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Parasite
Volume 1, Number 2, June 1994
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Page(s) | 141 - 151 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/parasite/1994012141 | |
Published online | 30 September 2014 |
Mémoire
Molecular phylogenetic studies on filarial parasites based on 5S ribosomal spacer sequences
Études phylogénétiques moléculaires des filaires à partir de séquences du « spacer » du 5S ribosomal
1
Program in Molecular and Cellular Biology, University of Massachusetts at Amherst, Amherst, MA 01003, U.S.A..
2
Biologie Parasitaire, Protistologie, Helminthologie, CNRS-URA 114, Museum d’Histoire Naturelle, 61 rue Buffon, 75231 Paris Cedex 05, France.
3
Department of Biological Sciences, Smith College, Northampton, MA 01063, U.S.A..
* Correspondence : Dr. Hong Xie, Yale Medical School, 100 York Street, # 4A, New Haven, CT 06511, USA
Accepted: 17 April 1994
This paper is the first large-scale molecular phylogenetic study on filarial parasites (family Onchocercidae) which includes 16 species of 6 genera : Brugia beaveri Ash et Little, 1964 ; B. buckleyi Dissanaike et Paramananthan, 1961 ; B. malayi (Brug, 1927) Buckley, 1960; B. pahangi (Buckley et Edeson, 1956) Buckley, 1960; B. patei (Buckley, Nelson et Heisch, 1958) Buckley, 1960; B. timori Partono et al, 1977; Wuchereria bancrofti (Cobbold, 1877) Seurat, 1921; W. kalimantani Palmieri , Purnomo, Dennis and Marwoto, 1980; Mansonella perstans (Manson, 1891 ) Eberhard et Orihel, 1984; Loa loa, Stiles, 1905; Onchocerca volvulus (Leuckart, 1983) Railliet et Henry, 1910; O. ochengi Bwangamoi, 1969; O. gutturosa Neumann, 1910; Dirofilaria immitis (Leidy, 1856) Railliet et Henry, 1911 ; Acanthocheilonema viteae (Krepkogorskaya, 1933) Bain, Baker et Chabaud, 1982 and Litomosoides sigmodontis Chandler, 1931. 5S rRNA gene spacer region sequence data were collected by PCR, cloning and dideoxy sequencing. The 5S rRNA gene spacer region sequences were aligned and analyzed by maximum parsimony algorithms, distance methods and maximum likelihood methods to construct phylogenetic trees. Bootstrap analysis was used to test the robustness of the different phylogenetic reconstructions. The data indicated that 5S spacer region sequences are highly conserved within species yet differ significantly between species. Spliced leader sequences were observed in all of the 5S rDNA spacers with no sequence variation, although flanking region sequence and length heterogeneity was observed even within species. All of the various tree-building methods gave very similar results. This study identified four clades which are strongly supported by bootstrap analysis: the Brugia clade; the Wuchereria clade; the Brugia-Wuchereria clade and the Onchocerca clade. The analyses indicated that L. sigmodontis and A. viteae may be the most primitive among the 16 species studied. The data did not show any close relationship between Loa loa and D. immitis presently classified in the same subfamily, and the constitution of the Dirofilariinae subfamily is questionable.
Résumé
Cette première étude sur la phylogénie moléculaire des filaires (famille des Onchocercidae) - Nématodes chez lesquels les phénomènes de convergence sont particulièrement importants en raison de leur vie tissulaire - inclut 16 espèces appartenant à 6 genres différents : Brugia beaveri Ash et Little, 1964; B. buckleyi Dissanaike et Paramananthan, 1961 ; B. malayi (Brug, 1927) Buckley, I960; B. pahangi (Buckley et Edeson, 1956) Buckley, 1960; B. patei (Buckley, Nelson et Heisch, 1958) Buckley, 1960; B. timori Partono et al, 1977; Wuchereria bancrofti (Cobbold, 1877) Seurat, 1921 ; W. kalimantani Palmieri, Purnomo, Dennis et Marwoto, 1980; Mansonella perstans (Manson, 1891) Eberhard et Orihel, 1984; Loa loa Stiles, 1905; Onchocerca volvulus (Leuckart, 1983) Railliet et Henry, 1910; O. ochengi Bwangamoi, 1969; O. gutturosa Neumann, 1910; Dirofilaria immitis (Leidy, 1856) Railliet et Henry, 1911; Aconthocheilonema viteae (Krepkogorskaya, 1933) Bain, Baker, Chabaud, 1982 et Litomosoides sigmodontis Chandler, 1931. Le gène «spacer» du 5S rRNA a été collecté, cloné et séquencé par PCR. Les séquences des différentes espèces ont ensuite été alignées puis leur phylogénie reconstruite par les méthodes de parcimonie, de distance et de vraisemblance. Des analyses de bootstrap ont été utilisées pour tester la robustesse des différentes reconstructions phylogénétiques. Les résultats indiquent que cette séquence est fortement conservée dans une même espèce alors qu'elle diffère significativement d'une espèce à l'autre. La séquence d'épissure est présente sans variation dans toutes les espèces tandis que les régions flanquantes présentent une hétérogénéité même au niveau intra-spécifique. Les différentes méthodes de reconstruction d'arbre présentent quelques contradictions mais elles sont semblables sur plusieurs points et l'étude, très partielle il est vrai comparée à l'abondance des genres et espèces chez les filaires, permet quelques conclusions. 1- le bootstrap soutient fortement quatre clades: le clade Brugia, le clade Wuchereria, le clade Brugia-Wuchereria, le clade Onchocerca ; ces clades correspondent aux genres, ou à des genres très proches, définis par la morphologie classique. 2- Les analyses suggèrent que L. sigmodontis et A. viteae pourraient être les plus primitives des 16 espèces étudiées; cette notion n'est pas en contradiction avec les hypothèses faites antérieurement. 3- Les analyses ne rapprochent pas L. loa et D. immitis, actuellement placés dans la même sous-famille, et la question de la composition des Dirofilariinae se pose.
Key words: phylogenetics / ribosomal genes / 5S rDNA / spacers / PCR / molecular cloning / spliced leader sequence / Brugia malayi / B. pahangi / B. timori / B. patei / B. beaveri / B. buckleyi / Wuchereria bancrofti / W. kalimantani / Mansonella perstans / Loa loa / Onchocerca volvulus / O. ochengi / O. gutturosa / Dirofilaria immitis / Acanthocheilonema viteae / Litomosoides sigmodontis
Mots clés : phylogénèse / 5S rDNA / «spacers» / PCR / clonage moléculaire / séquence d'épissure / B.Brugia malayi / B.pahangi / B. timori / B. patei / B. beaveri / B. buckleyi / wuchereria bancrofti / W. kalimantani / Mansonella perstans / Loa loa / Onchocerca volvulus / O. ochengi / O. gutturosa / Dirofilaria immitis / Aconthocheilonema viteae / Litomosoides sigmodontis
© PRINCEPS Editions, Paris, 1994, transferred to Société Française de Parasitologie
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