Research Article

Diversity and phylogeny of the tick-borne bacterial genus Candidatus Allocryptoplasma (Anaplasmataceae)

Diversité et phylogénie du genre bactérien transmis par les tiques Candidatus Allocryptoplasma (Anaplasmataceae)

¹ MIVEGEC, University of Montpellier (UM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut pour la Recherche de la Développement (IRD), 34394 Montpellier, France
² University of Strasbourg, French National Reference Center for Borrelia, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
³ Vaiomer, 516 rue Pierre et Marie Curie, 31670 Labège, France
⁴ UMR 7206 CNRS/MNHN/P7, Eco-anthropologie, Muséum National d'Histoire Naturelle, Musée de l'Homme, 17 place du Trocadéro, 75116, Paris, France
⁵ La Phocéenne de Cosmétique, ZA Les Roquassiers, 174 Rue de la Forge, 13300 Salon-de-Provence, France
⁶ Sebitoli Chimpanzee Project, Great Ape Conservation Project, Kibale National Park, Fort Portal, Uganda
⁷ Uganda Wildlife Authority, Kibale National Park, Uganda

^* Corresponding author: olivier.duron@cnrs.fr

Received: 22 February 2023
Accepted: 20 April 2023

Abstract

The family Anaplasmataceae includes tick-borne bacteria of major public and veterinary health interest, as best illustrated by members of the genera Anaplasma and Ehrlichia. Recent epidemiological surveys have also reported on the presence of a novel putative genus in the Anaplasmataceae, Candidatus Allocryptoplasma, previously described as Candidatus Cryptoplasma in the western black-legged tick, Ixodes pacificus. However, the genetic diversity of Ca. Allocryptoplasma and its phylogenetic relationship with other Anaplasmataceae remain unclear. In this study, we developed a multi-locus sequence typing approach, examining the DNA sequence variation at five genes of Ca. Allocryptoplasma found in ticks. Combining this multi-locus sequence typing and genetic data available on public databases, we found that substantial genetic diversity of Ca. Allocryptoplasma is present in Ixodes, Amblyomma and Haemaphysalis spp. ticks on most continents. Further analyses confirmed that the Ca. Allocryptoplasma of ticks, the Ca. Allocryptoplasma of lizards and some Anaplasma-like bacteria of wild mice cluster into a monophyletic genus, divergent from all other genera of the family Anaplasmataceae. Candidatus Allocryptoplasma appears as a sister genus of Anaplasma and, with the genera Ehrlichia and Neoehrlichia, they form a monophyletic subgroup of Anaplasmataceae associated with tick-borne diseases. The detection of genetically distinct Ca. Allocryptoplasma in ticks of significant medical or veterinary interest supports the hypothesis that it is an emergent genus of tick-borne pathogens of general concern.

Résumé

La famille des Anaplasmataceae comprend des bactéries transmises par les tiques qui présentent un intérêt majeur pour la santé publique et vétérinaire, comme les membres des genres Anaplasma et Ehrlichia. Des surveillances épidémiologiques récentes ont également signalé la présence d'un nouveau genre putatif dans les Anaplasmataceae, Candidatus Allocryptoplasma, initialement décrit comme Ca. Cryptoplasma chez une tique nord-américaine, Ixodes pacificus. Cependant, la diversité génétique des bactéries Ca. Allocryptoplasma et leurs relations phylogénétiques avec d'autres Anaplasmataceae restent méconnues. Dans cette étude, nous avons développé une approche de typage génétique multi-locus, en examinant la variation nucléotidique pour cinq gènes de bactéries Ca. Allocryptoplasma détectées chez les tiques. En combinant ce typage génétique multi-locus et les données génétiques disponibles dans les bases de données publiques, nous avons mis en évidence qu’une diversité génétique substantielle des bactéries Ca. Allocryptoplasma est présente chez les tiques des genres Ixodes, Amblyomma et Haemaphysalis sur la plupart des continents. Des analyses complémentaires confirment que les bactéries Ca. Allocryptoplasma des tiques, les bactéries Ca. Allocryptoplasma de lézards et des bactéries Anaplasma-like de souris sauvages se regroupent dans un genre monophylétique, divergent de tous les autres genres de la famille Anaplasmataceae. Candidatus Allocryptoplasma apparaît comme un genre frère d'Anaplasma et, avec les genres Ehrlichia et Neoehrlichia, ces trois genres forment un sous-groupe monophylétique d'Anaplasmataceae associé aux maladies transmises par les tiques. La détection de Ca. Allocryptoplasma dans des tiques d'intérêt médical et vétérinaire soutient l'hypothèse qu'il s'agit d'un genre émergent d'agents pathogènes majeurs.