Gesundheit

Kontrolle der Moskito-borne Krankheiten: die Entdeckung einer neuen genetischen Elements in das Wolbachia-Bakterium

Forscher von INRA, CIRAD, CEA, der Universität Montpellier und Chicago und Vanderbilt-Universitäten in den Vereinigten Staaten haben entwickelt eine innovative Methode zur Analyse des Genoms des Wolbachia-Bakterium. Diese endosymbiose Bakterium infiziert, mehr als 70% der Insekten und ist in der Lage, Sie zu beeinflussen Insekt übertragung von Krankheitserregern wie dengue oder Zika-virus. Durch Sequenzierung und Analyse sämtlicher DNA in den Eierstöcken von Culex pipiens Mücken, die Forscher zum ersten mal eine neuartige mobile genetische element in diesem Bakterium. Diese Entdeckung eröffnet neue Forschungswege, um besser zu verstehen, die Interaktionen zwischen dem Wolbachia-Bakterium und seinem Wirt Mücke, sowie deren Rolle bei der pathogen-übertragung. Diese Forschung, veröffentlicht in Nature Communications , bietet Chancen für die biologische Kontrolle von Insekten übertragene Krankheitserreger eine große Herausforderung für die Gesundheitspolitik.

Die Inzidenz von Erkrankungen und die Risiken im Zusammenhang mit Krankheitserregern durch Mücken übertragen, wie der Parasit Plasmodium faliciparum (ein agent von malaria) und Viren, einschließlich dengue-Fieber, Zika, chikungunya, West-NiL-und Rift-Valley-Fieber, wächst in der ganzen Welt. Der Einsatz von Insektiziden ist die gängigste Methode für die Steuerung von Moskito-Populationen, aber die widerstände auf den verschiedenen Arten von Pestiziden, die derzeit in Gebrauch ist weit verbreitet. In diesem Rahmen werden neue Werkzeuge zur Steuerung des Erregers übertragung in natürlichen Populationen von Mücken basiert auf der Verwendung von Ihre Bakterien, wie Wolbachia , werden derzeit weltweit entwickelt.

Die endosymbiose Bakterium Wolbachia , die in mehr als 70% der Insekten, ist in der Lage zu verändern Ihre Vermehrung und eine Verringerung der übertragung von Krankheitserregern in zahlreichen Arten von Mücken (zum Beispiel Aedes aegypti und Anopheles gambiae ). Derzeit wird es in einer Reihe von wichtigen biologischen vector control-Programme, wie das weltweite Programm „Eliminate Dengue-Fieber.“ Allerdings sind die molekularen Mechanismen, die in Interaktionen zwischen Wolbachia , das Insekt und die Erreger sind immer noch schlecht verstanden.

Eine innovative Methode für die Analyse der genome von Wolbachia entwickelt, die auf der individuellen Ebene

Mit dem Ziel, ein besseres Verständnis der Rolle der endosymbiose mit Bakterien, die sich in der übertragung von Krankheitserregern und sezieren die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen, ein internationales team von Wissenschaftler von INRA, CIRAD, CEA, und die Universitäten von Montpellier, Chicago und Vanderbilt durchgeführte metagenomische Analysen von Mücken, um zu rekonstruieren, wie die Genome der Wolbachia-Bakterium durch einen innovativen Ansatz. Zum ersten mal erhielten Sie Sequenzen von Wolbachia aus den Eierstöcken von Culex pipiens gefangen in Frankreich, arbeiten mit einzelnen Mücken, anstatt mit pools, wie der Fall mit herkömmlichen Methoden. Dieser neue Ansatz identifiziert neue Aspekte der Genomanalyse der endosymbiose Bakterium Wolbachia und seiner mobilen genetischen Elementen.

Ein plasmid fand zum ersten mal in Wolbachia

Die Analysen führte die Verwendung von short – und long-read sequencing-Daten identifiziert, ein extrachromosomal kreisförmigen Stück DNA, die zuvor unbekannt in Wolbachia genannt pWCP (Plasmid von Wolbachia in Culex pipiens ). Diese zirkuläre DNA hat 14 Gene und präsent zu sein scheint, in mehreren Kopien in das Bakterium zusätzlich zu Ihrem Chromosom. Suche für pWCP in den bisher veröffentlichten Daten bestätigt seine Präsenz auf einer breiteren Skala, die in Exemplaren von Culex pipiens gesammelt, die in Nord-Afrika.

Die Entdeckung dieser plasmid-DNA in Wolbachia Dank innovativer metagenomics Ansätze ermöglichen die Untersuchung der Entwicklung einer neuen Gentechnik-tool für dieses Bakterium. Diese Entdeckung könnte neue generische Kenntnis der Mechanismen, die in Interaktion zwischen dem Bakterium, das Insekt und Krankheitserreger überträgt, und insbesondere die Mechanismen, durch die das Bakterium reguliert die übertragung dieser Erreger. Dieses wissen hätte direkte Anwendungen für die biologische Kontrolle der Insekten Vektoren von Krankheitserregern verantwortlich für einige der wichtigsten tierischen und menschlichen Krankheiten.