Published January 29, 2021
| Version v1
Publication
Open
Comparative multi-omics analyses reveal differential expression of key genes relevant for parasitism between non-encapsulated and encapsulated Trichinella
Creators
- 1. Jilin University
- 2. Agricultural Genomics Institute at Shenzhen
- 3. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 4. Jiangsu Provincial Center for Disease Control and Prevention
Description
Genome assemblies provide a powerful basis of comparative multi-omics analyses that offer insight into parasite pathogenicity, host-parasite interactions, and invasion biology. As a unique intracellular nematode, Trichinella consists of two clades, encapsulated and non-encapsulated. Genomic correlation of the distinct differences between the two clades is still unclear. Here, we report an annotated draft reference genome of non-encapsulated Trichinella, T. pseudospiralis, and perform comparative multi-omics analyses with encapsulated T. spiralis. Genome and methylome analyses indicate that, during Trichinella evolution, the two clades of Trichinella exhibit differential expansion and methylation of parasitism-related multi-copy gene families, especially for the DNase II members of the phospholipase D superfamily and Glutathione S-transferases. Further, methylome and transcriptome analyses revealed divergent key excretory/secretory (E/S) genes between the two clades. Among these key E/S genes, TP12446 is significantly more expressed across three life stages in T. pseudospiralis. Overexpression of TP12446 in the mouse C2C12 skeletal muscle cell line could induce inhibition of myotube formation and differentiation, further indicating its key role in parasitism of T. pseudospiralis. This multi-omics study provides a foundation for further elucidation of the mechanism of nurse cell formation and immunoevasion, as well as the identification of pharmacological and diagnostic targets of trichinellosis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
توفر تجميعات الجينوم أساسًا قويًا للتحليلات المقارنة متعددة الجزيئات التي تقدم نظرة ثاقبة على الإمراضية للطفيليات والتفاعلات بين المضيف والطفيليات وبيولوجيا الغزو. باعتبارها نيماتودا فريدة داخل الخلايا، تتكون الشعرية من فصيلتين، مغلفة وغير مغلفة. لا يزال الارتباط الجيني للاختلافات المميزة بين الفئتين غير واضح. هنا، نبلغ عن مسودة الجينوم المرجعي المشروح للشعرية غير المغلفة، T. pseudospiralis، ونجري تحليلات مقارنة متعددة الجزيئات مع T. spiralis المغلفة. تشير تحليلات الجينوم والميثيلوم إلى أنه خلال تطور الشعرية، يُظهر كلادا الشعرية تمددًا تفاضليًا وميثيلًا لعائلات الجينات متعددة النسخ المرتبطة بالطفيليات، خاصة بالنسبة لأعضاء DNase II من عائلة الفوسفوليباز D الفائقة ونقل الجلوتاثيون S. علاوة على ذلك، كشفت تحليلات الميثيلوم والنسخ عن جينات إفرازية/إفرازية رئيسية متباينة بين الفئتين. من بين هذه الجينات الرئيسية، يتم التعبير عن TP12446 بشكل أكبر عبر ثلاث مراحل حياة في T. pseudospiralis. يمكن أن يؤدي التعبير المفرط عن TP12446 في خط الخلايا العضلية الهيكلية C2C12 للفأر إلى تثبيط تكوين الأنبوب العضلي والتمايز، مما يشير كذلك إلى دوره الرئيسي في التطفل على T. pseudospiralis. توفر هذه الدراسة متعددة الأبعاد أساسًا لمزيد من التوضيح لآلية تكوين خلايا التمريض والمناعة، بالإضافة إلى تحديد الأهداف الدوائية والتشخيصية لداء الشعيرات.Translated Description (French)
Les assemblages génomiques fournissent une base puissante d'analyses multi-omiques comparatives qui offrent un aperçu de la pathogénicité parasitaire, des interactions hôte-parasite et de la biologie de l'invasion. En tant que nématode intracellulaire unique, Trichinella se compose de deux clades, encapsulés et non encapsulés. La corrélation génomique des différences distinctes entre les deux clades n'est toujours pas claire. Ici, nous rapportons un projet de génome de référence annoté de Trichinella, T. pseudospiralis non encapsulé, et effectuons des analyses multi-omiques comparatives avec T. spiralis encapsulé. Les analyses du génome et du méthylome indiquent que, au cours de l'évolution de Trichinella, les deux clades de Trichinella présentent une expansion et une méthylation différentielles des familles de gènes multi-copies liées au parasitisme, en particulier pour les membres DNase II de la superfamille des phospholipases D et des glutathions S-transférases. De plus, les analyses du méthylome et du transcriptome ont révélé des gènes clés excréteurs/sécréteurs (E/S) divergents entre les deux clades. Parmi ces gènes E/S clés, le TP12446 est significativement plus exprimé sur trois stades de vie chez T. pseudospiralis. La surexpression de TP12446 dans la lignée cellulaire des muscles squelettiques C2C12 de la souris pourrait induire une inhibition de la formation et de la différenciation des myotubes, ce qui indique en outre son rôle clé dans le parasitisme de T. pseudospiralis. Cette étude multi-omique fournit une base pour une élucidation plus approfondie du mécanisme de formation des cellules infirmières et de l'immunoévasion, ainsi que pour l'identification des cibles pharmacologiques et diagnostiques de la trichinellose.Translated Description (Spanish)
