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捻转血矛线虫(H. contortus)致全球畜牧业经济受损,苯并咪唑耐药问题凸显。研究人员对巴基斯坦牛羊体内H. contortus的 β- 微管蛋白 1 型开展研究,发现 6 种基因型及常见突变,明确其与中国等地虫株关系。这有助于理解耐药机制,推动寄生虫防控。
捻转血矛线虫(
Haemonchus contortus)是一种胃肠道吸血寄生线虫,给全球畜牧业造成了巨大的经济损失。苯并咪唑类药物在牲畜中的广泛使用,极大地促使了捻转血矛线虫产生耐药性。为有效应对这一日益扩大的威胁,需要定期、细致地监测以识别和管控耐药性,确保治疗方法持续有效。
本研究旨在探究从巴基斯坦山羊和牛身上分离出的捻转血矛线虫的 β- 微管蛋白 1 型(β-tubulin isotype-1)的遗传和结构变异,重点是理解其对苯并咪唑耐药的潜在机制。
研究人员从拉瓦尔品第的四个屠宰场选取了 150 只山羊和 100 头牛,检测是否感染捻转血矛线虫。对粪便样本进行培养以获取 L3 期幼虫,提取 DNA 并进行全基因组测序,随后提取 β- 微管蛋白 1 型基因序列。基于 GenBank 中的参考基因组构建系统发育树,并通过 ExPaSy 和 I-TASSER 生成蛋白质模型,利用 SAVESv.6.0 进行验证。
研究结果显示,共鉴定出 6 种捻转血矛线虫 β- 微管蛋白 1 型基因的基因型,长度均为 385 个碱基对。在从牛(62.5%)和山羊(50%)身上采集的捻转血矛线虫幼虫中,E198A 单核苷酸多态性(SNP)是最常见的突变,其次是 F200Y 突变,在从牛身上采集的 6 只(37.5%)幼虫和从山羊身上采集的 9 只(37.5%)幼虫中检测到该突变,而 SNP F167Y 在所有样本中均未被发现。系统发育分析表明,这些分离株与来自中国的捻转血矛线虫(KX258930)以及来自巴基斯坦的捻转血矛线虫 × 柏氏血矛线虫(H. contortus × H. placei)杂交种密切相关。根据蛋白质序列,β- 微管蛋白 1 型基因的 6 种基因型可翻译为 3 种单倍型:野生型 / 敏感型、E198A 耐药 / 突变型和 F200Y 耐药 / 突变型。结构分析显示模型质量高且可信度高,E198A 和 F200Y 耐药 / 突变型表现出不同特征,优化后的质量因子超过 91%。
该研究表明,微管蛋白结构和功能的改变对于理解抗寄生虫药物耐药模式至关重要。这些发现有助于改进治疗方法、理解耐药机制,并促进可持续的寄生虫控制。