Published July 5, 2018
| Version v1
Publication
Open
Genetic diversity, phylogeography and molecular clock of the Lutzomyia longipalpis complex (Diptera: Psychodidae)
Creators
- 1. Instituto Nacional de Medicina Tropical
- 2. Ministerio de Salud
- 3. Instituto Nacional de Salud Pública
- 4. Universidad Nacional de Córdoba
- 5. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 6. National University of Tucumán
Description
The Lutzomyia longipalpis complex has a wide but discontinuous distribution in Latin America, extending throughout the Neotropical realm between Mexico and northern Argentina and Uruguay. In the Americas, this sandfly is the main vector of Leishmania infantum, the parasite responsible for Visceral Leishmaniasis (VL). The Lu. longipalpis complex consists of at least four sibling species, however, there is no current consensus on the number of haplogroups, or on their divergence. Particularly in Argentina, there have been few genetic analyses of Lu. longipalpis, despite its southern expansion and recent colonization of urban environments. The aim of this study was to analyze the genetic diversity and structure of Lu. longipalpis from Argentina, and to integrate these data to re-evaluate the phylogeography of the Lu. longipalpis complex using mitochondrial markers at a Latin American scale.Genetic diversity was estimated from six sites in Argentina, using a fragment of the ND4 and the 3´ extreme of the cyt b genes. Greatest genetic diversity was found in Tartagal, Santo Tomé and San Ignacio. There was high genetic differentiation of Lu. longipalpis in Argentina using both markers: ND4 (FST = 0.452, p < 0.0001), cyt b (FST = 0.201, p < 0.0001). Genetic and spatial Geneland analyses reveal the existence of two primary genetic clusters in Argentina, cluster 1: Tartagal, Santo Tomé, and San Ignacio; cluster 2: Puerto Iguazú, Clorinda, and Corrientes city. Phylogeographic analyses using ND4 and cyt b gene sequences available in GenBank from diverse geographic sites suggest greater divergence than previously reported. At least eight haplogroups (three of these identified in Argentina), each separated by multiple mutational steps using the ND4, are differentiated across the Neotropical realm. The divergence of the Lu. longipalpis complex from its most recent common ancestor (MRCA) was estimated to have occurred 0.70 MYA (95% HPD interval = 0.48-0.99 MYA).This study provides new evidence supporting two Lu. longipalpis genetic clusters and three of the total eight haplogroups circulating in Argentina. There was a high level of phylogeographic divergence among the eight haplogroups of the Lu. longipalpis complex across the Neotropical realm. These findings suggest the need to analyze vector competence, among other parameters intrinsic to a zoonosis, according to vector haplogroup, and to consider these in the design and surveillance of vector and transmission control strategies.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتمتع مجمع Lutzomyia longipalpis بتوزيع واسع ولكنه متقطع في أمريكا اللاتينية، ويمتد في جميع أنحاء العالم الاستوائي الحديث بين المكسيك وشمال الأرجنتين وأوروغواي. في الأمريكتين، هذه الذبابة الرملية هي الناقل الرئيسي لداء الليشمانيا الطفلي، وهو الطفيل المسؤول عن داء الليشمانيا الحشوي (VL). يتكون مجمع Lu. longipalpis من أربعة أنواع أخوية على الأقل، ومع ذلك، لا يوجد إجماع حالي على عدد المجموعات الفردية، أو على تباعدها. في الأرجنتين على وجه الخصوص، كان هناك عدد قليل من التحليلات الجينية لـ Lu. longipalpis، على الرغم من توسعها الجنوبي والاستعمار الأخير للبيئات الحضرية. كان