Блог

Jun 10, 2024

Новая стратегия скрининга мутаций напряжения

Инфекционные заболевания бедности, том 12, номер статьи: 74 (2023) Цитировать эту статью 231 Доступ 1 Подробности об альтернативных показателях Текущая стратегия профилактики и борьбы с Aedes albopictus

Инфекционные болезни бедности, том 12, номер статьи: 74 (2023 г.) Цитировать эту статью

231 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Текущая стратегия профилактики и борьбы с Aedes albopictus в значительной степени опирается на комплексное управление, такое как управление окружающей средой и химический контроль. Однако широкое применение пиретроидов способствовало развитию устойчивости к инсектицидам, в первую очередь за счет мутаций в гене потенциалзависимого натриевого канала (VGSC). Целью данного исследования является разработка новой стратегии обнаружения мутаций в гене VGSC у Ae. albopictus с использованием технологии минисеквенирования мультиплексной ПЦР-масс-спектрометрии (MPCR-MS).

Мы разработали новую стратегию обнаружения мутаций в гене VGSC у Ae. albopictus с использованием технологии минисеквенирования MPCR-MS. Сначала были использованы амплификация MPCR и расширение массового зонда (MPE), а затем масс-спектрометрия с типированием однонуклеотидного полиморфизма (SNP), которая позволяет одновременно обнаруживать множественные сайты мутаций гена VGSC в 96 образцах Ae. альбопиктус. Всего 70 собранных в дикой природе Ae. albopictus использовались для оценки эффективности метода путем сравнения его с другими методами.

Три целевых сайта (1016, 1532, 1534) в гене VGSC могут быть обнаружены одновременно с помощью двойной ПЦР-амплификации в сочетании с матричной лазерной десорбцией, ионизацией и времяпролетной масс-спектрометрией, достигая предела обнаружения 20 фг/мкл. Мы применили этот метод к 70 дико собранным Ae. albopictus, а полученные генотипы соответствовали результатам рутинного секвенирования, что свидетельствует о точности нашего метода.

Технология минисеквенирования MPCR-MS обеспечивает чувствительный и высокопроизводительный подход к Ae. albopictus скрининг мутаций гена VGSC. По сравнению с традиционным секвенированием этот метод экономичен и экономит время. Это имеет большое значение для наблюдения за устойчивостью к инсектицидам в районах с высоким риском трансмиссивных болезней.

Aedes albopictus является основным переносчиком арбовирусов, включая вирус денге, вирус чикунгунья и вирус Зика [1,2,3]. Являясь одним из наиболее инвазионных видов комаров с быстрым размножением и агрессивным поведением [4, 5], Ae. albopictus успешно распространил свое присутствие более чем в 70 странах мира [6]. В настоящее время Ае. albopictus контролируется сочетанием биологических, химических и физических методов, а химические инсектициды в основном используются для непосредственного уничтожения комаров [7, 8]. Из этих инсектицидов наибольшее распространение получили пиретроиды из-за их широкого спектра действия, высокой эффективности и низкой токсичности для млекопитающих [9, 10].

Потенциал-управляемые натриевые каналы, кодируемые геном VGSC, являются основной мишенью пиретроидных инсектицидов. Мутации в гене VGSC могут снизить восприимчивость Ae. albopictus к пиретроидам, что приводит к устойчивости к нокдауну [11]. Первая смысловая мутация (F1534C) была обнаружена в Сингапуре в 2011 г. [12]. Последовательность локусов гена VGSC у Ae. albopictus определяют на основе нумерации натриевых каналов Musca Domestica [13]. Множественные сайты мутаций были обнаружены в гене VGSC у Ae. Albopictus [14,15,16,17,18,19,20], и три из них (1016, 1532 и 1534), как было подтверждено, связаны с устойчивостью к нокдауну [11]. Мутация GTA на GGA в кодоне 1016 приводит к замене аминокислоты с валина (V) на глицин (G) [21]. В локусе 1532 ATC (изолейцин, I) может быть мутирован на ATA (изолейцин, I) или ACC (треонин, T) [14]. В локусе 1534 TTC дикого типа (фенилаланин, F) может быть синонимически мутирован в TTT (фенилаланин, F) или несинонимично мутирован в TCC/TCG (серин, S), TGC (цистеин, C), TTG/CTG/CTC. /TTA (лейцин, L), CGC (аргинин, R) или TGG (триптофан, W) [12, 16, 18,19,20].

В настоящее время обнаружение мутаций в гене VGSC у Ae. albopictus основан на секвенировании ДНК или аллель-специфической ПЦР (AS-PCR). Секвенирование ДНК наиболее широко используется и считается золотым стандартом обнаружения мутаций VGSC. Однако технология секвенирования ДНК не подходит для исследований со значительным количеством образцов из-за высокой стоимости и временных затрат [19]. AS-PCR [19] также применялась для обнаружения мутаций VGSC у Ae. albopictus, но подходит только для обнаружения в одном месте и имеет относительно низкую специфичность. Таким образом, существует быстрый, точный, экономичный и многосайтовый метод обнаружения мутаций VGSC у Ae. albopictus является острой необходимостью.