Published August 1, 2015
| Version v1
Publication
Open
Genetic evidence for contribution of human dispersal to the genetic diversity of EBA-175 in Plasmodium falciparum
Creators
- 1. The University of Tokyo
- 2. Mahidol Oxford Tropical Medicine Research Unit
- 3. Mahidol University
Description
The 175-kDa erythrocyte binding antigen (EBA-175) of Plasmodium falciparum plays a crucial role in merozoite invasion into human erythrocytes. EBA-175 is believed to have been under diversifying selection; however, there have been no studies investigating the effect of dispersal of humans out of Africa on the genetic variation of EBA-175 in P. falciparum.The PCR-direct sequencing was performed for a part of the eba-175 gene (regions II and III) using DNA samples obtained from Thai patients infected with P. falciparum. The divergence times for the P. falciparum eba-175 alleles were estimated assuming that P. falciparum/Plasmodium reichenowi divergence occurred 6 million years ago (MYA). To examine the possibility of diversifying selection, nonsynonymous and synonymous substitution rates for Plasmodium species were also estimated.A total of 32 eba-175 alleles were identified from 131 Thai P. falciparum isolates. Their estimated divergence time was 0.13-0.14 MYA, before the exodus of humans from Africa. A phylogenetic tree for a large sequence dataset of P. falciparum eba-175 alleles from across the world showed the presence of a basal Asian-specific cluster for all P. falciparum sequences. A markedly more nonsynonymous substitutions than synonymous substitutions in region II in P. falciparum was also detected, but not within Plasmodium species parasitizing African apes, suggesting that diversifying selection has acted specifically on P. falciparum eba-175.Plasmodium falciparum eba-175 genetic diversity appeared to increase following the exodus of Asian ancestors from Africa. Diversifying selection may have played an important role in the diversification of eba-175 allelic lineages. The present results suggest that the dispersals of humans out of Africa influenced significantly the molecular evolution of P. falciparum EBA-175.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يلعب المستضد الرابط لخلايا الدم الحمراء 175 - kDa (EBA -175) من Plasmodium falciparum دورًا حاسمًا في غزو الميروزويت في كريات الدم الحمراء البشرية. يُعتقد أن EBA -175 كان تحت الانتقاء المتنوع ؛ ومع ذلك، لم تكن هناك دراسات تحقق في تأثير تشتت البشر خارج إفريقيا على التباين الجيني لـ EBA -175 في P. falciparum. تم إجراء التسلسل المباشر لـ PCR لجزء من جين EBA -175 (المنطقتان الثانية والثالثة) باستخدام عينات الحمض النووي التي تم الحصول عليها من المرضى التايلانديين المصابين بـ P. falciparum. تم تقدير أوقات التباعد لأليلات P. falciparum eba -175 على افتراض أن تباعد P. falciparum/Plasmodium reichenowi حدث قبل 6 ملايين سنة (MYA). لدراسة إمكانية تنويع الانتقاء، تم أيضًا تقدير معدلات الاستبدال غير المترادفة والمرادفة لأنواع المتصورة. تم تحديد ما مجموعه 32 أليل إيبا-175 من 131 عزلات P. falciparum التايلاندية. كان وقت الاختلاف المقدر 0.13-0.14 مليون سنة مضت، قبل خروج البشر من أفريقيا. أظهرت شجرة تطور السلالات لمجموعة بيانات تسلسل كبيرة من أليلات P. falciparum eba -175 من جميع أنحاء العالم وجود مجموعة أساسية آسيوية محددة لجميع متواليات P. falciparum. كما تم اكتشاف بدائل غير مترادفة بشكل ملحوظ أكثر من البدائل المرادفة في المنطقة الثانية في P. falciparum، ولكن ليس ضمن أنواع المتصورة التي تتطفل على القردة الأفريقية، مما يشير إلى أن الانتقاء المتنوع قد عمل على وجه التحديد على P. falciparum eba -175. يبدو أن التنوع الوراثي للمتصورة المنجلية eba -175 يزداد بعد هجرة الأسلاف الآسيويين من إفريقيا. قد يكون تنويع الاختيار قد لعب دورًا مهمًا في تنويع سلالات الأليلات eba -175. تشير النتائج الحالية إلى أن تشتت البشر خارج إفريقيا أثر بشكل كبير على التطور الجزيئي لـ P. falciparum EBA -175.Translated Description (French)
L'antigène de liaison aux érythrocytes de 175 kDa (EBA-175) de Plasmodium falciparum joue un rôle crucial dans l'invasion des mérozoïtes dans les érythrocytes humains. On pense que l'EBA-175 a fait l'objet d'une sélection diversifiée ; cependant, aucune étude n'a étudié l'effet de la dispersion des humains hors d'Afrique sur la variation génétique de l'EBA-175 chez P. falciparum. Le séquençage direct par PCR a été effectué pour une partie du gène eba-175 (régions II et III) à l'aide d'échantillons d'ADN provenant de patients thaïlandais infectés par P. falciparum. Les temps de divergence pour les allèles P. falciparum eba-175 ont été estimés en supposant que la divergence P. falciparum/Plasmodium reichenowi s'est produite il y a 6 millions d'années (MYA). Pour examiner la possibilité de diversifier la sélection, des taux de substitution non synonymes et synonymes pour les espèces de Plasmodium ont également été estimés. Un total de 32 allèles eba-175 ont été identifiés à partir de 131 isolats de P. falciparum thaïlandais. Leur temps de divergence estimé était de 0,13-0,14 MYA, avant l'exode des humains d'Afrique. Un arbre phylogénétique pour un ensemble de