الهدف من هذه الدراسة هو تحليل التنوع الجيني وبنية Lu. longipalpis من الأرجنتين، ودمج هذه البيانات لإعادة تقييم الجغرافيا النباتية لمركب Lu. longipalpis باستخدام علامات الميتوكوندريا على مقياس أمريكا اللاتينية. تم تقدير التنوع الجيني من ستة مواقع في الأرجنتين، باستخدام جزء من ND4 و 3'أقصى جينات الخلية b. تم العثور على أكبر تنوع جيني في تارتاجال وسانتو تومي وسان إجناسيو. كان هناك تمايز وراثي مرتفع لـ Lu. longipalpis في الأرجنتين باستخدام كلا الواسمين: ND4 (FST = 0.452، p < 0.0001)، cyt b (FST = 0.201، p < 0.0001). تكشف تحليلات الجينات الوراثية والمكانية عن وجود مجموعتين جينيتين أساسيتين في الأرجنتين، المجموعة 1: تارتاجال وسانتو تومي وسان إجناسيو ؛ المجموعة 2: بويرتو إيغوازو وكلوريندا ومدينة كورينتس. تشير التحليلات الجغرافية النباتية باستخدام تسلسل الجينات ND4 و cyt b المتاحة في بنك الجينات من مواقع جغرافية متنوعة إلى تباعد أكبر مما تم الإبلاغ عنه سابقًا. يتم تمييز ما لا يقل عن ثماني مجموعات هابلوغرافية (ثلاثة منها محددة في الأرجنتين)، مفصولة كل منها بخطوات طفرية متعددة باستخدام ND4، عبر عالم المناطق المدارية الحديثة. تشير التقديرات إلى أن اختلاف عقدة اللولب الطويل عن أحدث سلف مشترك لها (MRCA) قد حدث 0.70 مليون سنة مضت (95 ٪ فاصل HPD = 0.48-0.99 مليون سنة مضت). تقدم هذه الدراسة أدلة جديدة تدعم مجموعتين وراثيتين من اللولب الطويل وثلاث مجموعات من أصل ثماني مجموعات هابلوغرافية منتشرة في الأرجنتين. كان هناك مستوى عالٍ من التباعد الجغرافي النباتي بين مجموعات الهابلوغرافيا الثمانية لمجمع لو لونغيبالبيس عبر المملكة الاستوائية الجديدة. تشير هذه النتائج إلى الحاجة إلى تحليل كفاءة النواقل، من بين معايير أخرى متأصلة في الأمراض الحيوانية المنشأ، وفقًا لمجموعة هابلوغروب الناقلة، ومراعاتها في تصميم ومراقبة استراتيجيات مكافحة النواقل والانتقال.Translated Description (French)
Le complexe Lutzomyia longipalpis a une distribution large mais discontinue en Amérique latine, s'étendant à travers le royaume néotropical entre le Mexique et le nord de l'Argentine et de l'Uruguay. Dans les Amériques, ce phlébotome est le principal vecteur de Leishmania infantum, le parasite responsable de la leishmaniose viscérale (LV). Le complexe Lu. longipalpis se compose d'au moins quatre espèces sœurs, cependant, il n'y a pas de consensus actuel sur le nombre d'haplogroupes ou sur leur divergence. En particulier en Argentine, il y a eu peu d'analyses génétiques de Lu. longipalpis, malgré son expansion vers le sud et la colonisation récente des environnements urbains. Le but de cette étude était d'analyser la diversité génétique et la structure de Lu. longipalpis d'Argentine, et d'intégrer ces données pour réévaluer la phylogéographie du complexe de Lu. longipalpis en utilisant des marqueurs mitochondriaux à l'échelle latino-américaine. La diversité génétique a été estimée à partir de six sites en Argentine, en utilisant un fragment des gènes ND4 et l'extrême 3´ des gènes cyt b. La plus grande diversité génétique a été trouvée à Tartagal, Santo Tomé et San Ignacio. Il y avait une différenciation génétique élevée de Lu. longipalpis en Argentine en utilisant les deux marqueurs : ND4 (FST = 0,452, p < 0,0001), cyt b (FST = 0,201, p < 0,0001). Les analyses génétiques et spatiales de Geneland révèlent l'existence de deux groupes génétiques primaires en Argentine, le groupe 1 : Tartagal, Santo Tomé et San Ignacio ; le groupe 2 : Puerto Iguazú, Clorinda et la ville de Corrientes. Les analyses phylogéographiques utilisant les séquences des gènes ND4 et cyt b disponibles dans GenBank à partir de divers sites géographiques suggèrent une plus grande divergence que celle rapportée précédemment. Au moins huit haplogroupes (trois d'entre eux identifiés