ינסעקטאַסייד-קעגנשטעליק אַנאָפעלעס מאַסקיטאָוז פון עטיאפיע, אָבער נישט בורקינאַ פאַסאָ, ויסשטעלונג ענדערונגען אין מיקראָביאָטאַ זאַץ נאָך ינסעקטאַסייד ויסשטעלן | פּעראַסייץ און וועקטאָרס

מאַלאַריאַ בלייבט אַ הויפּט גרונט פון טויט און קראַנקייַט אין אפריקע, מיט די גרעסטע מאַסע צווישן קינדער אונטער 5 יאר אַלט. די מערסט עפעקטיוו מיטל פון פּרעווענטינג די קרענק זענען ינסעקטיסידאַל וועקטאָר קאָנטראָל אגענטן וואָס ציל דערוואַקסן אַנאָפעלעס מאַסקיטאָוז. ווי אַ רעזולטאַט פון די וויידספּרעד נוצן פון די ינטערווענטשאַנז, קעגנשטעל צו די מערסט קאַמאַנלי געוויינט קלאסן פון ינסעקטאַסיידז איז איצט וויידספּרעד איבער אפריקע. פארשטאנד די אַנדערלייינג מעקאַניזאַמז וואָס פירן צו דעם פענאָטיפּע איז יקערדיק ביידע צו שפּור די פאַרשפּרייטן פון קעגנשטעל און צו אַנטוויקלען נייַע מכשירים צו באַקומען עס.
אין דעם לערנען, מיר קאַמפּערד די מיקראָביאָמע זאַץ פון ינסעקטאַסייד-קעגנשטעליק Anopheles gambiae, Anopheles cruzi און Anopheles arabiensis פּאַפּיאַליישאַנז פון בורקינאַ פאַסאָ מיט ינסעקטאַסייד-שפּירעוודיק פּאַפּיאַליישאַנז, אויך פֿון עטיאפיע.
מיר געפונען קיין דיפעראַנסיז אין די מיקראָביאָטאַ זאַץ צווישן ינסעקטאַסייד-קעגנשטעליק אוןינסעקטאַסיידסאַסעפּטאַבאַל פּאַפּיאַליישאַנז אין בורקינאַ פאַסאָ. דער רעזולטאַט איז באשטעטיקט דורך לאַבאָראַטאָריע שטודיום פון קאָלאָניעס פון צוויי בורקינאַ פאַסאָ לענדער. אין קאַנטראַסט, אין Anopheles arabiensis מאַסקיטאָוז פון עטיאפיע, קלאָר דיפעראַנסיז אין די מיקראָביאָטאַ זאַץ זענען באמערקט צווישן יענע וואָס זענען געשטארבן און יענע וואָס סערווייווד ינסעקטאַסייד ויסשטעלן. צו ווייַטער ויספאָרשן די קעגנשטעל פון די Anopheles arabiensis באַפעלקערונג, מיר דורכגעקאָכט רנאַ סיקוואַנסינג און געפֿונען דיפערענטשאַל אויסדרוק פון דיטאַקסיפיקיישאַן גענעס פֿאַרבונדן מיט ינסעקטאַסייד קעגנשטעל, ווי געזונט ווי ענדערונגען אין רעספּעראַטאָרי, מעטאַבאַליק און סינאַפּטיק יאָן טשאַנאַלז.
אונדזער רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אַז אין עטלעכע קאַסעס, די מיקראָביאָטאַ קען ביישטייערן צו דער אַנטוויקלונג פון ינסעקטאַסייד קעגנשטעל, אין אַדישאַן צו טראַנסקריפּטאָמע ענדערונגען.
כאָטש קעגנשטעל איז אָפט דיסקרייבד ווי אַ גענעטיק קאָמפּאָנענט פון די Anopheles וועקטאָר, לעצטע שטודיום האָבן געוויזן אַז די מיקראָביאָמע ענדערונגען אין ענטפער צו ינסעקטאַסייד ויסשטעלן, סאַגדזשעסטינג אַ ראָלע פֿאַר די אָרגאַניזאַמז אין קעגנשטעל. טאַקע, שטודיום פון אַנאָפעלעס גאַמביאַע קאָמאַר וועקטאָרס אין דרום און סענטראַל אַמעריקע האָבן געוויזן באַטייַטיק ענדערונגען אין די עפּאַדערמאַל מיקראָביאָמע נאָך ויסשטעלן צו פּירעטהראָידס, ווי געזונט ווי ענדערונגען אין די קוילעלדיק מיקראָביאָמע נאָך ויסשטעלן צו אָרגאַנאָפאָספאַטעס. אין אפריקע, פּירעטהראָיד קעגנשטעל איז געווען פֿאַרבונדן מיט שיפץ אין דער זאַץ פון די מיקראָביאָטאַ אין קאַמערון, קעניאַ און קאָוט דיוואַר, בשעת לאַבאָראַטאָריע-אַדאַפּטיד Anopheles gambiae האָבן געוויזן שיפץ אין זייער מיקראָביאָטאַ נאָך סעלעקציע פֿאַר פּירעטהראָיד קעגנשטעל. דערצו, יקספּערמענאַל באַהאַנדלונג מיט אַנטיביאַטיקס און די אַדישאַן פון באקאנט באַקטיריאַ אין לאַבאָראַטאָריע-קאַלאָניזעד מאַסקיטאָוז פון Anopheles arabiensis געוויזן געוואקסן טאָלעראַנץ צו פּירעטהראָידס. צוזאַמען, די דאַטן פֿאָרשלאָגן אַז ינסעקטאַסייד קעגנשטעל קען זיין לינגקט צו די קאָמאַר מיקראָביאָמע און אַז דעם אַספּעקט פון ינסעקטאַסייד קעגנשטעל קען זיין עקספּלויטאַד פֿאַר קרענק וועקטאָר קאָנטראָל.
אין דעם לערנען, מיר געוויינט 16S סיקוואַנסינג צו באַשליסן צי די מיקראָביאָטאַ פון לאַבאָראַטאָריע-קאַלאָניזעד און פעלד-געזאמלט מאַסקיטאָוז אין מערב און מזרח אפריקע דיפערד צווישן די וואָס סערווייווד און יענע וואָס זענען געשטארבן נאָך ויסשטעלן צו די פּירעטהראָיד דעלטעמעטהרין. אין דעם קאָנטעקסט פון ינסעקטאַסייד קעגנשטעל, קאַמפּערינג מיקראָביאָטאַ פון פאַרשידענע מקומות פון אפריקע מיט פאַרשידענע מינים און לעוועלס פון קעגנשטעל קענען העלפֿן פֿאַרשטיין רעגיאָנאַל ינפלואַנסיז אויף מייקראָוביאַל קהילות. לאַבאָראַטאָריע קאָלאָניעס זענען פון בורקינאַ פאַסאָ און רירד אין צוויי פאַרשידענע אייראפעישע לאַבאָראַטאָריעס (An. Coluzzii אין דייַטשלאַנד און An. arabiensis אין די פֿאַראייניקטע מלכות), מאַסקיטאָוז פון בורקינאַ פאַסאָ רעפּריזענטיד אַלע דריי מינים פון די An. gambiae מינים קאָמפּלעקס, און מאַסקיטאָוז פון עטיאפיע רעפּריזענטיד אַ. arabiensis. דאָ, מיר ווייַזן אַז Anopheles arabiensis פֿון עטיאפיע האט בוילעט מיקראָביאָטאַ סיגנאַטשערז אין לעבן און טויט מאַסקיטאָוז, בשעת Anopheles arabiensis פֿון בורקינאַ פאַסאָ און צוויי לאַבאָראַטאָריעס האָבן נישט. דער ציל פון דעם לערנען איז צו ווייַטער פאָרשן ינסעקטאַסייד קעגנשטעל. מיר האָבן דורכגעקאָכט רנאַ סיקוואַנסינג אויף די Anopheles arabiensis פּאַפּיאַליישאַנז און געפֿונען אַז גענעס פֿאַרבונדן מיט ינסעקטאַסייד קעגנשטעל זענען אַפּרעגיאַלייטיד, בשעת רעספּעריישאַן-פֿאַרבונדענע גענעס זענען בכלל אָלטערד. ינאַגריישאַן פון די דאַטן מיט אַ צווייט באַפעלקערונג פון עטיאפיע יידענאַפייד שליסל דיטאַקסיפיקיישאַן גענעס אין דער געגנט. ווייַטער פאַרגלייַך מיט Anopheles arabiensis פון בורקינאַ פאַסאָ אנטפלעקט באַטייַטיק דיפעראַנסיז אין טראַנסקריפּטאָם פּראָופיילז, אָבער נאָך יידענאַפייד פיר שליסל דיטאַקסיפיקיישאַן גענעס וואָס זענען אָוווערעקספּרעססעד אַריבער אפריקע.
