Cartas de investigación científica | La secuenciación completa de amplicones de PacBio descifra las diferencias en la microecología intestinal de los mosquitos y la resistencia a los medicamentos

论文题目: Diferencias en la microbiota intestinal entre Aedes albopictus resistente a insecticidas y sensible según la secuenciación de ARNr 16S de longitud completa.

Revista: Microbiologíaopen

Factor de impacto: 3.139

Publicado: Enero 2021

Antecedentes de la investigación

Aedes albopictus es el principal vector del virus del dengue. El uso de insecticidas para el control de mosquitos y la propagación de enfermedades infecciosas sigue siendo una práctica común en todo el mundo. El uso excesivo de insecticidas ha llevado a una resistencia generalizada, frustrando el propósito de la prevención de vectores y el control de mosquitos. Sin embargo, hay pocos informes sobre la resistencia de los mosquitos a los insecticidas. Este estudio pretende deconstruir la composición microecológica intestinal de Aedes albopictus y determinar la diferencia y el posible impacto de la microecología intestinal de las poblaciones de Aedes albopictus que son resistentes a los insecticidas deltametrina.

Ideas de diseño

Se analizaron las diferencias en la microbiota intestinal entre Aedes albopictus sensible y resistente a deltametrina mediante secuenciación 16S rRNA, así como los cambios en la microbiota intestinal de los dos Aedes albopictus antes y después del tratamiento con deltametrina, y se analizaron las cepas relacionadas con la resistencia a la piretrina. obtenidos por aislamiento y cultivo.

diseño experimental

Protocolo de secuenciación: 16S rRNA

Plataforma de secuenciación: PacBio Sequel II

Volumen de datos: se obtuvieron 63 299 secuencias antes del tratamiento con deltametrina CL50 (308,78 secuencias por mosquito en promedio), y el número total de secuencias después de la purificación fue de 62 835; después del tratamiento, se obtuvieron 156 453 secuencias, y el número total de secuencias después de la purificación fue de 151 133.

conclusión principal

① Hubo diferencias significativas en la diversidad y abundancia de la microbiota intestinal de las dos cepas de Aedes albopictus;

②Las bacterias simbióticas cultivadas in vitro son principalmente bacterias anaerobias facultativas;

③培养的细菌如米沙雷氏菌(Serratia oryzae)和六月不动杆菌(Acinetobacter junii)可能起到促进杀虫剂抗药性发展的作用。表明肠道细菌可能有助于增强白纹伊蚊的抗药性。

本研究突出了16S rRNA全长扩增子测序在研究蚊子肠道微生物群方面的优势:

1. PacBio采用的CCS测序模型可以显著提高细菌的分辨率和注释率,产生较少的噪声和错误序列,它可以用来检测更稀有的物种。

2. 相较于V3 V4区域测序,16S rRNA全长扩增子测序可以提高物种注释的可靠性和准确性,进而影响了属和种的注释。

R:溴氰菊酯抗性菌株 S:溴氰菊酯敏感菌株

a为耐药菌株与敏感菌株之间的维恩图;b、c分别为治疗前后敏感株和耐药株的维恩图;d为治疗后敏感菌株死亡和存活组的维恩图;e为耐药菌株处理后死亡株和存活株的维恩图

敏感菌株与耐药菌株多样性指数差异。**p < 0.001, *p < 0.05;上述箱式图a, b, c图分别为两种蚊子群体肠道微生物多样性的Simpson、Shannon和Chao 1指数

不同分类学水平的物种丰度直方图;a、b、c分别为两组蚊子肠道微生物构成在目、属、种水平上群落结构组分

16S rRNA全长扩增子测序技术可以作为一种理想的方法来研究蚊子的肠道菌群。下一步研究者将对米沙雷氏菌Serratiaoryzae和六月不动杆菌Acinetobacterjunii进行体外和体内的功能验证,获得的功能特征可以被用于工程肠道微生物群,以开发新的策略来预防和控制杀虫剂抗性。


文章链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/mbo3.1177

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