Toxocara canis（T.canis，狮弓蛔虫）和Toxascaris leonina（T.leonina，犬弓蛔虫）可能是最常见的狗胃肠蛔虫，两者具有相似之处，都属于蛔虫科，形态特征相似，非专业人员肉眼无法区分。然而，它们也表现出不同的生物学特征。目前已有多篇遗传变异研究报道了两种蛔虫的生物学、发病机理与鉴别诊断的特征，但尚未有人对两者的功能基因注释谱进行比较研究。本研究通过T.canis和T.leonina的功能基因表达谱，研究两者的基因表达谱差异，有利于我们理解这些寄生虫的寄生、发育、代谢与繁殖。
材料与方法：
1. 寄生虫
2. 构建cDNA文库
提取成熟雌性T.canis与T.leonina的mRNA，构建cDNA文库。
3. cDNA测序与EST分析
预处理T.canis与T.leonina的cDNA序列，删除质量分数小于0.05和具有模糊核苷酸的序列；鉴定并删除每个载体序列；删除长度小于100bp序列。本文使用CLC Genomics Workbench组装与分类EST序列；使用本地BLAST在NCBI数据库搜索同源物，注释EST； COGs（Clusters of Orthologous Groups of proteins）分析预测EST功能。
BLAST搜索，匹配了Caenorhabditis elegans（C.elegans，秀丽隐杆线虫）23,906蛋白序列， 蛔虫106,573个核苷酸，用于构建的T.canis与T.leonina文库转录谱。这些序列进一步进行BLAST分析，使用GO（Gene Ontology）数据库搜索每个EST重要的注释。
结果：
1. EST分析
随机挑选插入DNA片段的质粒，成熟雌性T.leonina与T.canis的cDNA文库分别测序了2,880个EST与 7,949个EST。EST长度范围是106bp-4,637bp，平均长度大约是820bp。文库数据总览见表1。
表1 性T.leonina与T.canis的 EST统计结果
使用CLC Genomics Workbench，比较UniScripts与C.elegans 与普通寄生虫在基因本体联合会（Gene Ontology Consortium）的注释，1,178个UniScript找到了GO术语。本文从细胞组分、生物过程和分子功能方面区分EST，比较它们的生物学和功能差异。
3. 三种生物的细胞组分2级GO术语分析
本文根据16种细胞成分类型将转录子分类，发现T.leonina与T.canis的大多数表达基因分别是细胞（20%，21%）、细胞组分（20%，21%）、细胞器（17%，16%）与细胞器组分（11%，11%），见图1。但是C.elegans 2级GO分析，大部分基因表达是细胞膜和细胞膜组分类型。C.elegans在细胞、细胞组分、细胞器与细胞器组分类型的转录子比例比其他寄生虫的少。
图1对比分析与C.elegans、T.canis与T.leonina富集的UniScripts相关的细胞成分2级GO术语，这些GO术语由CLC Genomics Workbench软件分析获得。三种生物大部分的显著性差异表达蛋白是细胞类和细胞器类。
4. 三种生物的生物过程2级GO术语分析
本文根据23种生物过程，将相关的转录子分类。与T.leonina与T.canis EST相关的生物过程相关的2级GO术语大多数相似。两种寄生虫大多数高度表达的基因与细胞过程、发育过程、代谢过程和多细胞生物过程相关（见图2）。但是，自然生活线虫的大多数转录子与单个生物过程相关，而这些寄生虫没分类。
图2对比分析与C.elegans、T.canis与T.leonina富集的UniScripts相关的生物过程2级GO术语，这些术语由CLC Genomics Workbench软件分析获得。三种生物的显著性差异性表达蛋白与细胞过程、发育过程与代谢过程相关。
本文根据16种分子功能类型，将相关的转录子分类。T.leonina与T.canis大多数高度表达基因与结合（45%，48%）、催化蛋白活性（28%，26%）和结构分子活性（13%，11%）相关（见图3）。然而，C.elegans大多数高度表达的基因与电子载体相关（35%）。C.elegans表达基因在一些分子功能所占比例高于T.leonina与T.canis，例如，形态发生因子活性、营养贮存活性与受体活性。
图3 对比分析与C.elegans、T.canis与T.leonina 富集的UniScripts相关的分子功能2级GO术语，这些术语由CLC Genomics Workbench软件分析获得。三种生物的大部分显著性差异性表达蛋白与细胞过程、发育过程与代谢过程相关，其中蛋白结合与催化活性较明显。
讨论：
1.本文使用CLC Genomics Workbench评估T.canis、T.leonina与C.elegans EST功能注释，用于研究三者之间的遗传差异，解释生物学差异。
2.研究结果表明T.canis与T.leonina的大多数功能基因注释在细胞成分，生物过程和分子功能方面十分相似。虽发现了一些差异性表达的转录子，但不足以解释两者生命周期之间的差异。
3.研究发现寄生虫与自然生活线虫之间的转录子差异，这可能有助于理解寄生虫进化遗传变化。
原文：
KU Kim, SK Park, SA kang, et al., Comparison of Functional Gene Annotation of Toxascaris leonina and Toxocara canis using CLC Genomics Workbench. Korean J Parasitol Vol. 51, No. 5: 525-530, October 2013.
