Genetic variability of Dermacentor reticulatus ticks

Dermacentor reticulatus erkės yra obligatiniai hematofaginiai ektoparazitai, per paskutiniuosius dešimtmečius patraukę mokslinės bendruomenės dėmesį. Turintys 3-jų šeimininkų gyvenimo ciklą geba parazituoti platų šeimininkų spektrą, įskaitant graužikus, naminius gyvūnus, galvijus ir retai žmones bei paukščius. Kaip ir kitos Europos erkių rūšys, šie parazitai pasižymi vektorinėmis savybėmis gebantys per nešti patogenus sukeliančius Laimo ligą, erkinį encefalitą, anaplazmozę ir babeziozę. Per paskutiniuosius kelis dešimtmečius šios erkės sparčiai plinta Europoje ir kelia grėsmę žmonėms, bei galvijų ūkiams. Nors ir mažai žinoma apie jų plitimo modelius tačiau tai dažnai siejama su globaliniu atšilimu. Šių erkių genetinės įvairovės tyrimai svarbūs šių erkių plitimo greičiui, krypčiai ir grėsmės žmonėms įvertinimui. Šio darbo metu įvertintas molekulinių žymenų pritaikymas D. reticulatus genetinės įvairovės tyrimams. Pasirinkti žymenys buvo: 12S ir 16S rRNR ribosominiai subvienetai, mitochondrijų kontrolinis regionas, branduolio ITS2 regionas. Taip pat pritaikyti mikrosatelitiniai žymenys ir įvertinta D. reticulatus erkių genetinė įvairovė. Sėkmingai padauginti 12S rRNR geno fragmentai parodė, jog erkės iš Lietuvos, Prancūzijos ir Italijos turi tą patį haplotipą, tačiau skiriasi nuo erkių rastų Černobylio teritorijose. Atlikta 17-os Europos populiacijų mikrosatelitinė analizė parodė, jog net 89 % genetinės įvairovės sutelkta populiacijų viduje ir tik 8% tarp jų. Alelių dažnio analizės duomenys parodė, jog didžiausia genetine įvairove pasižymi Ispanijos ir Čekijos Respublikos populiacijos. Remiantis gautais duomenimis pavyko nustatyti, jog D. reticulatus erkės pradėjo plisti iš pietvakarių Europos ir toliau plinta į rytus link Azijos.Dermacentor reticulatus ticks are obligate hematophagous ectoparasites that have come to scientific community attention in past few decades. With their 3-host life cycle they are able to parasite wide range of hosts including small rodents, pets, life stock and rarely humans or birds. Like other European ticks, these parasites are vectors for number of pathogens that can cause Lyme borreliosis, tick-borne encephalitis, anaplasmosis and babesiosis. Over past few decades these ticks have been spreading rapidly through Europe threatening humans and agricultural industry. Little is known about their spreading patterns but is commonly associated with global warming. Genetic variability assessment of these ticks is a necessity for evaluating their spreading rate, pattern and possible threat for humans. In this study application of various molecular markers for studies of D. reticulatus ticks genetic variability were evaluated. Markers consisted of 12S and 16S rRNA ribosomal subunits, mitochondrial DNA control region, nucleus DNA ITS2 region. Additionally microsatellite analysis was done in order to determine D. reticulatus genetic variability. Successful application of 12S rRNA gene marker showed that ticks from Lithuania, France and Italy contain same haplotype, but differentiate from ticks that were found in Chernobyl exclusion zone. Microsatellite analysis of 17 European populations showed that 89 % of genetic variability is contained within populations and only 8 % amongst them. Analysis of allele frequencies showed that highest molecular variability is contained within Spain and Czech Republic populations. Considering this information we were able to determine, that spreading of D. reticulatus ticks began from south western part of Europe and moving east towards Asia.Biologijos katedraGamtos mokslų fakultetasVytauto Didžiojo universiteta