L'élément neuf du mobile ADN dans Wolbachia peut contribuer aux stratégies améliorées de lutte contre la maladie

Le réglage des maladies transmises par les moustiques, telles que la dengue ou le virus West Nile, A historiquement été dû difficile à un manque de vaccins efficaces et de préoccupations au sujet de l'impact sur l'environnement des insecticides. Ainsi, les scientifiques se sont tournés vers manipuler Wolbachia, une bactérie parasite dans des moustiques, comme voie de régler la forme physique reproductrice des populations de moustique qui transmettent la maladie humaine.

Dans une étude neuve dans des transmissions de nature, une équipe internationale comprenant des scientifiques du laboratoire biologique marin (MBL) et l'Université de Chicago ont recensé un élément neuf du mobile ADN dans Wolbachia, qui peut contribuer aux stratégies améliorées de contrôle pour des vecteurs de moustique de la maladie.

Abouti par Julie Reveillaud d'AICN, de la France, et de Sarah Bordenstein d'université de Vanderbilt, les chercheurs ont reconstruit les génomes proche-complets de Wolbachia ont isolé dans différents ovaires de quatre moustiques de pipiens de Culex. Dans le procédé, ils ont recensé un plasmide nouveau -- une pièce circulaire d'ADN qui peut reproduire indépendamment des chromosomes. Un plasmide est un élément mobile d'ADN, la signification de lui peut transférer à partir d'une cellule à l'autre et peut avoir des implications grandes pour la forme physique et l'évolution d'une substance microbienne. En raison de la capacité des éléments génétiques mobiles de l'écart par différentes cellules de Wolbachia, et ainsi en travers d'une population de Wolbachia, elles retiennent la promesse aux populations de réglage de moustique qui peuvent être porteur de la maladie.

« Nos caractéristiques prouvent que ce plasmide nouveau est répandu en travers des populations naturelles de Wolbachia qui infectent des moustiques de pipiens de C. dans le monde entier, qui l'implique a un rôle essentiel. L'idée qu'elle peut activer la transformation des populations de Wolbachia est simplement très passionnante, » dit l'auteur supérieur de l'étude, A. Murat Eren (Meren), un professeur adjoint de médicament à l'Université de Chicago et un camarade de MBL.

Wolbachia est communiqué de la mère à la progéniture et peut influencer le comportement reproducteur de son hôte de moustique. Wolbachia peut modifier le sperme ainsi si les compagnons mâles infectés avec une femelle non infectée, ou avec une qui transporte une tension différente de Wolbachia, des embryons ne peuvent pas se développer. Le mécanisme derrière ce massacre embryonnaire se trouve en dessous d'un autre élément génétique mobile dans le génome de Wolbachia.

Les « populations de Wolbachia ne se prêtent pas à la modification génétique directe. Tandis qu'un plasmide naturel retentit très prometteur pour dériver ces limitations, nous n'avons encore aucune preuve de proposer la possibilité ou efficacité de toute transformation par ce plasmide, » Meren dit. « Nous juste avons découvert son existence, et qui vivra verra comme elle utile est. »

De « autres questions passionnantes pour lesquelles nous ne prenons pas pourtant réponses claires comprendre s'il y a une relation héréditaire entre le plasmide et d'autres éléments génétiques mobiles de Wolbachia, et si ces interactifs ou pas, » ajoute Reveillaud.

Cette collaboration a commencé à MBL en 2011, quand Meren et Reveillaud ont porté leur de calcul et des milieux de développement de molécules ensemble pour explorer des questions en écologie microbienne dans la baie Paul du MBL centrent. (Voir le goujon du blog de Reveillaud au sujet de la collaboration.) Des ans après, ils ont commencé à examiner la diversité génomique de Wolbachia en se concentrant sur différents moustiques captés dans le sauvage, plutôt qu'utilisant le moustique de laboratoire tend. Avec l'aide des anciens scientifiques Sarah Bordenstein et Seth Bordenstein de l'université de Vanderbilt, qui de MBL ont des compétences dans Wolbachia, ils ont commencé à se démêler les complexités du génome de Wolbachia.

« Il est particulièrement difficile étudier Wolbachia parce que, à la différence des bactéries dissipées, il ne peut pas être cultivé dans des medias sans cellule. Par cette collaboration interdisciplinaire, nous pouvions taquiner à part les génomes de l'hôte de moustique, Wolbachia, et ses éléments mobiles, » dit Sarah Bordenstein.

Tandis que les éclats de ce plasmide nouveau étaient apparus dans Wolbachia précédent ordonnançant des études, ces éclats n'avaient été jamais assemblés dans une pièce circulaire complète et sa nature extrachromosomique n'a pas été identifiée, très probablement en raison des limitations de calcul. L'équipe pouvait surmonter ces limitations en utilisant une combinaison des stratégies tranchantes, telles que l'ordonnancement génome-resolved de metagenomics et de long-Read.

« La plate-forme principale de bio-informatique qui nous a permise d'étudier des metagenomes de moustique et des pangenomes de Wolbachia en cela étudient, et les liens entre les scientifiques avec les qualifications distinctes qui ont rendu cette découverte possible, ont été développés au MBL, » Meren dit. « Presque chacun en cet article est d'une certaine manière lié au MBL. »

Source : https://www.mbl.edu/blog/new-mobile-element-found-in-mosquito-parasite-has-potential-for-disease-control/