לעבן און טויט מאַסקיטאָוז פון יעדער מינים פון יעדער געגנט זענען דעמאָלט סיקוואַנסעד ניצן 16S סיקוואַנסינג און קאָרעוו אַבאַנדאַנסיז זענען קאַלקיאַלייטיד. קיין דיפעראַנסיז אין אַלף דייווערסיטי זענען באמערקט, ינדאַקייטינג קיין דיפעראַנסיז אין אַפּעריישאַנאַל טאַקסאָנאָמיק אַפּאַראַט (אָטו) ריטשנאַס; אָבער, ביתא דייווערסיטי וועריד באטייטיק צווישן לענדער, און ינטעראַקשאַן טערמינען פֿאַר לאַנד און לעבן / טויט סטאַטוס (PANOVA = 0.001 און 0.008, ריספּעקטיוולי) ינדיקייץ אַז דייווערסיטי עקסיסטירט צווישן די סיבות. קיין דיפעראַנסיז אין ביתא וועריאַנס זענען באמערקט צווישן לענדער, ינדאַקייטינג ענלעך דיפעראַנסיז צווישן גרופּעס. די Bray-Curtis מולטיוואַריאַט סקיילינג פּלאַנעווען (פיגורע 2A) געוויזן אַז סאַמפּאַלז זענען לאַרגעלי סעגרעגאַטעד דורך אָרט, אָבער עס זענען געווען עטלעכע נאָוטאַבאַל אויסנעמען. עטלעכע סאַמפּאַלז פון די An. arabiensis קהל און איין מוסטער פון די An. coluzzii קהל אָוווערלאַפּט מיט אַ מוסטער פון בורקינאַ פאַסאָ, כאָטש איין מוסטער פון די An. arabiensis סאַמפּאַלז פון בורקינאַ פאַסאָ אָוווערלאַפּט מיט די An. arabiensis קהל מוסטער, וואָס קען אָנווייַזן אַז דער אָריגינעל מיקראָביאָטאַ איז ראַנדאַמלי מיינטיינד איבער פילע דורות און אַריבער קייפל מקומות. די בורקינאַ פאַסאָ סאַמפּאַלז זענען נישט קלאר סעגרעגאַטעד דורך מינים; דער מאַנגל פון סעגרעגאַציע איז געווען דערוואַרט זינט מענטשן זענען דערנאָך פּאָאָלד טראָץ ערידזשאַנייטינג פון פאַרשידענע לאַרוואַל ינווייראַנמאַנץ. טאַקע, שטודיום האָבן געוויזן אַז ייַנטיילונג אַן עקאַלאַדזשיקאַל נישע בעשאַס די וואַסער בינע קענען באטייטיק השפּעה דער זאַץ פון די מיקראָביאָטאַ [50]. ינטערעסטינגלי, כאָטש די בורקינאַ פאַסאָ קאָמאַר סאַמפּאַלז און קהילות געוויזן קיין דיפעראַנסיז אין קאָמאַר ניצל אָדער מאָרטאַליטי נאָך ינסעקטאַסייד ויסשטעלן, די עטהיאָפּיאַן סאַמפּאַלז זענען קלאר סעגרעגאַטעד, סאַגדזשעסטינג אַז די מיקראָביאָטאַ זאַץ אין די אַנאָפעלעס סאַמפּאַלז איז פארבונדן מיט ינסעקטאַסייד קעגנשטעל. די סאַמפּאַלז זענען געזאמלט פון די זעלבע אָרט, וואָס קען דערקלערן די שטארקער פאַרבאַנד.