en Argentine), chacun séparé par de multiples étapes mutationnelles à l'aide de la ND4, sont différenciés dans le domaine néotropical. La divergence du complexe Lu. longipalpis par rapport à son ancêtre commun le plus récent (MRCA) a été estimée à 0,70 MYA (intervalle HPD à 95 % = 0,48-0,99 MYA). Cette étude fournit de nouvelles preuves à l'appui de deux grappes génétiques Lu. longipalpis et de trois des huit haplogroupes totaux circulant en Argentine. Il y avait un niveau élevé de divergence phylogéographique entre les huit haplogroupes du complexe de Lu. longipalpis à travers le royaume néotropical. Ces résultats suggèrent la nécessité d'analyser la compétence vectorielle, entre autres paramètres intrinsèques à une zoonose, en fonction de l'haplogroupe de vecteurs, et de les prendre en compte dans la conception et la surveillance des stratégies de contrôle des vecteurs et de la transmission.Translated Description (Spanish)
El complejo Lutzomyia longipalpis tiene una distribución amplia pero discontinua en América Latina, extendiéndose por todo el reino neotropical entre México y el norte de Argentina y Uruguay. En América, este flebótomo es el principal vector de Leishmania infantum, el parásito responsable de la Leishmaniasis Visceral (VL). El complejo Lu. longipalpis consta de al menos cuatro especies hermanas, sin embargo, no existe un consenso actual sobre el número de haplogrupos o sobre su divergencia. Particularmente en Argentina, ha habido pocos análisis genéticos de Lu. longipalpis, a pesar de su expansión hacia el sur y la reciente colonización de entornos urbanos. El objetivo de este estudio fue analizar la diversidad genética y la estructura de Lu. longipalpis de Argentina, e integrar estos datos para reevaluar la filogeografía del complejo Lu. longipalpis utilizando marcadores mitocondriales a escala latinoamericana. La diversidad genética se estimó a partir de seis sitios en Argentina, utilizando un fragmento del ND4 y el extremo 3'de los genes cyt b. La mayor diversidad genética se encontró en Tartagal, Santo Tomé y San Ignacio. Hubo una alta diferenciación genética de Lu. longipalpis en Argentina utilizando ambos marcadores: ND4 (FST = 0.452, p < 0.0001), cyt b (FST = 0.201, p < 0.0001). Los análisis genéticos y espaciales de Geneland revelan la existencia de dos grupos genéticos primarios en Argentina, grupo 1: Tartagal, Santo Tomé y San Ignacio; grupo 2: Puerto Iguazú, Clorinda y la ciudad de Corrientes. Los análisis filogeográficos que utilizan secuencias de genes ND4 y cyt b disponibles en GenBank de diversos sitios geográficos sugieren una mayor divergencia de la que se informó anteriormente. Al menos ocho haplogrupos (tres de ellos identificados en Argentina), cada uno separado por múltiples pasos mutacionales utilizando el ND4, se diferencian en todo el reino neotropical. Se estimó que la divergencia del complejo Lu. longipalpis de su ancestro común más reciente (MRCA) ocurrió en 0.70 MYA (intervalo de HPD del 95% = 0.48-0.99 MYA). Este estudio proporciona nueva evidencia que respalda dos grupos genéticos de Lu. longipalpis y tres del total de ocho haplogrupos que circulan en Argentina. Hubo un alto nivel de divergencia filogeográfica entre los ocho haplogrupos del complejo Lu. longipalpis en todo el reino neotropical. Estos hallazgos sugieren la necesidad de analizar la competencia vectorial, entre otros parámetros intrínsecos a una zoonosis, según el haplogrupo vectorial, y considerarlos en el diseño y vigilancia de estrategias de control vectorial y de transmisión.Files
