КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 23-24-00434

НазваниеБиологические и генетические особенности трематод надсемейства Opisthorchioidea Looss, 1899

Руководитель Татонова Юлия Викторовна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный научный центр Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии» Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край

Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-109 - Паразитология

Ключевые слова трематоды, Opisthorchioidea, Opisthorchiidae, Heterophyidae, Cryptogonimidae, Clonorchis sinensis, Metagonimus spp., жизненный цикл, филогенетический анализ, популяционная генетика

Код ГРНТИ34.33.23


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Устойчивость любой экосистемы, наряду с факторами среды, определяется стабильностью её видового разнообразия, поэтому его изучение важно как с научной, так и с практической точек зрения. Неотъемлемой частью любой экосистемы являются паразиты. Несмотря на большое количество выявленных видов трематод (~ 18 000) и значительный вклад в их изучение в последнее время, многие вопросы, связанные с фауной этих червей в разных регионах и статусом таксонов различного ранга, остаются открытыми. Помимо слабой изученности трематод на юге Дальнего Востока России, в данном регионе, а также во всем мире существует проблема некорректной идентификация представителей этого класса паразитов в результате использования только морфологических или только молекулярных данных. Помимо этого, для эпидемиологически значимых видов и паразитов, имеющих хозяйственное значение важно оценить структуру их популяций с использованием выборок паразита из разных регионов Дальнего Востока России. Это позволит выявить закономерности в эволюционных процессах, а также обнаружить возможные миграционные маршруты трематод. Указанные выше проблемы касаются и червей из надсемейства трематод Opisthorchioidea Looss, 1899, которое включает семейства Opisthorchiidae, Heterophyidae и Cryptogonimidae. Первые два семейства представлены паразитами птиц и млекопитающих, в том числе человека (Clonorchis sinensis, Metagonimus spp., Metorchis spp. и др.), тогда как взрослые черви из последнего семейства являются преимущественно паразитами рыб. На территории юга Дальнего Востока России циркулирует большое количество представителей всех трех семейств. Несмотря на изучение этих групп трематод во многих лабораториях мира, многие вопросы, касающиеся их биологических и генетических особенностей, до сих пор остаются нерешенными. В частности, для некоторых представителей надсемейства Opisthorchioidea отсутствуют данные о хозяевах, участвующих, в их циркуляции. Для других видов, описанных ранее только с использованием морфологических признаков, не применялись молекулярно-генетические методы, которые позволяют, в том числе, выявить криптические виды, а также уточнить систематическое положение червей внутри надсемейства. Также до сих пор для этой группы паразитов не определены оптимальные маркеры, которые можно использовать для описания популяционной структуры отдельных видов. Не исключено, что для представителей разных семейств, родов и даже видов это будут разные нуклеотидные последовательности. Стоит отметить, что все эти данные важны не только для паразитов Дальнего Востока России, но и для сравнительного анализа представителей надсемейства Opisthorchioidea из разных регионов. В настоящем исследовании планируется изучение представителей всех трех семейств надсемейства Opisthorchioidea с помощью комплексного подхода, включающего методы классической паразитологии и молекулярно-генетические исследования, на основе которых будут уточнены видовая принадлежность и пути циркуляции трематод. Будут изучены паразиты из разных локалитетов Амурской и Еврейской Автономной области, Хабаровского и Приморского края. Также планируется сравнительный анализ популяционной структуры трех родов надсемейства с использованием разных митохондриальных маркеров. Помимо этого, будут уточнены данные о популяционной структуре Metagonimus spp. с применением анализа генетической изменчивости их первых промежуточных хозяев, моллюсков семейства Semisulcospiridae.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В рамках осуществления командировок был проведён сбор паразитологического и малакологического материала на юге Амурской области и в Приморском крае. Собрано не менее 1000 видов паразитов и не менее 300 первых промежуточных хозяев. Для части собранных образцов моллюсков и трематод получены и проанализированы первичные нуклеотидные последовательности. Несмотря на то, что китайская двуустка входит в список эпидемиологически наиболее важных зоонозных паразитов и является эндемиков юга Дальнего Востока России первые данные о генетической изменчивости этого паразита появились только в работах Татоновой с соавторами в 2012-2014 гг (Tatonova et al., 2012, 2013, 2014). В 2021 году Кинкар с соавторами (Kinkar et al., 2021) опубликовали работу посвященную генетической изменчивости C. sinensis на территории Восточной и Юго-Восточной Азии, в которой была изучена выборка паразита, состоящая из 183 образцов (149 образцов были собраны на юге Китая, 22 – на севере этой же страны и 12 образцов на территории Приморского края). В настоящей работе продолжено исследование и расширена выборка для Clonorchis sinensis, получены молекулярные данные для паразита из 7 локалитетов на территории России (Приморский и Хабаровского края, Амурская область) и Вьетнама. Анализ популяционной структуры C. sinensis проведен с использованием