קעגנשטעל צו פּירעטהראָיד ינסעקטאַסיידז איז אַ קאָמפּלעקס פענאָטיפּע, און כאָטש ענדערונגען אין מאַטאַבאַליזאַם און טאַרגאַץ זענען לעפיערעך גוט געלערנט, ענדערונגען אין די מיקראָביאָטאַ זענען בלויז אָנהייב צו זיין יקספּלאָרד. אין דעם לערנען, מיר ווייַזן אַז ענדערונגען אין די מיקראָביאָטאַ קען זיין מער וויכטיק אין זיכער פּאַפּיאַליישאַנז; מיר קעראַקטערייזיז ווייַטער ינסעקטאַסייד קעגנשטעל אין Anopheles arabiensis פֿון Bahir Dar און ווייַזן ענדערונגען אין באקאנט קעגנשטעל-פארבונדן טראַנסקריפּץ, ווי געזונט ווי באַטייַטיק ענדערונגען אין רעספּעריישאַן-פֿאַרבונדענע גענעס וואָס זענען אויך קענטיק אין אַ פריערדיקן רנאַ-סיק לערנען פון Anopheles arabiensis פּאַפּיאַליישאַנז פון עטיאפיע. צוזאַמען, די רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אַז ינסעקטאַסייד קעגנשטעל אין די מאַסקיטאָוז קען אָפענגען אויף אַ קאָמבינאַציע פון ​​​​גענעטיק און ניט-גענעטיק סיבות, מסתּמא ווייַל סימביאָטיק באַציונגען מיט ינדיגענאָוס באַקטיריאַ קען דערגאַנג ינסעקטאַסייד דערנידעריקונג אין פּאַפּיאַליישאַנז מיט נידעריקער לעוועלס פון קעגנשטעל.
לעצטע שטודיום האָבן לינגקט געוואקסן רעספּעריישאַן צו ינסעקטאַסייד קעגנשטעל, קאָנסיסטענט מיט די ענריטשט אַנטאָלאָגי טערמינען אין Bahir Dar RNAseq און די ינאַגרייטיד עטהיאָפּיאַן דאַטן באקומען דאָ; ווידער סאַגדזשעסטינג אַז קעגנשטעל רעזולטאטן אין געוואקסן אָטעמען, אָדער ווי אַ סיבה אָדער קאַנסאַקוואַנס פון דעם פענאָטיפּע. אויב די ענדערונגען פירן צו דיפעראַנסיז אין ריאַקטיוו זויערשטאָף און ניטראָגען מינים פּאָטענציעל, ווי פריער סאַגדזשעסטיד, דאָס קען ווירקן וועקטאָר קאַמפּאַטינס און מייקראָוביאַל קאָלאָניזאַטיאָן דורך דיפערענטשאַל באַקטיריאַל קעגנשטעל צו ROS סקאַוואַנדזשינג דורך לאַנג-טערמין קאָממענסאַל באַקטיריאַ.
די דאַטן דערלאנגט דאָ צושטעלן זאָגן אַז די מיקראָביאָטאַ קענען ווירקן ינסעקטאַסייד קעגנשטעל אין זיכער ינווייראַנמאַנץ. מי ר האב ן אוי ך באװיזן , א ז אנ . arabiensis מאַסקיטאָוז אין עטיאפיע ווייַזן ענלעך טראַנסקריפּטאָם אָלטעריישאַנז קאַנפערינג ינסעקטאַסייד קעגנשטעל; אָבער, די נומער פון גענעס קאָראַספּאַנדינג צו די אין בורקינאַ פאַסאָ איז קליין. עטלעכע קייוויאַץ בלייבן וועגן די קאַנקלוזשאַנז ריטשט דאָ און אין אנדערע שטודיום. ערשטער, אַ קאַוסאַל שייכות צווישן פּירעטהראָיד ניצל און די מיקראָביאָטאַ דאַרף זיין דעמאַנסטרייטיד מיט מעטאַבאַליק שטודיום אָדער מיקראָביאָטאַ טראַנספּלאַנטיישאַן. אין אַדישאַן, וואַלאַדיישאַן פון שליסל קאַנדאַדייץ אין קייפל פּאַפּיאַליישאַנז פון פאַרשידענע מקומות דאַרף זיין דעמאַנסטרייטיד. צום סוף, קאַמביינינג טראַנסקריפּטאָמע דאַטן מיט מיקראָביאָטאַ דאַטן דורך טאַרגעטעד פּאָסטן-טראַנספּלאַנטיישאַן שטודיום וועט צושטעלן מער דיטיילד אינפֿאָרמאַציע צי די מיקראָביאָטאַ גלייַך ינפלואַנסיז די קאָמאַר טראַנסקריפּטאָמע מיט רעספּעקט צו פּירעטהראָיד קעגנשטעל. אָבער, צוזאַמען, אונדזער דאַטן פֿאָרשלאָגן אַז קעגנשטעל איז ביידע היגע און טראַנסנאַשאַנאַל, וואָס כיילייטינג די נויט צו פּרובירן נייַע ינסעקטאַסייד פּראָדוקטן אין קייפל מקומות.