données de grandes séquences d'allèles de P. falciparum eba-175 du monde entier a montré la présence d'un groupe basal spécifique à l'Asie pour toutes les séquences de P. falciparum. Une substitution nettement plus non synonyme que synonyme dans la région II chez P. falciparum a également été détectée, mais pas chez les espèces de Plasmodium parasitant les singes africains, ce qui suggère que la sélection diversifiée a agi spécifiquement sur P. falciparum eba-175. La diversité génétique de Plasmodium falciparum eba-175 semblait augmenter à la suite de l'exode des ancêtres asiatiques d'Afrique. La diversification de la sélection peut avoir joué un rôle important dans la diversification des lignées alléliques eba-175. Les présents résultats suggèrent que les dispersions d'humains hors d'Afrique ont influencé de manière significative l'évolution moléculaire de P. falciparum EBA-175.Translated Description (Spanish)
El antígeno de unión a eritrocitos de 175 kDa (EBA-175) de Plasmodium falciparum desempeña un papel crucial en la invasión de merozoitos en los eritrocitos humanos. Se cree que EBA-175 ha estado bajo selección diversificada; sin embargo, no ha habido estudios que investiguen el efecto de la dispersión de humanos fuera de África sobre la variación genética de EBA-175 en P. falciparum. La secuenciación directa por PCR se realizó para una parte del gen eba-175 (regiones II y III) utilizando muestras de ADN obtenidas de pacientes tailandeses infectados con P. falciparum. Los tiempos de divergencia para los alelos eba-175 de P. falciparum se estimaron asumiendo que la divergencia P. falciparum/Plasmodium reichenowi ocurrió hace 6 millones de años (MYA). Para examinar la posibilidad de diversificar la selección, también se estimaron tasas de sustitución no sinónimas y sinónimas para las especies de Plasmodium. Se identificaron un total de 32 alelos eba-175 de 131 aislados tailandeses de P. falciparum. Su tiempo de divergencia estimado fue de 0.13-0.14 MYA, antes del éxodo de humanos de África. Un árbol filogenético para un gran conjunto de datos de secuencias de alelos eba-175 de P. falciparum de todo el mundo mostró la presencia de un grupo basal específico de Asia para todas las secuencias de P. falciparum. También se detectó un número notablemente mayor de sustituciones no sinónimas que de sustituciones sinónimas en la región II de P. falciparum, pero no dentro de las especies de Plasmodium que parasitan a los simios africanos, lo que sugiere que la selección diversificada ha actuado específicamente sobre P. falciparum eba-175. La diversidad genética de Plasmodium falciparum eba-175 pareció aumentar tras el éxodo de los antepasados asiáticos de África. La diversificación de la selección puede haber desempeñado un papel importante en la diversificación de los linajes alélicos eba-175. Los presentes resultados sugieren que las dispersiones de humanos fuera de África influyeron significativamente en la evolución molecular de P. falciparum EBA-175.Files
s12936-015-0820-2.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f55c81cb308260af2f4cb0301dc0bd35
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الأدلة الوراثية لمساهمة التشتت البشري في التنوع الوراثي لـ EBA -175 في المتصورة المنجلية
- Translated title (French)
- Preuve génétique de la contribution de la dispersion humaine à la diversité génétique de l'EBA-175 chez Plasmodium falciparum
- Translated title (Spanish)
- Evidencia genética de la contribución de la dispersión humana a la diversidad genética de EBA-175 en Plasmodium falciparum
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2109628837
- DOI
- 10.1186/s12936-015-0820-2
References
- https://openalex.org/W131730149
- https://openalex.org/W1525734744
- https://openalex.org/W1846485736
- https://openalex.org/W1907806866
- https://openalex.org/W1966864334
- https://openalex.org/W1976284211
- https://openalex.org/W1982603712
- https://openalex.org/W1994712638
- https://openalex.org/W2009596137
- https://openalex.org/W2013660914
- https://openalex.org/W2021190333
- https://openalex.org/W2036024839
- https://openalex.org/W2041987460
- https://openalex.org/W2048371970
- https://openalex.org/W2049551663
- https://openalex.org/W2055298722
- https://openalex.org/W2057557627
- https://openalex.org/W2062018285
- https://openalex.org/W2066156975
- https://openalex.org/W2068495725
- https://openalex.org/W2071775785
- https://openalex.org/W2082562102
- https://openalex.org/W2083126580
- https://openalex.org/W2097706568
- https://openalex.org/W2100152398
- https://openalex.org/W2110335151
- https://openalex.org/W2123005998
- https://openalex.org/W2123695204
- https://openalex.org/W2127552260
- https://openalex.org/W2132632499
- https://openalex.org/W2136452961
- https://openalex.org/W2140784970
- https://openalex.org/W2154845780
- https://openalex.org/W2156636923
- https://openalex.org/W2167470356
- https://openalex.org/W2171022989
- https://openalex.org/W4242729757
- https://openalex.org/W763360038