J 2023

An insight into the functional genomics and species classification of Eudiplozoon nipponicum (Monogenea, Diplozoidae), a haematophagous parasite of the common carp Cyprinus carpio

VOREL, Jiří, Nikol KMENTOVÁ, Christoph HAHN, Petr BUREŠ, Martin KAŠNÝ et. al.

Základní údaje

Originální název

An insight into the functional genomics and species classification of Eudiplozoon nipponicum (Monogenea, Diplozoidae), a haematophagous parasite of the common carp Cyprinus carpio

Autoři

VOREL, Jiří (203 Česká republika, garant, domácí), Nikol KMENTOVÁ (203 Česká republika), Christoph HAHN (40 Rakousko), Petr BUREŠ (203 Česká republika, domácí) a Martin KAŠNÝ (203 Česká republika, domácí)

Vydání

BMC Genomics, BioMed Central Ltd, 2023, 1471-2164

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10600 1.6 Biological sciences

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.400 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00131157

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

DOI

UT WoS

001020888800001

Klíčová slova anglicky

Helminths; monogenea; genome; mitochondrial genome; host-parasite interaction

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 6. 1. 2024 00:18, prof. RNDr. Petr Bureš, Ph.D.

Anotace

V originále

Background Monogenea (Platyhelminthes, Neodermata) are the most species-rich class within the Neodermata superclass of primarily fish parasites. Despite their economic and ecological importance, monogenean research tends to focus on their morphological, phylogenetic, and population characteristics, while comprehensive omics analyses aimed at describing functionally important molecules are few and far between. We present a molecular characterisation of monogenean representative Eudiplozoon nipponicum, an obligate haematophagous parasite infecting the gills of the common carp. We report its nuclear and mitochondrial genomes, present a functional annotation of protein molecules relevant to the molecular and biochemical aspect of physiological processes involved in interactions with the fish hosts, and re-examinate the taxonomic position of Eudiplozoon species within the Diplozoidae family. Results We have generated 50.81 Gbp of raw sequencing data (Illumina and Oxford Nanopore reads), bioinformatically processed, and de novo assembled them into a genome draft 0.94 Gbp long, consisting of 21,044 contigs (N50 = 87 kbp). The final assembly represents 57% of the estimated total genome size (~ 1.64 Gbp), whereby repetitive and low-complexity regions account for ~ 64% of the assembled length. In total, 36,626 predicted genes encode 33,031 proteins and homology-based annotation of protein-coding genes (PCGs) and proteins characterises 14,785 (44.76%) molecules. We have detected significant representation of functional proteins and known molecular functions. The numbers of peptidases and inhibitors (579 proteins), characterised GO terms (16,016 unique assigned GO terms), and identified KEGG Orthology (4,315 proteins) acting in 378 KEGG pathways demonstrate the variety of mechanisms by which the parasite interacts with hosts on a macromolecular level (immunomodulation, feeding, and development). Comparison between the newly assembled E. nipponicum mitochondrial genome (length of 17,038 bp) and other diplozoid monogeneans confirms the existence of two distinct Eudiplozoon species infecting different fish hosts: Cyprinus carpio and Carassius spp. Conclusions Although the amount of sequencing data and characterised molecules of monogenean parasites has recently increased, a better insight into their molecular biology is needed. The E. nipponicum nuclear genome presented here, currently the largest described genome of any monogenean parasite, represents a milestone in the study of monogeneans and their molecules but further omics research is needed to understand these parasites’ biological nature.

Návaznosti

GAP506/12/1258, projekt VaV
Název: Interakce hostitel-parazit u krevsajících diplozoidních monogeneí: Výzkum vysoce specializovaných adaptací k parazitismu
Investor: Grantová agentura ČR, Interakce hostitel-parazit u krevsajících diplozoidních monogeneí: Výzkum vysoce specializovaných adaptací k parazitismu
GA20-15989S, projekt VaV
Název: Evoluce velikosti genomu - centromerický drajv v nové roli (Akronym: Centrogenomtah)
Investor: Grantová agentura ČR, Evolution of genome size - a new role for the centromere drive
GBP505/12/G112, projekt VaV
Název: ECIP - Evropské centrum ichtyoparazitologie
Investor: Grantová agentura ČR, ECIP - Evropské centrum ichtyoparazitologie
LM2018140, projekt VaV
Název: e-Infrastruktura CZ (Akronym: e-INFRA CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, e-Infrastruktura CZ
LM2023055, projekt VaV
Název: Česká národní infrastruktura pro biologická data
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, ELIXIR-CZ: Česká národní infrastruktura pro biologická data
MUNI/A/0816/2017, interní kód MU
Název: Výzkum ekologicko-evolučních vztahů bezobratlých živočichů (Akronym: EKOLINKS)
Investor: Masarykova univerzita, Výzkum ekologicko-evolučních vztahů bezobratlých živočichů, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/0918/2018, interní kód MU
Název: Studium evolučních a ekologických vztahů a procesů u akvatických bezobratlých živočichů a v hostitelsko-parazitických systémech (Akronym: EvolEcolParaHydro)
Investor: Masarykova univerzita, Studium evolučních a ekologických vztahů a procesů u akvatických bezobratlých živočichů a v hostitelsko-parazitických systémech, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1325/2015, interní kód MU
Název: Analýzy diverzity biologických systémů různých úrovní a na různých škálách prostředí (Akronym: BIDA5)
Investor: Masarykova univerzita, Analýzy diverzity biologických systémů různých úrovní a na různých škálách prostředí, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1362/2016, interní kód MU
Název: Biologická diverzita – analýzy biologických systémů různých úrovní a na různých škálách prostředí
Investor: Masarykova univerzita, Biologická diverzita – analýzy biologických systémů různých úrovní a na různých škálách prostředí, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty