ABSTRACT
Abstract Introduction: There is low evidence of genetic diversity and hybridization processes within Crocodylus acutus and C. moreletii populations. Objetive: To evaluate genetic diversity and some phylogenetic relationships in wild and captive populations of C. acutus and C. moreletii using the Barcode of Life Data System (COX1, cytochrome C oxidase subunit 1 gene). Methods: 28 individuals phenotypically like C. acutus located in the state of Guerrero, Oaxaca and Quintana Roo were sampled, as well as animals belonging to C. moreletii located in the states of Tabasco, Campeche, and Quintana Roo. 641 base pairs of nucleotide sequence from COX1 were used to obtain the haplotype and nucleotide diversity per population, and a phylogenetic and network analysis was performed. Results: Evidence of hybridization was found by observing C. moreletti haplotypes in animals phenotypically determined as C. acutus, as well as C. acutus haplotypes in animals classified as C. moreletti. Low haplotypic diversity was observed for C. acutus (0.455 ± 0.123) and for C. moreletii (0.505 ± 0.158). A phylogenetic tree was obtained in which the sequences of C. acutus and C. moreletii were grouped into two well-defined clades. Organisms identified phenotypically as C. acutus but with C. moreletii genes were separated into a different clade within the clade of C. moreletii. Conclusions: There are reproductive individuals with haplotypes different from those of the species. This study provides a small but significant advance in the genetic knowledge of both crocodile species and the use of mitochondrial markers, which in this case, the COX1 gene allowed the detection of hybrid organisms in wild and captive populations. Conservation efforts for both species of crocodiles should prevent the crossing of both threatened species and should require the genetic identification of pure populations, to design effective conservation strategies considering the possibility of natural hybridization in areas of sympatry.
Resumen Introducción: Existe poca evidencia de la diversidad genética y los procesos de hibridación dentro de las poblaciones de Crocodylus acutus y C. moreletii. Objetivo: Evaluar la diversidad genética y algunas relaciones filogenéticas en poblaciones silvestres y cautivas de C. acutus y C. moreletii utilizando el Sistema de Código de Barras de la vida (COX1, subunidad I del gen del citocromo C oxidasa). Métodos: Se muestrearon 28 individuos fenotípicamente similares a C. acutus ubicados en los estados de Guerrero, Oaxaca y Quintana Roo, así como animales pertenecientes a C. moreletii ubicados en los estados de Tabasco, Campeche y Quintana Roo. Se utilizaron 641 pares de bases de la secuencia de nucleótidos de la subunidad I del gen del citocromo C oxidasa para obtener el haplotipo y la diversidad de nucleótidos por población, y se realizó un análisis filogenético y de redes. Resultados: Se encontró evidencia de hibridación al observar haplotipos de C. moreletti en animales determinados fenotípicamente como C. acutus, así como haplotipos de C. acutus en animales clasificados como C. moreletti. Se observó una baja diversidad haplotípica para C. acutus (0.455 ± 0.123) y para C. moreletii (0.505 ± 0.158). Se obtuvo un árbol filogenético en el que las secuencias propias de C. acutus y C. moreletii se agruparon en dos grandes y bien definidos clados. Los organismos identificados fenotípicamente como C. acutus pero con genes de C. moreletii se separaron en un clado diferente dentro del clado de C. moreletii. Conclusiones: Existen individuos reproductores con haplotipos diferentes a los de la especie. Este estudio aporta un pequeño pero significativo avance en el conocimiento genético tanto de las especies de cocodrilos como del uso de marcadores mitocondriales, que, en este caso, el gen COX1 permitió la detección de organismos híbridos en poblaciones silvestres y cautivas. Los esfuerzos de conservación para ambas especies de cocodrilos deben evitar el cruce de ambas especies amenazadas y deben requerir la identificación genética de poblaciones puras, para diseñar estrategias de conservación efectivas considerando la posibilidad de hibridación natural en áreas de simpatría.
Subject(s)
Animals , Alligators and Crocodiles/genetics , Mexico , Electronic Data ProcessingABSTRACT
Brachionus quadridentatus es una especie morfológicamente variable, distribuida por todo el mundo. Su taxonomía es confusa debido a las numerosas variantes infrasubespecíficas descritas en este taxón. Con la taxonomía basada en la morfología, B. quadridentatus tiene tres variantes reconocidas: B. quadridentatus quadridentatus, B. quadridentatus f. brevispinus and B. quadridentatus f. cluniorbicularis. En este estudio, exploramos la diversidad genética entre algunas poblaciones de B. quadridentatus, usando secuencias de los genes COI ADNmt y 18S ARNr. El análisis de delimitación de especies coalescente usando el gen 18S apoya la presencia de al menos tres especies putativas dentro del complejo B. quadridentatus. Estos resultados estuvieron en concordancia con los análisis filogenético y GMYC usando el gen 18S. Sin embargo, se encontró variación en morfología y secuencias del gen COI dentro de cada una de las tres especies putativas. Se encontraron siete linajes delimitados por las secuencias del gen COI usando el método de delimitación ABGD, que además están morfologicamente diferenciadas. Se encontró discordancia mitonuclear entre la filogenia del gen COI y la del gen 18S. La incongruencia entre el marcador mitocondrial y el nuclear puede ser explicada por sorteo incompleto de linaje.
Brachionus quadridentatus is a morphologically variable species of rotifer distributed worldwide. The taxonomy of this species is confused, with numerous infrasubspecific variants described in the taxon: B. quadridentatus quadridentatus, B. quadridentatus f. brevispinus and B. quadridentatus f. cluniorbicularis. In this study, we explored genetic diversity among some populations of B. quadridentatus, using sequences of mitochondrial COI and nuclear 18S genes. The coalescent species delimitation analysis with the 18S gene highly supports the presence of at least three putative species within the B. quadridentatus complex. These results were in agreement with the phylogenetic and GMYC analysis using the 18S gene. However, we also found variation within each of these three putative species in morphology and COI gene sequences. There were seven morphologically differentiated lineages that were recovered as distinct based on COI gene sequences using the ABGD delimitation method. As such, mitonuclear discordance between COI and 18S phylogenies was found. The incongruence between mitochondrial and nuclear markers could be explained by incomplete lineage sorting.
ABSTRACT
Un total de 12 cestodos adultos se colectaron de los conductos biliares de ratones domésticos (Mus musculus) provenientes de Lima, Perú. Diversas características del escólex y proglotis maduros del cestodo fueron observadas para la identificación morfológica. Así mismo, se realizó un diagnóstico molecular mediante un PCR y secuenciación parcial del gen mitocondrial citocromo c oxidasa subunidad 1 (cox1). Todos los cestodos fueron identificados como Hymenolepis microstoma por morfología y métodos moleculares. El aislado de H. microstoma de Perú mostró una similitud de secuencia significativa (> 99%) con los aislados de H. microstoma previamente reportados. Nuestro informe confirma la presencia del parásito en ratones de Lima.
A total of 12 adult cestodes were collected from the bile ducts of domestic mice (Mus musculus) from Lima, Peru. Various features of the scolex and mature proglottids of the tapeworms were observed for morphological identification. A molecular diagnosis was performed by PCR-based partial sequencing of mitochondrial gene of cytochrome c oxidase subunit 1 (cox1). All cestodes were identified as Hymenolepis microstoma by morphology and molecular methods. The H. microstoma isolate from Peru showed significant sequence similarity with previously reported isolates of H. microstoma (>99%). Our report confirms the presence of the parasite in mice from Lima.
ABSTRACT
Echinococcus Granulosus (EG) is the major cause of cystic echinococcosis in humans and livestock in the world. In Chile is a zoonosis of great importance. The most frequently affected geographic areas are the Regions of Aysén, Los Rios, Los Lagos, Coquimbo and the Araucanía. Hence, it was discovered that in endemic areas of hydatidosis there could be several strains and genotypes of EG. In addition, there is evidence that some strains and genotypes are more infectious for human beings than others. This interesting phenomenon of the biology of EG has been studied using molecular biology techniques based on polymerase chain reaction (PCR) and DNA sequence analysis, which has made it possible to characterize the cestode species complex called EG sensu lato (s l) as being comprised of EG sensu stricto (s.s.) (Genotypes G1-G3), E. equinus (G4), E. ortleppi (G5) and E. canadensis (G6-G10), which present an important phenotypic variation detectable in characteristics of the biological cycle, specificity of the intermediate host, pattern of development, pathogenicity, antigenicity, transmission dynamics and, consequently, in the measures needed to control the disease. The aim of this manuscript is to describe the different genotypes of EG described in humans and different livestock host reported in the literature.
Echinococcus granulosus (EG) es la principal causa de equinococosis quística en humanos y ganado en el mundo. En Chile hay una zoonosis de gran importancia. Las zonas geográficas más afectadas son las Regiones de Aysén, Los Ríos, Los Lagos, Coquimbo y la Araucanía. Por lo tanto, se descubrió que en áreas endémicas de hidatidosis podría haber varias cepas y genotipos de EG. Además, hay pruebas de que algunas cepas y genotipos son más infecciosos para los seres humanos que otros. Este interesante fenómeno de la biología del EG ha sido estudiado utilizando técnicas de biología molecular basadas en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y análisis de secuencias de ADN, lo que ha permitido caracterizar el complejo de cestode llamado EG sensu lato (sl) EG (G3) y E. canadensis (G6-G10), que presentan una importante variación fenotípica detectable en las características del ciclo biológico, especificidad del huésped intermedio, patrón de desarrollo, patogenicidad, antigenicidad, dinámica de transmisión y, por consiguiente, en las medidas necesarias para el control de la enfermedad. El objetivo de este manuscrito fue describir los diferentes genotipos de EG descritos en humanos y diferentes animales de ganado reportados en la literatura.
Subject(s)
Humans , Animals , Echinococcus granulosus/genetics , Echinococcosis/parasitology , Echinococcosis/veterinary , Echinococcus granulosus/classification , Electron Transport Complex IV/genetics , Genotype , Livestock/parasitology , Molecular Typing , Random Amplified Polymorphic DNA Technique , Species SpecificityABSTRACT
Con el fin de contribuir al conocimiento de su actividad a nivel celular, se evaluó el mecanismo de acción del aceite esencial de Eucalyptus citriodora (Fam. Myrtaceae) sobre la bioenergética mitocondrial, su efecto sobre la velocidad de consumo de oxígeno de mitocondrias energizadas (estados 3 y 4) y su coeficiente de control respiratorio (CCR). Además, se analizó la actividad de los complejos de la cadena respiratoria usando técnicas espectrofotométricas. Los resultados obtenidos indican que el aceite esencial de E. citriodora aumenta la velocidad del consumo de oxígeno en los estados 3 y 4, disminuye el CCR, desacopla la fosforilación oxidativa, aumenta la actividad de la citocromo c oxidasa y aumenta la actividad ATPasa en mitocondrias íntegras, a partir de la concentración de 10 µg/mL. Estos resultados sugieren que el aceite esencial o sus metabolitos afectan el funcionamiento normal del transporte de electrones de la cadena respiratoria y la síntesis de ATP.
In order to contribute to the knowledge of its activity at the cellular level, the mechanism of action of the essential oil of Eucalyptus citriodora (Fam. Myrtaceae) on mitochondrial bioenergetics, the rate of oxygen consumption of energized mitochondria (states was assessed 3 and 4), and respiratory control ratio (CCR) were evaluated. The activity of the respiratory chain complexes was analyzed using spectrophotometric techniques. The results indicate that the essential oil of E. citriodora increases the rate of oxygen consumption in states 3 and 4, reduces the CCR, uncouples oxidative phosphorylation, increases the activity of cytochrome c oxidase, and increases the ATPase activity in mitochondria intact at concentrations ≥ 10 mg/mL. These results suggest that the essential oil or its metabolites affect the normal operation of the electron transport in the respiratory chain and ATP synthesis.
Com o fim de contribuir ao conhecimento da sua atividade a nível celular, foi avaliado o mecanismo de ação do óleo essencial de Eucalyptus citriodora (Fam. Myrtaceae) sobre a bioenergética mitocondrial, o efeito sobre a taxa de consumo de oxigênio de mitocôndrias energizadas (estados 3 e 4) e o coeficiente de controle respiratório (CCR). Usando técnicas espectrofotométricas, foi analisada a atividade dos complexos da cadeia respiratória. Os resultados obtidos indicam que o óleo essencial de E. citriodora aumenta a velocidade do consumo de oxigênio nos estados 3 e 4, reduz o CCR, desacopla a fosforilação oxidativa, aumenta a atividade da citocromo c oxidase e aumenta a atividade ATPase em mitocôndrias intatas, a partir da concentração de 10 µg / mL. Estes resultados sugerem que o óleo essencial ou seus metabolitos afetam o funcionamento normal do transporte de elétrons na cadeia respiratória e na síntese de ATP.
ABSTRACT
Introducción: La función de la cadena respiratoria es importante para la homeostasis. Objetivos: Comprobar el efecto energético y hepatoprotector que puede producir el extracto acuoso de Baccharis lanceolata H.B.K. en la cadena respiratoria. Diseño: Experimental. Lugar: Facultades de Farmacia y Bioquímica, Medicina - Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú. Material biológico: Ratas albinas, hojas de la planta. Intervenciones: En relación al efecto energético se ha evaluado la actividad respiratoria en mitocondria de hígado de rata a través del control respiratorio, actividad de la enzima ATPasa mediante hidrólisis del ATP y actividad Citocromo oxidasa; hepatoprotección en ratas administrándoles el extracto vía oral 14 mg/Kg. Las mitocondrias de hígado fueron obtenidas por centrifugación diferencial a 4oC. Resultados: Actividad respiratoria de los controles con los tratados fueron para el 1º mes 13.31 y 19.08, 2º mes 14.55 y 21.18 y 3º mes 15.15 y 23.63 micromoles de O2/mg de proteína (p < 0.001). Actividad Citocromo oxidasa Control 0.333, tratados en el 1º mes 0.403, 2º mes 0.547 y 3º mes 0.613 micromoles/g de proteína (p< 0.001). Actividad ATPasa: Control 57.10, tratadas 1º mes 64.98, 2º mes 67.95 y 3º mes 69.50 micromoles de P/mg de proteína (p < 0.001). GPT: Control 28.33 U/l, 1º mes 25.06 U/l, 2º mes 12.0 U/l y 3º mes 30.5 U/l (p < 0.001). GOT: Control 35.83 U/l, 1º mes 25.61 U/l, 2º mes 12.50 U/l y 3º mes 37.16 U/l (p < 0.001). Principales medidas de resultados: Valores medios, Porcentajes de variación. Conclusiones: Se ha demostrado que el extracto acuoso aumenta la actividad del control respiratorio, enzima ATPasa, enzima Citocromo c oxidasa; siendo la hepatoprotección dependiente del tiempo.
Subject(s)
Animals , Rats , Flavonoids , Baccharis , Hepatoprotector Drugs , Plant Extracts , PhytochemicalsABSTRACT
Para identificación molecular de tortuga cabezona Caretta caretta, se utilizó Amplificación Mitocondrial DNA y Análisis de Restricción y PCR Extra-rápida. Se obtuvo muestras de sangre de juveniles de C. caretta de playa Don Diego (Magdalena; n=4) e Islas Del Rosario (Bolívar; n=2) en el Caribe colombiano. Se aisló DNA, se estandarizó la amplificación del gen mitocondrial citocromo c oxidasa I (COI) por PCR extra-rápida, obteniendo fragmentos de 650 pares de bases, disminuyendo en un tercio el tiempo de reacción. El producto amplificado de COI se analizó con enzimas HindIII, HyCH4III y MseI generando perfil electroforético que al compararlo in silico con secuencias para otras especies de tortugas marinas; permitió identificar patrón específico para la tortuga cabezona. Las secuencias nucleótidicas se analizaron con BLAST y similaridad entre 97-99 % con C. caretta en cinco secuencias y 92 % en otra. La información de tortugas muestreadas fue integrada en base datos BOLD y se generó el código de barras. La metodología descrita para identificación de C. caretta es procedimiento rápido y bajo costo que minimiza el tiempo de PCR mejorando su especificidad.
We molecularly identified the loggerhead turtle Caretta caretta using high-speed PCR amplification and restriction analysis of mitochondrial DNA. We isolated the DNA from blood from juvenile C. caretta from Don Diego beach (Magdalena; n=4), in Islas Del Rosario (Bolívar; n=2) in the Colombian Caribbean. By using high-speed PCR amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase I (COI), we reduced reaction by one third and obtained fragments of 650 base pairs. We analyzed the amplified IOC product using enzymes HindIII, HpyCH4III and MseI and generated an electrophoretic profile, which compared in silico to other sea turtle species sequences, revealed the loggerhead's specific pattern. We found similarity between 97-99% with C. caretta in five of the BLAST analyzed nucleotide sequences and 92% in another. We generated a bar code for the sampled turtle information and sequences and stored them in the BOLD database. The methodology described for the identification of C. caretta is a fast and inexpensive procedure that minimizes time and improves PCR specificity.
Identificámos molecularmente a tartaruga-comum Caretta caretta usando PCR amplificado de alta-velocidade e análise de ADN mitocondrial restrito. Isolámos o ADN do sangue de juvenis C. carreta das praias Don Diego (Magdalena ; n=4), das Ilhas del Rosario (Bolívas; n=2) no Caribe Colombiano. Ao utilizar a amplificação por PCR de alta velocidade da citocromo c oxidase I (COI ), reduzimos a reacção a um terço, e obtivemos fragmentos de 650 pares de bases. Analisámos o produto IOC amplificado com as enzimas de restrição HindIII , HyCH4III e MseI e gerámos um perfil eletroforético, que comparado em silico com outras seqüéncias de espécies de tartarugas marinhas, revelou padrão específico à tartaruga-comum. Encontramos semelhanças entre 97-99 %, com C. caretta em cinco das seqüéncias de nucleotídeos BLAST analisados e 92% com outro. Gerámos um código de barras para a informação e seqüéncias das tartaruga amostradas e foram armazenados na base de dados BOLD. A metodologia descrita para a identificação de C. caretta é um procedimento rápido e barato, que minimiza o tempo e melhora a especificidade da PCR.
ABSTRACT
Cytochrome c oxidase (COX) employs electrons obtained from cytochrome c to bring about the reduction of oxygen to water. It is known that the electrons originate from the haem edge of cytochrome c and enters bovine COX at Trp-104. It is also known that Tyr-105, Glu-198 and Asp-158 of COX subunit II play roles in the enzyme's catalysis but how these roles are linked to electron transfer remain unclear. Recently, we proposed that electrons travel from the haem edge of cytochrome c to CuA, the first metal redox centre of COX, by a hydrogen/hydride ion relay using six residues. Now using a similar computer assisted approach, we investigate the extent to which this hydride/hydrogen ion mechanism is common amongst oxidases. The crystal structures of COX from P denitrificans, R sphaeroides and T thermophilus and quinol oxidase from E coli were downloaded and their binding domains analysed. As with bovine, all four oxidases had only nine amino acid residues in that region and both the sequences and three-dimensional structures were highly conserved. We propose that these residues function as a hydrogen/hydride ion relay, participating directly in electron transfer to CuA. We further suggest that this electron transfer mechanism might be a common feature in oxidases.
La citocromo c oxidasa (COX) emplea electrones obtenidos del citocromo c para producir la reducción del oxígeno a agua. Se sabe que los electrones originan a partir del hemo del citocromo c, y entran en la COX bovina en Trp-104. También se conoce que Tyr-105, Glu-198 y Asp-158 de la subunidad II de COX, desempeñan papeles en la catálisis de la enzima, pero no hay todavía claridad en cuanto a cómo estos papeles se hallan vinculados con la transferencia de electrones. Recientemente, sugerimos que los electrones viajan del borde del hemo del citocromo c al CuA, el primer centro metálico de reacción redox de la COX, por un relé iónico hidrógeno-hidruro, usando seis residuos. Ahora, usando un enfoque similar computarizado, investigamos hasta que punto este mecanismo de iones hidrógeno/hidruro es común entre las oxidasas. Se bajaron y analizaron los dominios de unión de las estructuras cristalinas de la COX de P denitrificans, R sphaeroides, y T thermophilus, y de la quinol oxidasa de la E coli. Como en el caso de la bovina, las cuatro oxidasas tenían sólo nueve residuos de aminoácido en esa región, y tanto las secuencias como las estructuras tridimensionales presentaban un alto grado de conservación. Proponemos que estos residuos funcionan como un relé iónico hidrógeno-hidruro, participando directamente en una transferencia de electrones al CuA. Asimismo, sugerimos que este mecanismo de transferencia de electrones podría ser un rasgo común de las oxidasas.