Genome of Rhodnius prolixus, an insect vector of Chagas disease, reveals unique adaptations to hematophagy and parasite infection

Autores
Calderón Fernández, Gustavo Mario; Esponda Behrens, Natalia Irene; Juarez, Marta Patricia; Latorre Estivalis, Jose Manuel; Lavore, Andres Esteban; Lazzari, Claudio Ricardo; Lorenzo, Marcelo Gustavo; Ons, Sheila; Pagola, Lucia Elena; Pascual, Agustina; Pedrini, Nicolás; Sterkel, Marcos
Año de publicación
2015
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Rhodnius prolixus not only has served as a model organism for the study of insect physiology, but also is a major vector of Chagas disease, an illness that affects approximately seven million people worldwide. We sequenced the genome of R. prolixus, generated assembled sequences covering 95% of the genome (?702 Mb), including 15,456 putative protein-coding genes, and completed comprehensive genomic analyses of this obligate blood-feeding insect. Although immunedeficiency (IMD)-mediated immune responses were observed, R. prolixus putatively lacks key components of the IMD pathway, suggesting a reorganization of the canonical immune signaling network. Although both Toll and IMD effectors controlled intestinal microbiota, neither affected Trypanosoma cruzi, the causal agent of Chagas disease, implying the existence of evasion or tolerance mechanisms. R. prolixus has experienced an extensive loss of selenoprotein genes, with its repertoire reduced to only two proteins, one of which is a selenocysteine-based glutathione peroxidase, the first found in insects. The genome contained actively transcribed, horizontally transferred genes from Wolbachia sp., which showed evidence of codon use evolution toward the insect use pattern. Comparative protein analyses revealed many lineage-specific expansions and putative gene absences in R. prolixus, including tandem expansions of genes related to chemoreception, feeding, and digestion that possibly contributed to the evolution of a blood-feeding lifestyle. The genome assembly and these associated analyses provide critical information on the physiology and evolution of this important vector species and should be instrumental for the development of innovative disease control methods.
Fil: Calderón Fernández, Gustavo Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Esponda Behrens, Natalia Irene. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Juarez, Marta Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Latorre Estivalis, Jose Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil. Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia en Entomología Molecular; Brasil
Fil: Lavore, Andres Esteban. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Lazzari, Claudio Ricardo. Université François Rabelais; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Lorenzo, Marcelo Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil. Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia en Entomología Molecular; Brasil
Fil: Ons, Sheila. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Pagola, Lucia Elena. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Pascual, Agustina. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Fil: Pedrini, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Sterkel, Marcos. Universidade Federal do Rio de Janeiro; Brasil. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina
Materia
CHAGAS DISEASE
GENOME
HEMATOPHAGY
IMMUNITY
RHODNIUS PROLIXUS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
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Institución
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Although immunedeficiency (IMD)-mediated immune responses were observed, R. prolixus putatively lacks key components of the IMD pathway, suggesting a reorganization of the canonical immune signaling network. Although both Toll and IMD effectors controlled intestinal microbiota, neither affected Trypanosoma cruzi, the causal agent of Chagas disease, implying the existence of evasion or tolerance mechanisms. R. prolixus has experienced an extensive loss of selenoprotein genes, with its repertoire reduced to only two proteins, one of which is a selenocysteine-based glutathione peroxidase, the first found in insects. The genome contained actively transcribed, horizontally transferred genes from Wolbachia sp., which showed evidence of codon use evolution toward the insect use pattern. 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Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Juarez, Marta Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; ArgentinaFil: Latorre Estivalis, Jose Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil. Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia en Entomología Molecular; BrasilFil: Lavore, Andres Esteban. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Lazzari, Claudio Ricardo. Université François Rabelais; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lorenzo, Marcelo Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil. Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia en Entomología Molecular; BrasilFil: Ons, Sheila. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Pagola, Lucia Elena. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Pascual, Agustina. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Pedrini, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; ArgentinaFil: Sterkel, Marcos. Universidade Federal do Rio de Janeiro; Brasil. Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genómicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaNational Academy of Sciences2015-11-16info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/144417Calderón Fernández, Gustavo Mario; Esponda Behrens, Natalia Irene; Juarez, Marta Patricia; Latorre Estivalis, Jose Manuel; Lavore, Andres Esteban; et al.; Genome of Rhodnius prolixus, an insect vector of Chagas disease, reveals unique adaptations to hematophagy and parasite infection; National Academy of Sciences; Proceedings of the National Academy of Sciences of The United States of America; 112; 48; 16-11-2015; 14936-149410027-8424CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1073/pnas.1506226112info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.pnas.org/content/112/48/14936.abstract?sid=5d4ef07c-8c85-4343-929d-c696950ee38einfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-10T13:16:02Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/144417instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-10 13:16:02.646CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Fil: Latorre Estivalis, Jose Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil. Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia en Entomología Molecular; Brasil
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