journal.pntd.0006614&type=printable.pdf
Files
(7.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c3c0802c2b8731429548a6fff929dddd
|
7.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التنوع الوراثي والجغرافيا النباتية والساعة الجزيئية لمركب اللوتزومية الطويلة (ذوات الأجنحة: السيكوديدا)
- Translated title (French)
- Diversité génétique, phylogéographie et horloge moléculaire du complexe Lutzomyia longipalpis (Diptera : Psychodidae)
- Translated title (Spanish)
- Diversidad genética, filogeografía y reloj molecular del complejo Lutzomyia longipalpis (Diptera: Psychodidae)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2859232038
- DOI
- 10.1371/journal.pntd.0006614
References
- https://openalex.org/W123042948
- https://openalex.org/W1493945163
- https://openalex.org/W1693110261
- https://openalex.org/W1866277228
- https://openalex.org/W1905865861
- https://openalex.org/W1930702834
- https://openalex.org/W1963877829
- https://openalex.org/W1969042907
- https://openalex.org/W1971315331
- https://openalex.org/W1971517133
- https://openalex.org/W1979464980
- https://openalex.org/W1983585168
- https://openalex.org/W1990015598
- https://openalex.org/W1990074132
- https://openalex.org/W2011521696
- https://openalex.org/W2011775884
- https://openalex.org/W2017137278
- https://openalex.org/W2024926624
- https://openalex.org/W2026445659
- https://openalex.org/W2034613363
- https://openalex.org/W2046103335
- https://openalex.org/W2046598965
- https://openalex.org/W2048168753
- https://openalex.org/W2072711793
- https://openalex.org/W2073622820
- https://openalex.org/W2074759674
- https://openalex.org/W2078787952
- https://openalex.org/W2080627252
- https://openalex.org/W2081033912
- https://openalex.org/W2086404073
- https://openalex.org/W2096114653
- https://openalex.org/W2096420865
- https://openalex.org/W2096711345
- https://openalex.org/W2097326460
- https://openalex.org/W2099312434
- https://openalex.org/W2100444509
- https://openalex.org/W2103374627
- https://openalex.org/W2106784875
- https://openalex.org/W2107915297
- https://openalex.org/W2111373569
- https://openalex.org/W2112348586
- https://openalex.org/W2115173185
- https://openalex.org/W2116193164
- https://openalex.org/W2116591149
- https://openalex.org/W2117619011
- https://openalex.org/W2118398221
- https://openalex.org/W2123380452
- https://openalex.org/W2123927997
- https://openalex.org/W2125311624
- https://openalex.org/W2125542540
- https://openalex.org/W2125904233
- https://openalex.org/W2126230655
- https://openalex.org/W2129789175
- https://openalex.org/W2130362098
- https://openalex.org/W2136010736
- https://openalex.org/W2138012129
- https://openalex.org/W2139080087
- https://openalex.org/W2140784970
- https://openalex.org/W2145064934
- https://openalex.org/W2148698435
- https://openalex.org/W2150477652
- https://openalex.org/W2150933014
- https://openalex.org/W2153777689
- https://openalex.org/W2154845780
- https://openalex.org/W2155880911
- https://openalex.org/W2158466576
- https://openalex.org/W2177093603
- https://openalex.org/W2177756039
- https://openalex.org/W2178966580
- https://openalex.org/W2180827465
- https://openalex.org/W2311203695
- https://openalex.org/W2319633531
- https://openalex.org/W2326191736
- https://openalex.org/W2400151915
- https://openalex.org/W2401060501
- https://openalex.org/W2480130362
- https://openalex.org/W2590458434
- https://openalex.org/W2611296542
- https://openalex.org/W2769269236
- https://openalex.org/W2804523907
- https://openalex.org/W2884156438
- https://openalex.org/W98527719