复殖亚纲线粒体基因组特征分析及其应用进展

日本血吸虫(Schistosoma japonicum)等具有重要流行病学意义的寄生虫,在分类学上均隶属于吸虫纲(Trematoda)的复殖亚纲(Digenea)。目前,对复殖亚纲成虫及虫卵形态、生活史及其防治的研究已较为深入,分子生物学手段也已逐渐应用于人体寄生虫学研究领域,但在基因组学角度对该类群遗传特征的系统性研究尚不多见。自首条人类线粒体基因组公布以来,线粒体基因组凭借其母系遗传、缺乏重组、进化速率快等特点,逐渐成为遗传学及动物进化生物学等领域的研究热点。当前,Gen Bank已公布复殖亚纲36个物种的线粒体全基因组数据。本综述在总结各类群研究进展的基础上,对已有线粒体基因组的碱基偏好、基因组成及排列、密码子利用、t RNA二级结构及非编码区等方面进行了比较分析。综合当前研究进展发现,基因排列等特征与系统发生的关联性研究较为匮乏,线粒体全基因组数据严重不足,数据积累及深度挖掘仍是当前的重要基础性工作。     

吸虫类线粒体基因组的特征及系统发生分析

本研究分析了吸虫纲下单殖亚纲的13个物种和复殖亚纲的37个物种,共50个物种的线粒体全基因组序列,旨在揭示吸虫类线粒体基因组的主要基本特征,探究吸虫纲物种的系统发生关系。吸虫类的线粒体基因组具有明显的A+T含量偏向性。吸虫类的12个蛋白质编码基因和两个核糖体RNA基因的变异程度很大,其变异比例在48.8%到92.0%之间。根据线粒体基因组的12个蛋白质编码基因和两个核糖体RNA基因的差异位点分析,建议采用ND5、CYTB和ND4基因作为16S、12S和COⅠ基因的辅助分子标记。吸虫类各物种的线粒体基因组出现了大量的基因重排现象,除鸮形目裂体科和多后盘目外,其余物种均遵循类似的基因排列顺序。线粒体基因组的系统发育结果强烈支持将单殖亚纲提升到单殖纲,并支持将目前分类地位未定的腹盘科野牛平腹吸虫归入斜睾目同盘总科。本研究将为吸虫类线粒体基因组的研究、分子进化和分子诊断等方面提供诸多信息,并在今后的实践应用中起到一定的指导作用。