Objectives Only Leishmania major is well known as a causative agent of zoonotic cutaneous leishmaniasis (ZCL) in Iran. Our objective was to find Leishmania parasites circulating in reservoir hosts, sand flies and human simultaneously. Methods Sand flies, rodents and prepared smears of humans were sampled. DNA of Leishmania parasites was extracted, and two fragments of ITS-rDNA gene amplified by PCR. RFLP and sequencing were employed to identify Leishmania parasites. Results Leishmania major and L. turanica were identified unequivocally by targeting and sequencing ITS-rDNA from humans, rodents and sand flies. The new Leishmania species close to gerbilli (GenBank Accession Nos. EF413076; EF413087) was discovered only in sand flies. Conclusion Based on parasite detection of ITS-rDNA in main and potential reservoir hosts and vectors and humans, we conclude that at least two Leishmania species are common in the Turkmen Sahra ZCL focus. Phylogenetic analysis proved that the new Leishmania is closely related to Leishmania mammal parasites (Leishmania major, Leishmania turanica, Leishmania gerbilli). Its role as a principal agent of ZCL is unknown because it was found only in sand flies. Our findings shed new light on the transmission cycles of several Leishmania parasites in sand flies, reservoir hosts and humans. Objectifs Seul Leishmania major est bien connu comme agent causal de la leishmaniose cutanee zoonotique (LCZ) en Iran. Notre objectif etait de trouver des parasites de Leishmania circulant simultanement chez les hotes reservoirs, les phlebotomes et les humains. Methodes Les phlebotomes, les rongeurs et des frottis prepares a partir d'humains ont ete echantillonnes. L’ADN de Leishmania a ete extrait et deux fragments du gene ITS-ADNr ont ete amplifies par PCR. Le RFLP et le sequencage ont ete utilises pour identifier les parasites Leishmania. Resultats L. major et L. turanica ont ete identifies sans equivoque par le ciblage et le sequencage de l’ITS-ADNr chez les etres humains, les rongeurs et les phlebotomes. Nous avons decouvert une nouvelle espece de Leishmania chez les phlebotomes que nous avons nomme L. iranica (n° d'acces GenBank: EF413076. EF413087). Conclusion Sur base de la detection des parasites par l’ITS-ADNr chez les hotes reservoirs principaux et potentiels et les vecteurs et les humains, nous concluons qu'au moins deux especes de Leishmania sont courantes dans le foyer Turkemen Sahara ZCL. L'analyse phylogenetique a montre que la nouvelle espece Leishmania est etroitement liee a des parasites Leishmania de mammiferes (L. major, L. turanica, L. gerbilli). Son role en tant que principal agent de LCZ est inconnu car elle n'a ete retrouvee que dans les phlebotomes. Nos resultats apportent une nouvelle lumiere sur les cycles de transmission de plusieurs parasites Leishmania dans les phlebotomes, les hotes reservoirs et les humains. Objetivos Solo Leishmania major es un agente causal bien conocido de la Leishmaniasis cutanea zoonotica (LCZ) en Iran. Nuestro objetivo era encontrar parasitos de Leishmania circulando simultaneamente entre hospederos reservorios, moscas de arena y humanos. Metodos Se tomaron muestras de moscas de arena, roedores y frotis preparados de humanos. Se extrajo el ADN de Leishmania y mediante PCR se amplificaron dos fragmentos del gen ITS-ADNr. Se utilizaron el RFLP y la secuenciacion para identificar los parasitos de Leishmania. Resultados Se identifico a L. major y L. turanica de forma inequivoca mediante amplificacion y secuenciacion del ITS-ADNr de muestras de humanos, roedores y moscas de arena. En moscas, hemos descubierto una nueva especie de Leishmania, la cual hemos llamado L. iranica (numeros de acceso de GenBank EF413076; EF413087). Conclusion Basandonos en la deteccion del ITS-ADNr de parasitos en el hospedero principal y otros potenciales, en vectores y en humanos, concluimos que al menos dos especies de Leishmania son comunes en el foco de LCZ de Turkemen Sahara. El analisis filogenetico muestra que la nueva Leishmania esta estrechamente relacionada con especies de Leishmania que parasitan mamiferos (L. major, L. turanica, L. gerbilli). Su papel como el agente principal de LCZ es desconocido puesto que se encontro solamente en moscas de arena. Nuestros hallazgos aportan nuevos datos sobre los ciclos de transmision de varios parasitos de Leishmania en moscas de arena, hospederos reservorios y humanos.