'invasion de l'hôte et le mode de vie parasitaire de cette espèce. Un total de 13,48 millions de lectures de haute qualité ont été obtenues sur 13,78 millions de lectures de séquençage brutes, avec 828 miARN exprimés identifiés. L'analyse phylogénétique a montré que les miARN d'O. turkestanicum évoluaient encore rapidement et qu'il existait un schéma de « mutation dirigée » par rapport à celui des autres espèces. Les ARNm cibles ont été prédits avec succès à 518 miARN. Ces cibles comprenaient le métabolisme énergétique, les facteurs d'initiation de la transcription, la transduction du signal, les récepteurs du facteur de croissance. Des miARN ciblant les protéines d'œuf, y compris l'antigène majeur p40 de l'œuf, et les protéines de choc thermique ont également été trouvés. L'analyse de l'enrichissement a indiqué un enrichissement pour les ARNm impliqués dans les régulateurs catalytiques, de liaison, de transcription et de traduction. La présente étude représente la première caractérisation à grande échelle des miARN d'O. turkestanicum, qui fournit de nouvelles ressources pour mieux comprendre la biologie complexe de ce parasite zoonotique, ce qui, à son tour, a des implications pour le contrôle efficace de la maladie qu'il provoque.Translated Description (Spanish)
Las duelas de la sangre desatendidas Orientobilharzia spp. pertenecientes a los platelmintos, infectan a animales en varios países del mundo y causan dermatitis cercarial en humanos, así como enfermedades significativas e incluso la muerte en animales de importancia económica. Los microARN (miARN) ahora se consideran un mecanismo clave de regulación génica. En este documento, investigamos el perfil de expresión global de miARN de O. turkestanicum adulto utilizando tecnología de secuenciación de próxima generación y PCR cuantitativa en tiempo real, para obtener más información sobre el papel de estas moléculas en la invasión del huésped y el estilo de vida parasitario de esta especie. Se obtuvieron un total de 13,48 millones de lecturas de alta calidad de 13,78 millones de lecturas de secuenciación sin procesar, con 828 miARN expresados identificados. El análisis filogenético mostró que los miARN de O. turkestanicum todavía evolucionaban rápidamente y había un patrón de "mutación dirigida" en comparación con el de otras especies. Los ARNm diana se predijeron con éxito para 518 miARN. Estas dianas incluyeron metabolismo energético, factores de iniciación de la transcripción, transducción de señales, receptores de factores de crecimiento. También se encontraron miARN dirigidos a proteínas de huevo, incluido el principal antígeno p40 de huevo, y proteínas de choque térmico. El análisis de enriquecimiento indicó enriquecimiento para los ARNm involucrados en reguladores catalíticos, de unión, de transcripción y de traducción. El presente estudio representó la primera caracterización a gran escala de los miARN de O. turkestanicum, lo que proporciona recursos novedosos para comprender mejor la compleja biología de este parásito zoonótico, lo que, a su vez, tiene implicaciones para el control efectivo de la enfermedad que causa.Files
journal.pone.0047001&type=printable.pdf
Files
(1.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:69772630dfcb75ce27b648a8762c1c0b
|
1.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توصيف MicroRNAs من Orientobilharzia turkestanicum، ذبابة دم مهملة ذات أهمية لصحة الإنسان والحيوان
- Translated title (French)
- Caractérisation des micro-ARN d'Orientobilharzia turkestanicum, une grippe sanguine négligée d'importance pour la santé humaine et animale
- Translated title (Spanish)
- Caracterización de microARN de Orientobilharzia turkestanicum, una gripe sanguínea desatendida de importancia para la salud humana y animal
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1970404623
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0047001
References
- https://openalex.org/W1476883500
- https://openalex.org/W1575221700
- https://openalex.org/W1968475818
- https://openalex.org/W1973064565
- https://openalex.org/W1978337436
- https://openalex.org/W1993257812
- https://openalex.org/W2018811092
- https://openalex.org/W2030278904
- https://openalex.org/W2032377269
- https://openalex.org/W2035476668
- https://openalex.org/W2044412351
- https://openalex.org/W2048072273
- https://openalex.org/W2052505729
- https://openalex.org/W2058618434
- https://openalex.org/W2062792717
- https://openalex.org/W2064173946
- https://openalex.org/W2068312012
- https://openalex.org/W2079115295
- https://openalex.org/W2083381199
- https://openalex.org/W2088709972
- https://openalex.org/W2097341408
- https://openalex.org/W2101952636
- https://openalex.org/W2107277218
- https://openalex.org/W2116894012
- https://openalex.org/W2118930420
- https://openalex.org/W2134705725
- https://openalex.org/W2137281813
- https://openalex.org/W2139493321
- https://openalex.org/W2139760555
- https://openalex.org/W2161222316
- https://openalex.org/W2163482204
- https://openalex.org/W2167557255
- https://openalex.org/W2171115570
- https://openalex.org/W2286127549
- https://openalex.org/W2349281767
- https://openalex.org/W2400242036
- https://openalex.org/W2551216920
- https://openalex.org/W55950469