The Echinococcus canadensis (G7) genome: A key knowledge of parasitic platyhelminth human diseases

• Autores: Maldonado, Lucas Luciano; Assis, Juliana; Gomes Araújo, Flávio M.; Salim, Anna C. M.; Macchiaroli, Natalia; Cucher, Marcela Alejandra; Camicia, Federico; Fox, Adolfo; Rosenzvit, Mara Cecilia; Oliveira, Guilherme; Kamenetzky, Laura
• Año de publicación: 2017
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: COMPARATIVE GENOMICS; DRUG TARGETS; ECHINOCOCCUS GENOME; HELMINTH PARASITES; SNPS
• Institución: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Background: The parasite Echinococcus canadensis (G7) (phylum Platyhelminthes, class Cestoda) is one of the causative agents of echinococcosis. Echinococcosis is a worldwide chronic zoonosis affecting humans as well as domestic and wild mammals, which has been reported as a prioritized neglected disease by the World Health Organisation. No genomic data, comparative genomic analyses or efficient therapeutic and diagnostic tools are available for this severe disease. The information presented in this study will help to understand the peculiar biological characters and to design species-specific control tools. Results: We sequenced, assembled and annotated the 115-Mb genome of E. canadensis (G7). Comparative genomic analyses using whole genome data of three Echinococcus species not only confirmed the status of E. canadensis (G7) as a separate species but also demonstrated a high nucleotide sequences divergence in relation to E. granulosus (G1). The E. canadensis (G7) genome contains 11,449 genes with a core set of 881 orthologs shared among five cestode species. Comparative genomics revealed that there are more single nucleotide polymorphisms (SNPs) between E. canadensis (G7) and E. granulosus (G1) than between E. canadensis (G7) and E. multilocularis. This result was unexpected since E. canadensis (G7) and E. granulosus (G1) were considered to belong to the species complex E. granulosus sensu lato. We described SNPs in known drug targets and metabolism genes in the E. canadensis (G7) genome. Regarding gene regulation, we analysed three particular features: CpG island distribution along the three Echinococcus genomes, DNA methylation system and small RNA pathway. The results suggest the occurrence of yet unknown gene regulation mechanisms in Echinococcus. Conclusions: This is the first work that addresses Echinococcus comparative genomics. The resources presented here will promote the study of mechanisms of parasite development as well as new tools for drug discovery. The availability of a high-quality genome assembly is critical for fully exploring the biology of a pathogenic organism. The E. canadensis (G7) genome presented in this study provides a unique opportunity to address the genetic diversity among the genus Echinococcus and its particular developmental features. At present, there is no unequivocal taxonomic classification of Echinococcus species; however, the genome-wide SNPs analysis performed here revealed the phylogenetic distance among these three Echinococcus species. Additional cestode genomes need to be sequenced to be able to resolve their phylogeny.
Fil: Maldonado, Lucas Luciano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina
Fil: Assis, Juliana. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil
Fil: Gomes Araújo, Flávio M.. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil
Fil: Salim, Anna C. M.. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil
Fil: Macchiaroli, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina
Fil: Cucher, Marcela Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina
Fil: Camicia, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina
Fil: Fox, Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina
Fil: Rosenzvit, Mara Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina
Fil: Oliveira, Guilherme. Instituto Tecnológico Vale; Brasil. Fundación Oswaldo Cruz; Brasil
Fil: Kamenetzky, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina