來(lái)自INRA、CIRAD、CEA、蒙彼利埃大學(xué)、芝加哥和范德比爾特大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種分析沃爾巴克氏體細(xì)菌基因組的創(chuàng)新方法。這種內(nèi)生共生菌感染70%以上的昆蟲，可影響登革熱或寨卡病毒等病原體的昆蟲傳播。
通過(guò)對(duì)淡色庫(kù)蚊卵巢中的所有DNA進(jìn)行測(cè)序和研究，研究人員首次在這種細(xì)菌中鑒定出一種新的可移動(dòng)遺傳元素。這一發(fā)現(xiàn)為更好地理解沃爾巴克氏體細(xì)菌與宿主蚊子之間的相互作用及其在病原體傳播中的作用開(kāi)辟了新的研究途徑。這項(xiàng)發(fā)表在《自然通訊》上的研究為生物控制蟲媒病原體提供了機(jī)會(huì)，這是一項(xiàng)重大的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。
疾病的發(fā)病率和與蚊子傳播的病原體有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，如瘧原蟲寄生蟲(一種瘧疾病原體)和病毒，包括登革熱、寨卡病毒、基孔肯雅病、西尼羅河和裂谷熱，正在世界各地發(fā)展。使用殺蟲劑是控制蚊蟲種群最常用的方法，但目前使用的不同類型殺蟲劑的抗藥性非常普遍。在這種背景下，世界正在開(kāi)發(fā)新的工具，根據(jù)細(xì)菌的使用來(lái)控制病原體在自然蚊子群體中的傳播，例如沃爾巴克氏體。
在70%以上的昆蟲中發(fā)現(xiàn)的共生細(xì)菌沃爾巴克氏體，可以改變其繁殖，減少病原體在許多蚊子體內(nèi)的傳播，如埃及伊蚊和岡比亞按蚊。目前，它被用于許多主要的生物媒介控制項(xiàng)目，如全球項(xiàng)目“消除登革熱”。然而，對(duì)沃爾巴克氏體，昆蟲和病原體相互作用的分子機(jī)制知之甚少。
在個(gè)體水平上發(fā)展的沃爾巴克氏體基因組分析的創(chuàng)新方法
為了更好地理解內(nèi)生細(xì)菌在病原體傳播中的作用并分析潛在的分子機(jī)制，來(lái)自INRA、CIRAD、CEA和蒙彼利埃、芝加哥和范德比爾特大學(xué)的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)蚊子進(jìn)行了宏基因組分析。為了通過(guò)創(chuàng)新的方法重建沃爾巴克氏體細(xì)菌的基因組。他們第一次從法國(guó)捕獲的尖音庫(kù)蚊卵巢中獲得沃爾巴克氏體序列，用單只蚊子代替水池工作，就像傳統(tǒng)方法一樣。這種新方法確定了沃爾巴克氏體基因組及其可移動(dòng)遺傳元件的新方面。
首次在沃爾巴克氏體中發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒
使用短閱讀和長(zhǎng)閱讀測(cè)序數(shù)據(jù)的分析鑒定了沃爾巴克氏體中以前未知的染色體外環(huán)狀DNA片段，其被稱為pWCP(庫(kù)蚊中的沃爾巴克氏體質(zhì)粒)。環(huán)狀DNA有14個(gè)基因，細(xì)菌中除了染色體似乎還有好幾個(gè)拷貝。在先前公布的數(shù)據(jù)中搜索pWCP證實(shí)，它存在于從北非收集的更廣泛的淡色庫(kù)蚊樣本中。
由于宏基因組學(xué)方法的創(chuàng)新，在沃爾巴克氏體中發(fā)現(xiàn)這種質(zhì)粒將能夠研究為這種細(xì)菌開(kāi)發(fā)新的基因工程工具。這一發(fā)現(xiàn)可以為細(xì)菌、昆蟲及其傳播的病原體之間的相互作用機(jī)制提供新的一般知識(shí)，更具體地說(shuō)，是細(xì)菌調(diào)節(jié)這些病原體傳播的機(jī)制。這一知識(shí)將直接應(yīng)用于對(duì)導(dǎo)致一些主要?jiǎng)游锖腿祟惣膊〉牟≡w昆蟲媒介的生物控制。
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