The genomes of four tapeworm species reveal adaptations to parasitism

Tapeworms (Cestoda) cause neglected diseases that can be fatal and are difficult to treat, owing to inefficient drugs. Here we present an analysis of tapeworm genome sequences using the human-infective species Echinococcus multilocularis, E. granulosus, Taenia solium and the laboratory model Hymenolepis microstoma as examples. The 115- to 141-megabase genomes offer insights into the evolution of parasitism. Synteny is maintained with distantly related blood flukes but we find extreme losses of genes and pathways that are ubiquitous in other animals, including 34 homeobox families and several determinants of stem cell fate. Tapeworms have specialized detoxification pathways, metabolism that is finely tuned to rely on nutrients scavenged from their hosts, and species-specific expansions of non-canonical heat shock proteins and families of known antigens. We identify new potential drug targets, including some on which existing pharmaceuticals may act. The genomes provide a rich resource to underpin the development of urgently needed treatments and control. Fil: Tsai, Isheng J.. Wellcome Trust Genome Campus; Estados Unidos. University of Miyazaki; Japón Fil: Zarowiecki, Magdalena. Wellcome Trust Genome Campus; Estados Unidos Fil: Holroyd, Nancy. Wellcome Trust Genome Campus; Estados Unidos Fil: Garciarrubio, Alejandro. Universidad Nacional Autónoma de México; México Fil: Sanchez Flores, Alejandro. Wellcome Trust Genome Campus; Estados Unidos. Universidad Nacional Autónoma de México; México Fil: Camicia, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina Fil: Cucher, Marcela Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina Fil: Kamenetzky, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina Fil: Macchiaroli, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina Fil: Rosenzvit, Mara Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentina Fil: Liu, Kan. Chinese Academy of Sciences; República de China Fil: Luo, Xuenong. Chinese Academy of Agricultural Sciences; China Fil: Luo, Yingfeng. Chinese Academy of Sciences; República de China Fil: Nichol, Sarah. Wellcome Trust Genome Campus; Estados Unidos Fil: Paps, Jordi. University of Oxford; Reino Unido Fil: Parkinson, John. University of Toronto; Canadá Fil: Pouchkina Stantcheva, Natasha. Natural History Museum; Reino Unido Fil: Riddiford, Nick. Natural History Museum; Reino Unido Fil: Salinas, Gustavo. Universidad de la República; Uruguay Fil: Wasmuth, James D.. University of Calgary; Canadá Fil: Zamanian, Mostafa. McGill University; Canadá Fil: Zheng, Yadong. Chinese Academy of Agricultural Sciences; China Fil: The Taenia Solium Genome Consortium. No especifica; Fil: Cai, Xuepeng. Chinese Academy of Agricultural Sciences; China Fil: Soberón, Xavier. Universidad Nacional Autónoma de México; México. Instituto Nacional de Medicina Genómica; México Fil: Olson, Peter D.. Natural History Museum; Reino Unido Fil: Laclette, Juan P.. Universidad Nacional Autónoma de México; México Fil: Brehm, Klaus. Universität Würzburg; Alemania Fil: Berriman, Matthew. Wellcome Trust Genome Campus; Estados Unidos