來自INRA、CIRAD、CEA、蒙彼利埃大學、芝加哥和范德比爾特大學的研究人員開發(fā)了一種分析沃爾巴克氏體細菌基因組的創(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。
通過對淡色庫蚊卵巢中的所有DNA進行測序和研究，研究人員首次在這種細菌中鑒定出一種新的可移動遺傳元素。這一發(fā)現(xiàn)為更好地理解沃爾巴克氏體細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辟了新的研究途徑。這項發(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會，這是一項重大的公共衛(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)的風險，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，世界正在開發(fā)新的工具，根據(jù)細菌的使用來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目，如全球項目“消除登革熱”。然而，對沃爾巴克氏體，昆蟲和病原體相互作用的分子機制知之甚少。
在個體水平上發(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)生細菌在病原體傳播中的作用并分析潛在的分子機制，來自INRA、CIRAD、CEA和蒙彼利埃、芝加哥和范德比爾特大學的國際科學家團隊對蚊子進行了宏基因組分析。為了通過創(chuàng)新的方法重建沃爾巴克氏體細菌的基因組。他們第一次從法國捕獲的尖音庫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
使用短閱讀和長閱讀測序數(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(庫蚊中的沃爾巴克氏體質(zhì)粒)。環(huán)狀DNA有14個基因，細菌中除了染色體似乎還有好幾個拷貝。在先前公布的數(shù)據(jù)中搜索pWCP證實，它存在于從北非收集的更廣泛的淡色庫蚊樣本中。
由于宏基因組學方法的創(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菌開發(fā)新的基因工程工具。這一發(fā)現(xiàn)可以為細菌、昆蟲及其傳播的病原體之間的相互作用機制提供新的一般知識，更具體地說，是細菌調(diào)節(jié)這些病原體傳播的機制。這一知識將直接應用于對導致一些主要動物和人類疾病的病原體昆蟲媒介的生物控制。
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