Os genes 18S rRNA de parasitas Haemoproteus (Haemosporida, Apicomplexa) de pássaros canoros europeus com observações sobre a melhoria do diagnóstico de parasitas

Malaria Journal volume 22, Número do artigo: 232 (2023) Citar este artigo

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Presume-se que os genes nucleares de RNA ribossômico dos parasitas Plasmodium evoluam de acordo com um modelo de nascimento e morte, com novas variantes originadas por duplicação e outras sendo deletadas. Para algumas espécies de Plasmodium, foi demonstrado que variantes distintas dos genes 18S rRNA são expressas diferencialmente em hospedeiros vertebrados e mosquitos vetores. O objetivo central foi avaliar se os parasitas hemosporidianos aviários do gênero Haemoproteus também possuem variantes 18S substancialmente distintas, com foco em linhagens pertencentes aos grupos de espécies Haemoproteus majoris e Haemoproteus belopolskyi.

Os genes 18S rRNA quase completos de 19 linhagens de Haemoproteus do subgênero Parahaemoproteus, comuns em aves passeriformes do Paleártico, foram sequenciados. Os produtos de PCR de 20 amostras de sangue e tecidos contendo 19 linhagens de parasitas foram submetidos à clonagem molecular, e dez clones em média foram sequenciados cada. As características da sequência foram analisadas e as árvores filogenéticas foram calculadas, incluindo dados de sequência publicados anteriormente de oito linhagens adicionais de Parahaemoproteus. A distribuição geográfica e de hospedeiros de todas as 27 linhagens foi visualizada como redes de haplótipos CytB e gráficos de pizza. Com base nos dados da sequência 18S, foram concebidas sondas oligonucleotídicas específicas da espécie para atingir os parasitas no tecido hospedeiro através de ensaios de hibridação in situ.

A maioria das linhagens de Haemoproteus tinham duas ou mais variantes do gene 18S, como muitas espécies de Plasmodium, mas as distâncias máximas entre as variantes eram geralmente mais baixas. Além disso, ao contrário da maioria das espécies de Plasmodium de mamíferos e aves, as sequências 18S de todas as linhagens de parasitas, exceto uma, agruparam-se em clados reciprocamente monofiléticos. Aglomerados 18S consideravelmente distintos foram encontrados apenas em Haemoproteus tartakovskyi hSISKIN1 e Haemoproteus sp. hROFI1. A presença de variantes quiméricas 18S em algumas linhagens de Haemoproteus indica que as suas unidades ribossómicas evoluem mais de uma forma semi-concertada do que de acordo com um modelo estrito de evolução de nascimento e morte.

Parasitas do subgênero Parahaemoproteus contêm variantes 18S distintas, mas a variabilidade intraespecífica é menor do que na maioria das espécies de Plasmodium de mamíferos e aves. Os novos dados 18S fornecem uma base para investigações mais completas sobre o desenvolvimento de parasitas Haemoproteus no tecido hospedeiro, utilizando técnicas de hibridização in situ visando linhagens específicas de parasitas.

Os RNAs ribossômicos constituem a parte central dos ribossomos, que são essenciais para a síntese de proteínas em todas as células. As unidades ribossômicas nucleares de eucariotos contêm os genes para 18S rRNA, 5,8S rRNA e 28S rRNA, separados pelos espaçadores internos transcritos ITS1 e ITS2. Os genes 5S rRNA estão em diferentes regiões genômicas. O 18S rRNA faz parte da pequena subunidade ribossômica (SSU), e 28S rRNA, 5,8S rRNA e 5S rRNA fazem parte da grande subunidade ribossômica (LSU). As unidades ribossômicas da maioria dos eucariotos estão organizadas em grupos de repetições em tandem em um ou vários cromossomos, em que cada grupo contém múltiplas cópias de unidades ribossômicas. Devido a restrições funcionais, os RNAs ribossômicos nucleares estão entre os genes mais conservados em eucariotos. Supõe-se que as unidades ribossômicas evoluam de acordo com um modelo de evolução concertada que leva à homogeneização [1, 2]. Os mecanismos de evolução concertada provavelmente envolvem cruzamentos desiguais durante a recombinação, duplicação de genes e conversão de genes intercromossômicos [3]. No entanto, os genes ribossômicos nucleares dos parasitas Plasmodium são excepcionais porque se presume que suas unidades ribossômicas evoluem de acordo com um modelo de nascimento e morte, com novas variantes originadas por duplicação e outras sendo deletadas [4]. Estudos sobre os genes 18S rRNA de espécies humanas e roedoras de Plasmodium descobriram que as sequências de unidades individuais podem variar substancialmente [5], e variantes distintas são expressas diferencialmente nos hospedeiros vertebrados e mosquitos [6]. As sequências 18S expressas nos hospedeiros vertebrados e vetores de mosquitos foram denominadas variantes do tipo A e do tipo S, respectivamente [6, 7]. Este padrão foi encontrado em espécies de Plasmodium de roedores, símios e humanos (exceto Plasmodium malariae), com tipo A e tipo S diferindo em 10% a 17% [8].