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Journal of invertebrate pathology2012Feb01Vol.109issue(2)

次世代シーケンスを使用して、蚊のネズミのaegyptiにおけるBTI毒素に対する耐性の転写プロファイリング

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

感染症を伝達する蚊の制御は、主に化学殺虫剤の使用に依存しています。しかし、ほとんどの化学殺虫剤に対する耐性は蚊の制御プログラムを脅かしています。これに関連して、細菌Bacillus thuringiensis subspによって生成された毒素の噴霧。幼虫の生息地のイスラエレンシス(BTI)は、化学殺虫剤の代替品を表しており、現在は蚊の制御に広く使用されています。最近の研究は、BTI毒素に対する蚊の耐性が局所的に発生する可能性があることを示唆していますが、これまでのところメカニズムは特徴付けられていません。本研究では、次世代のシーケンスアプローチを使用して、蚊のネズミaedes aegyptiにおけるBTI毒素耐性に関連する遺伝子転写レベルの変動を調査しました。同じ遺伝的背景を共有する2つの株の幼虫から600万を超える短いcDNAタグがシーケンスされました:BTI毒素耐性株と感受性株。これらのcDNAタグは、AEの6000を超える遺伝子に高いカバレッジ(平均あたり308読み取り)でマッピングされました。エージプティゲノムは、2つの蚊株の間のこれらの遺伝子の転写レベルを定量化および比較するために使用されます。その中で、86個の遺伝子が、感受性株に比べてBTI毒素抵抗性株で4倍以上にわたって著しく微妙に転写されました。これらには、セリンプロテアーゼ、アルカリホスファターゼ、アルファアミラーゼなどのBTI毒素耐性に以前に関連する遺伝子ファミリーが含まれていました。これらの結果は、蚊における潜在的なBTI毒素耐性メカニズムに関して議論されています。

感染症を伝達する蚊の制御は、主に化学殺虫剤の使用に依存しています。しかし、ほとんどの化学殺虫剤に対する耐性は蚊の制御プログラムを脅かしています。これに関連して、細菌Bacillus thuringiensis subspによって生成された毒素の噴霧。幼虫の生息地のイスラエレンシス(BTI)は、化学殺虫剤の代替品を表しており、現在は蚊の制御に広く使用されています。最近の研究は、BTI毒素に対する蚊の耐性が局所的に発生する可能性があることを示唆していますが、これまでのところメカニズムは特徴付けられていません。本研究では、次世代のシーケンスアプローチを使用して、蚊のネズミaedes aegyptiにおけるBTI毒素耐性に関連する遺伝子転写レベルの変動を調査しました。同じ遺伝的背景を共有する2つの株の幼虫から600万を超える短いcDNAタグがシーケンスされました:BTI毒素耐性株と感受性株。これらのcDNAタグは、AEの6000を超える遺伝子に高いカバレッジ(平均あたり308読み取り)でマッピングされました。エージプティゲノムは、2つの蚊株の間のこれらの遺伝子の転写レベルを定量化および比較するために使用されます。その中で、86個の遺伝子が、感受性株に比べてBTI毒素抵抗性株で4倍以上にわたって著しく微妙に転写されました。これらには、セリンプロテアーゼ、アルカリホスファターゼ、アルファアミラーゼなどのBTI毒素耐性に以前に関連する遺伝子ファミリーが含まれていました。これらの結果は、蚊における潜在的なBTI毒素耐性メカニズムに関して議論されています。

The control of mosquitoes transmitting infectious diseases relies mainly on the use of chemical insecticides. However, resistance to most chemical insecticides threatens mosquito control programs. In this context, the spraying of toxins produced by the bacteria Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (Bti) in larval habitats represents an alternative to chemical insecticides and is now widely used for mosquito control. Recent studies suggest that resistance of mosquitoes to Bti toxin may occur locally but mechanisms have not been characterized so far. In the present study, we investigated gene transcription level variations associated with Bti toxin resistance in the mosquito Aedes aegypti using a next-generation sequencing approach. More than 6 million short cDNA tags were sequenced from larvae of two strains sharing the same genetic background: a Bti toxins-resistant strain and a susceptible strain. These cDNA tags were mapped with a high coverage (308 reads per position in average) to more than 6000 genes of Ae. aegypti genome and used to quantify and compare the transcription level of these genes between the two mosquito strains. Among them, 86 genes were significantly differentially transcribed more than 4-fold in the Bti toxins resistant strain comparatively to the susceptible strain. These included gene families previously associated with Bti toxins resistance such as serine proteases, alkaline phosphatase and alpha-amylase. These results are discussed in regards of potential Bti toxins resistance mechanisms in mosquitoes.

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