Los ensamblajes genómicos proporcionan una base poderosa de análisis multiómicos comparativos que ofrecen información sobre la patogenicidad del parásito, las interacciones huésped-parásito y la biología de la invasión. Como nematodo intracelular único, Trichinella consta de dos clados, encapsulado y no encapsulado. La correlación genómica de las distintas diferencias entre los dos clados aún no está clara. Aquí, informamos un borrador de genoma de referencia anotado de Trichinella no encapsulada, T. pseudospiralis, y realizamos análisis multiómicos comparativos con T. spiralis encapsulado. Los análisis del genoma y el metiloma indican que, durante la evolución de Trichinella, los dos clados de Trichinella exhiben expansión diferencial y metilación de familias de genes multicopia relacionadas con el parasitismo, especialmente para los miembros de la DNasa II de la superfamilia de la fosfolipasa D y las glutatión S-transferasas. Además, los análisis de metiloma y transcriptoma revelaron genes clave excretores/secretores (E/S) divergentes entre los dos clados. Entre estos genes E/S clave, TP12446 se expresa significativamente más en tres etapas de la vida en T. pseudospiralis. La sobreexpresión de TP12446 en la línea celular de músculo esquelético C2C12 de ratón podría inducir la inhibición de la formación y diferenciación de miotubos, lo que indica además su papel clave en el parasitismo de T. pseudospiralis. Este estudio multiómico proporciona una base para una mayor elucidación del mecanismo de formación de células de enfermería e inmunoevasión, así como para la identificación de dianas farmacológicas y de diagnóstico de la triquinelosis.Files
s42003-021-01650-z.pdf.pdf
Files
(2.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c725a791db46ab2613b3b71fcbef30a7
|
2.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تكشف التحليلات المقارنة متعددة الأشكال عن التعبير التفاضلي للجينات الرئيسية ذات الصلة بالتطفل بين الشعرية غير المغلفة والمغلفة
- Translated title (French)
- Des analyses multi-omiques comparatives révèlent l'expression différentielle de gènes clés pertinents pour le parasitisme entre Trichinella non encapsulée et encapsulée
- Translated title (Spanish)
- Los análisis multiómicos comparativos revelan la expresión diferencial de genes clave relevantes para el parasitismo entre Trichinella no encapsulada y encapsulada
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3124811780
- DOI
- 10.1038/s42003-021-01650-z
References
- https://openalex.org/W1484347389
- https://openalex.org/W1842639876
- https://openalex.org/W1967085665
- https://openalex.org/W1968494153
- https://openalex.org/W1973843993
- https://openalex.org/W1978798102
- https://openalex.org/W1980197759
- https://openalex.org/W1983601524
- https://openalex.org/W2000175838
- https://openalex.org/W2002553098
- https://openalex.org/W2011657487
- https://openalex.org/W2018093809
- https://openalex.org/W2019868315
- https://openalex.org/W2020388844
- https://openalex.org/W2021297727
- https://openalex.org/W2031942813
- https://openalex.org/W2034039965
- https://openalex.org/W2035252635
- https://openalex.org/W2036897871
- https://openalex.org/W2044869291
- https://openalex.org/W2045843097
- https://openalex.org/W2048464704
- https://openalex.org/W2051731369
- https://openalex.org/W2052107147
- https://openalex.org/W2071602990
- https://openalex.org/W2076163156
- https://openalex.org/W2079440992
- https://openalex.org/W2082330286
- https://openalex.org/W2087047768
- https://openalex.org/W2089406333
- https://openalex.org/W2097874743
- https://openalex.org/W2100305481
- https://openalex.org/W2102278945
- https://openalex.org/W2103463718
- https://openalex.org/W2106889224
- https://openalex.org/W2117050753
- https://openalex.org/W2121840477
- https://openalex.org/W2122821321
- https://openalex.org/W2124088653
- https://openalex.org/W2128128648
- https://openalex.org/W2128355096
- https://openalex.org/W2129443011
- https://openalex.org/W2129933858
- https://openalex.org/W2131271579
- https://openalex.org/W2140729960
- https://openalex.org/W2141152740
- https://openalex.org/W2141165178
- https://openalex.org/W2141572089
- https://openalex.org/W2144654387
- https://openalex.org/W2148698435
- https://openalex.org/W2149483362
- https://openalex.org/W2151723210
- https://openalex.org/W2155628349
- https://openalex.org/W2156452836
- https://openalex.org/W2159512882
- https://openalex.org/W2258527837
- https://openalex.org/W2321202939
- https://openalex.org/W2393535458
- https://openalex.org/W2606700140
- https://openalex.org/W2609207099
- https://openalex.org/W2771274510
- https://openalex.org/W2791022337
- https://openalex.org/W2800181679
- https://openalex.org/W2807674901
- https://openalex.org/W2890885792
- https://openalex.org/W2893048401
- https://openalex.org/W2950354111