двух полноразмерных нуклеотидных последовательностей генов cox1 и cytb мтДНК. Гаплотипическая сеть, построенная на основе полученных нами последовательностей и данных NCBI , показала, что существует обмен гаплотипов возбудителя клонорхоза между территориями Вьетнама, Южной Кореи и Китая. При этом миграционные маршруты C. sinensis, циркулирующего в России, ограничены только территорией Китая. Распределение разных генетических вариантов в регионе совпадает с современным водоразделом, а наличие общих между Китаем и Россией гаплотипов обусловлено непосредственной связью части жизненных стадий паразита с бассейном реки Амур. В противоположность этому при анализе популяционной структуры другого представителя описторхид (Metorchis ussuriensis) из 8 локалитетов на территории юга Дальнего Востока России (Приморский и Хабаровского края, Амурская область) не выявлена архитектура популяции. Для анализа использованы полноразмерные нуклеотидные последовательности гена сох1 мтДНК. Стоит отметить, что только между двумя выборками, находящимися на расстоянии почти 1500 км выявлен статически значимый уровень индекса фиксации. Также полученные данные показали, что центр формирования вида находился в районе реки Уссури. Основным фактором, снижающим генетическую структуру для данного вида, является наличие мобильного хозяина – рыбоядных птиц, которые могут мигрировать в разных направлениях на исследуемой территории и нивелируют наличие разрыва между бассейнами рек Амур и Раздольная, которые были разделены в среднем плейстоцене. Помимо этого, в настоящем исследовании мы уточнили границы распространения Metorchis ussuriensis. Помимо ранее выявленной выборки в оз. Магдыковое в ПК, вид также циркулирует на территории Среднего Амура (Клешенское, Долгое, Безымянное, Бира). Восточная граница распространения вида – оз. Мылки (Нижний Амур). На данный момент южной границей ареала можно считать приток р. Раздольная (р. Комаровка). В настоящей работе были впервые использованы метацеркарии рода Metagonimus в изучаемом регионе. Мы проанализировали частичные нуклеотидные последовательности гена 28S рРНК, включая 31 новую последовательность. На основе полученных данных для видов M. suifunensis и M. pusillus были расширены ареалы и оценен уровень их распространенности. Как и ранее, наиболее распространенным видом оказался M. suifunensis. Также в ходе анализа мы получили две не идентифицированные до вида особи, которые, вероятно, могут считаться новыми криптическими видами, для описания которых требуется постановка жизненного цикла и описание морфологических особенностей взрослых особей. До настоящего исследования на территории юга Дальнего Востока России описаны два вида рода Metagonimus, M. suifunensis и M. pusillus. По данным прошлых исследований, распространённым видом в исследуемом регионе является M. suifunensis, обитающий в Хабаровском крае (р. Одыр, р. Анюй), Еврейской автономной обрасти (р. Бира), Приморском крае (Комиссаровка, Комаровка, Сорочевка, Одарка, Илистая, Арсеньевка), Амурской обрасти (р. Белая), а известным ареалом для M. pusillus считается р. Большая Уссурка. В настоящем исследовании для этих паразитов были найдены новые локалитеты: для M. suifunensis – р. Цыпа в Хабаровском крае, для M. pusillus – р. Илистая в Приморском крае и р. Бира в Еврейской Автономной области. Образцы, не идентифицированные нами до вида, Metagonimus sp. 1, из реки Илистая в Приморском крае, и Metagonimus sp. 2, из реки Одыр в Большехехцирском заповеднике в Хабаровском краеявляются новыми криптическими видами, поскольку дистанции между выявленными последовательностями находятся в диапазоне межвидовых отличий (Pornruseetairatn et al., 2016; Shumenko et al., 2017; Tatonova et al., 2018). Но для того, чтобы достоверно определить видовую принадлежность этих представителей, требуются также данные по маркерам мтДНК и по морфологии различных стадий жизненного цикла. Вероятно, эти данные позволили бы обнаружить большее количество видов рода Metagonimus. Тем не менее, полученные результаты позволили уточнить видовой состав рода Metagonimus на территории юга Дальнего Востока России. На основе анализа молекулярно-генетических данных определено, что представители рода «Parajuga» являются видом Koreoleptoxis amurensis. Данные моллюски указаны как первые промежуточные хозяева эпидемиологически значимых трематод (например, Metagonimus suifunensis). Для этого вида получены нуклеотидные последовательности гена сох1 мтДНК для образцов, собранных на территории Приморского и Хабаровского краев, Амурской области, а также Еврейской автономной области. Построенная гаплотипическая сеть имеет простую звездообразную структуру, в которой большинство образцов вошли в анцестральный гаплотип. Тем не менее, стоит отметить отсутствие общих гаплотипов второго и следующего порядка для всех изученных локалитетов. Также выявлено несколько образцов в Приморском и Хабаровском краях, которые имеют существенные генетические отличия от всех изученных моллюсков, но эти отличия находятся на внутривидовом уровне.

 

Публикации

1. Ультраструктура поверхности тела как основной морфологический критерий различения взрослых особей трематод Metagonimus suifunensis Body Surface Ultrastructure as a Main Morphological Criterion for Distinguishing Adult Trematode Metagonimus suifunensis Biology (год публикации - 2024)
10.3390/biology13110942

2. Токарская Е.С., Татонова Ю.В., Амисса Х.А., Шуменко П.Г., Щелканов М.Ю. Can cryptogonimids of the same genus influence each other's level of genetic variation? Biology (год публикации - 2024)