O elemento novo do ADN do móbil em Wolbachia pode contribuir às estratégias melhoradas do controlo de enfermidades

Controlar doenças mosquito-carregadas, tais como o vírus da dengue ou de Nilo ocidental, foi historicamente difícil devido a uma falta de vacinas eficazes e de interesses sobre o impacto ambiental dos insecticidas. Assim, os cientistas giraram para a manipulação de Wolbachia, uma bactéria parasítica dentro dos mosquitos, como uma maneira de controlar a aptidão reprodutiva das populações do mosquito que transmitem a doença humana.

Em um estudo novo em comunicações da natureza, uma equipe internacional que inclui cientistas do laboratório biológico marinho (MBL) e da Universidade de Chicago identificou um elemento novo do ADN do móbil em Wolbachia, que pode contribuir às estratégias melhoradas do controle para vectores do mosquito da doença.

Conduzido por Julie Reveillaud do AICN, do França, e da Sarah Bordenstein da universidade de Vanderbilt, os pesquisadores reconstruíram genomas próximo-completos de Wolbachia isolaram-se dos ovário individuais de quatro mosquitos dos pipiens do mosquito. No processo, identificaram um plasmídeo novo -- uma parte circular de ADN que possa replicate independentemente dos cromossomas. Um plasmídeo é um elemento móvel do ADN, significá-lo pode transferir de uma célula a outra e pode ter grandes implicações para a aptidão e a evolução de uma espécie microbiana. Devido à capacidade de elementos genéticos móveis à propagação através das pilhas diferentes de Wolbachia, e assim através de uma população de Wolbachia, mantêm a promessa para as populações de controlo do mosquito que podem levar a doença.

“Nossos dados mostram que este plasmídeo novo é difundido através das populações naturais de Wolbachia que contaminam mosquitos dos pipiens do C. no mundo inteiro, que o implica tem um papel essencial. A ideia que possa permitir a transformação das populações de Wolbachia é simplesmente muito emocionante,” diz o autor superior do estudo, A. Murat Eren (Meren), um professor adjunto da medicina na Universidade de Chicago e um companheiro de MBL.

Wolbachia é transmitido da matriz à prole e pode influenciar o comportamento reprodutivo de seu anfitrião do mosquito. Wolbachia pode alterar o esperma assim se os companheiros masculinos contaminados com uma fêmea uninfected, ou com uma que leva uma tensão diferente de Wolbachia, embriões não podem se tornar. O mecanismo atrás desta matança embrionária encontra-se dentro de um outro elemento genético móvel no genoma de Wolbachia.

De “as populações Wolbachia não se emprestam para dirigir a alteração genética. Quando um plasmídeo natural soar muito prometedor contornear aquelas limitações, nós não temos ainda nenhuma evidência para sugerir a possibilidade ou eficácia de alguma transformação através deste plasmídeo,” Meren diz. “Nós apenas descobrimos sua existência, e O tempo o dirá como útil é.”

“Outras perguntas emocionantes para que nós não temos contudo respostas claras para incluir se há um relacionamento ancestral entre o plasmídeo e outros elementos genéticos móveis de Wolbachia, e se estes interactivos ou não,” adiciona Reveillaud.

Esta colaboração começou em MBL em 2011, quando Meren e Reveillaud trouxeram seu computacional e os fundos moleculars da evolução junto para explorar perguntas na ecologia microbiana no louro Paul do MBL se centram. (Veja o cargo do blogue de Reveillaud sobre a colaboração.) Anos mais tarde, começaram a examinar a diversidade genomic de Wolbachia focalizando nos mosquitos individuais capturados no selvagem, um pouco do que usar o mosquito do laboratório estica. Com a ajuda dos cientistas anteriores Sarah Bordenstein e Seth Bordenstein da universidade de Vanderbilt, que de MBL têm a experiência em Wolbachia, começaram a desembaraçar os intricados do genoma de Wolbachia.

Wolbachia é particularmente difícil de estudar porque, ao contrário das bactérias pródigos, não pode ser cultivado em media sem célula. Com esta colaboração interdisciplinar, nós podíamos amolar distante os genomas do anfitrião do mosquito, Wolbachia, e seus elementos móveis,” diz Sarah Bordenstein.

Quando os fragmentos deste plasmídeo novo tinham aparecido em Wolbachia precedente que arranja em seqüência estudos, estes fragmentos tinham sido montados nunca em uma parte circular completa e sua natureza extracromosómica não foi reconhecida, muito provavelmente devido às limitações computacionais. A equipe podia superar estas limitações empregando uma combinação de estratégias pioneiros, tais como arranjar em seqüência genoma-resolved do metagenomics e do longo-read.

“A plataforma chave da bioinformática que nos permitiu de estudar metagenomes do mosquito e pangenomes de Wolbachia neste estuda, e as conexões entre cientistas com as habilidades distintas que tornaram esta descoberta possível, foram desenvolvidas no MBL,” Meren diz. “Quase todos neste papel é ligado de algum modo ao MBL.”

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