Les gènes de l'ARNr 18S des parasites Haemoproteus (Haemosporida, Apicomplexa) des oiseaux chanteurs européens avec des remarques sur l'amélioration du diagnostic des parasites

Malaria Journal volume 22, Numéro d'article : 232 (2023) Citer cet article

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On suppose que les gènes nucléaires de l'ARN ribosomal des parasites Plasmodium évoluent selon un modèle de naissance et de mort, avec de nouvelles variantes provenant de duplication et d'autres étant supprimées. Pour certaines espèces de Plasmodium, il a été démontré que des variantes distinctes des gènes de l'ARNr 18S sont exprimées différemment chez les hôtes vertébrés et les moustiques vecteurs. L'objectif principal était d'évaluer si les parasites hémosporidiens aviaires du genre Haemoproteus présentaient également des variantes 18S sensiblement distinctes, en se concentrant sur les lignées appartenant aux groupes d'espèces Haemoproteus majoris et Haemoproteus belopolskyi.

Les gènes presque complets de l'ARNr 18S de 19 lignées Haemoproteus du sous-genre Parahaemoproteus, communs chez les oiseaux passeriformes du Paléarctique, ont été séquencés. Les produits de PCR de 20 échantillons de sang et de tissus contenant 19 lignées de parasites ont été soumis au clonage moléculaire et dix clones en moyenne ont été séquencés chacun. Les caractéristiques de la séquence ont été analysées et des arbres phylogénétiques ont été calculés, y compris les données de séquence publiées précédemment à partir de huit lignées supplémentaires de Parahaemoproteus. La répartition géographique et des hôtes des 27 lignées a été visualisée sous forme de réseaux d'haplotypes CytB et de diagrammes circulaires. Sur la base des données de séquence 18S, des sondes oligonucléotidiques spécifiques à l'espèce ont été conçues pour cibler les parasites dans les tissus hôtes par des tests d'hybridation in situ.

La plupart des lignées d'Haemoproteus avaient au moins deux variantes du gène 18S, comme de nombreuses espèces de Plasmodium, mais les distances maximales entre les variantes étaient généralement inférieures. De plus, contrairement à la plupart des espèces de Plasmodium mammifères et aviaires, les séquences 18S de toutes les lignées de parasites sauf une se sont regroupées en clades réciproquement monophylétiques. Des clusters 18S considérablement distincts n'ont été trouvés que chez Haemoproteus tartakovskyi hSISKIN1 et Haemoproteus sp. hROFI1. La présence de variants chimériques 18S dans certaines lignées d'Haemoproteus indique que leurs unités ribosomales évoluent plutôt de manière semi-concertée que selon un modèle strict d'évolution des naissances et des décès.

Les parasites du sous-genre Parahaemoproteus contiennent des variantes 18S distinctes, mais la variabilité intraspécifique est inférieure à celle de la plupart des espèces de Plasmodium mammifères et aviaires. Les nouvelles données 18S fournissent une base pour des investigations plus approfondies sur le développement des parasites Haemoproteus dans les tissus hôtes en utilisant des techniques d'hybridation in situ ciblant des lignées spécifiques de parasites.

Les ARN ribosomiques constituent la partie centrale des ribosomes, essentiels à la synthèse des protéines dans toutes les cellules. Les unités ribosomales nucléaires des eucaryotes contiennent les gènes de l'ARNr 18S, de l'ARNr 5,8S et de l'ARNr 28S, séparés par les espaceurs transcrits internes ITS1 et ITS2. Les gènes de l’ARNr 5S se trouvent dans différentes régions génomiques. L'ARNr 18S fait partie de la petite sous-unité ribosomale (SSU), et l'ARNr 28S, l'ARNr 5,8S et l'ARNr 5S font partie de la grande sous-unité ribosomale (LSU). Les unités ribosomales de la plupart des eucaryotes sont disposées en groupes de répétitions en tandem sur un ou plusieurs chromosomes, chaque groupe contenant plusieurs copies d'unités ribosomales. En raison de contraintes fonctionnelles, les ARN ribosomiques nucléaires comptent parmi les gènes les plus conservés chez les eucaryotes. Les unités ribosomales sont supposées évoluer selon un modèle d'évolution concertée conduisant à une homogénéisation [1, 2]. Les mécanismes d'évolution concertée impliquent probablement des croisements inégaux lors de la recombinaison, de la duplication de gènes et de la conversion de gènes interchromosomiques [3]. Cependant, les gènes ribosomiques nucléaires des parasites Plasmodium sont exceptionnels car leurs unités ribosomales sont supposées évoluer selon un modèle de naissance et de mort avec de nouvelles variantes provenant de duplication et d'autres étant supprimées [4]. Des études sur les gènes de l'ARNr 18S des espèces Plasmodium humaines et rongeurs ont révélé que les séquences d'unités individuelles peuvent varier considérablement [5] et que des variantes distinctes sont exprimées différemment chez les hôtes vertébrés et moustiques [6]. Les séquences 18S exprimées chez les hôtes vertébrés et les vecteurs moustiques ont été nommées respectivement variantes de type A et de type S [6, 7]. Ce schéma a été observé chez les espèces de Plasmodium de rongeurs, simiens et humains (à l'exception de Plasmodium malariae), les types A et S différant de 10 à 17 % [8].