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La ricerca offre le occasioni di controllo biologico degli agenti patogeni insetto-sopportati

I ricercatori dall'AICN, CIRAD, CEA, l'università di Montpellier e Chicago e università di Vanderbilt negli Stati Uniti hanno messo a punto un metodo innovatore per analizzare il genoma del batterio di Wolbachia. Questo batterio endosymbiotic infetta più di 70% degli insetti ed è capace dell'influenza della trasmissione dell'insetto degli agenti patogeni quali febbre rompiossa o il virus di Zika. Ordinando e studiando tutto il DNA presente nelle ovaie delle zanzare di culex pipiens, i ricercatori hanno identificato per la prima volta un elemento genetico mobile novello in questo batterio. Questa scoperta apre i nuovi viali della ricerca per capire meglio le interazioni fra il batterio di Wolbachia e la sua zanzara ospite come pure il suo ruolo nella trasmissione dell'agente patogeno. Questa ricerca, pubblicata nelle comunicazioni della natura, offre le occasioni del controllo biologico degli agenti patogeni insetto-sopportati, una sfida importante di salute pubblica.

L'incidenza delle malattie e dei rischi connessi con gli agenti patogeni trasmessi dalle zanzare, quali il faliciparum del plasmodio del parassita (un agente di malaria) ed i virus compreso febbre rompiossa, Zika, il chikungunya, il Nilo occidentale e la febbre della Rift Valley, sta sviluppando nel mondo intero. L'uso degli insetticidi è il metodo più comune per gestire le popolazioni della zanzara, ma la resistenza ai tipi differenti di antiparassitari corrente in uso è diffusa. In questo contesto, i nuovi strumenti per gestire la trasmissione dell'agente patogeno in popolazioni naturali delle zanzare basate sull'uso dei loro batteri, quale Wolbachia, stanno sviluppandi universalmente.

Il batterio endosymbiotic Wolbachia, in cui è trovato più di 70% degli insetti, è capace di alterazione della loro riproduzione e di diminuzione della trasmissione degli agenti patogeni in numerose specie di zanzara (per esempio aegypti dell'Aedes e gambiae delle anofeli). Corrente è utilizzato in una serie di programmi di controllo biologici importanti di vettore, quale il programma globale “elimina la febbre rompiossa„. Tuttavia, i meccanismi molecolari in questione nelle interazioni fra Wolbachia, l'insetto e l'agente patogeno sono ancora capiti male.

Un metodo innovatore per analizzare il genoma di Wolbachia si è sviluppato al livello determinato

Con lo scopo meglio di comprensione del ruolo del batterio endosymbiotic nella trasmissione degli agenti patogeni e della dissezione dei meccanismi molecolari di fondo, un gruppo internazionale degli scienziati dall'AICN, CIRAD, il CEA e le università di Montpellier, di Chicago e di Vanderbilt hanno condotto le analisi metagenomic delle zanzare per ricostruire i genoma del batterio di Wolbachia con un approccio innovatore. Per la prima volta, hanno ottenuto le sequenze di Wolbachia dalle ovaie del culex pipiens catturate in Francia, lavorante con le diverse zanzare piuttosto che con i raggruppamenti, come nel caso dei metodi convenzionali. Questo nuovo approccio ha identificato gli aspetti novelli del genoma del batterio endosymbiotic Wolbachia e dei sui elementi genetici mobili.

Un plasmide trovato per la prima volta in Wolbachia

Le analisi condotte facendo uso di breve ed il a lungo read che ordina i dati hanno identificato un pezzo circolare extracromosomico di DNA, precedentemente sconosciuto in Wolbachia, chiamato pWCP (plasmide di Wolbachia in culex pipiens). Questo DNA circolare ha 14 geni e sembra essere presente in parecchie copie nel batterio, oltre al suo cromosoma. Cercando il pWCP nei dati precedentemente pubblicati ha confermato la sua presenza su un più vasto disgaggio negli esemplari del culex pipiens raccolti nell'Africa del Nord.

La scoperta di questo DNA del plasmide in grazie di Wolbachia agli approcci innovatori di metagenomics permetterà all'indagine sullo sviluppo di nuovo strumento dell'ingegneria genetica per questo batterio. Questa scoperta potrebbe fornire la nuova conoscenza generica dei meccanismi in questione nelle interazioni fra il batterio, l'insetto e gli agenti patogeni che trasmette e più specificamente dei meccanismi attraverso cui il batterio regolamenta la trasmissione di questi agenti patogeni. Questa conoscenza avrebbe domande dirette di controllo biologico dei vettori di insetto degli agenti patogeni responsabili di alcune malattie animali ed umane importanti.