Малярия Африкада үлем һәм авыруның төп сәбәбе булып кала, иң зур авыру 5 яшькә кадәрге балалар арасында күзәтелә. Авыруны булдырмауның иң нәтиҗәле ысулы - олы Anopheles чебеннәренә каршы инсектицид векторларын контрольдә тоту чаралары. Бу чараларның киң кулланылышы нәтиҗәсендә, иң еш кулланыла торган инсектицидлар классларына каршы торучанлык хәзерге вакытта Африкада киң таралган. Бу фенотипка китерә торган төп механизмнарны аңлау, каршылыкның таралуын күзәтү һәм аны җиңү өчен яңа кораллар эшләү өчен дә бик мөһим.
Бу тикшеренүдә без Буркина-Фасодан алынган инсектицидларга чыдам Anopheles gambiae, Anopheles cruzi һәм Anopheles arabiensis популяцияләренең микробиом составын, шулай ук Эфиопиядән килгән инсектицидларга сизгер популяцияләр белән чагыштырдык.
Без инсектицидларга чыдам һәм инсектицидлар арасында микробиота составында аерма тапмадык.инсектицид- Буркина-Фасодагы сизгер популяцияләр. Бу нәтиҗә Буркина-Фасоның ике иленнән колонияләрнең лаборатория тикшеренүләре белән расланды. Киресенчә, Эфиопиядән килгән Anopheles arabiensis чебеннәрендә, үлгән һәм инсектицид йогынтысыннан исән калганнар арасында микробиота составында ачык аермалар күзәтелде. Бу Anopheles arabiensis популяциясенең каршылыгын тагын да тирәнрәк тикшерү өчен, без РНК секвенирлавын үткәрдек һәм инсектицидларга каршы торучанлык белән бәйле детоксикация геннарының дифференциаль экспрессиясен, шулай ук сулыш алу, метаболик һәм синаптик ион каналларындагы үзгәрешләрне таптык.
Безнең нәтиҗәләр шуны күрсәтә: кайбер очракларда микробиоталар транскриптом үзгәрешләреннән тыш, инсектицидларга каршы торучанлык үсешенә өлеш кертә ала.
Каршылык еш кына Anopheles векторының генетик компоненты буларак тасвирланса да, соңгы тикшеренүләр микробиомның инсектицидларга җавап итеп үзгәрүен күрсәтте, бу исә бу организмнарның каршылык күрсәтүдә ролен күрсәтә. Чыннан да, Көньяк һәм Үзәк Америкада Anopheles gambiae чиркей векторларын өйрәнү пиретроидларга дучар булганнан соң эпидермис микробиомында, шулай ук органофосфатларга дучар булганнан соң гомуми микробиомда үзгәрешләр булуын күрсәтте. Африкада пиретроидларга чыдамлык Камерун, Кения һәм Кот-д'Ивуарда микробиоталар составындагы үзгәрешләр белән бәйле, ә лабораториядә җайлаштырылган Anopheles gambiae пиретроидларга чыдамлык өчен сайлап алынганнан соң аларның микробиоталарындагы үзгәрешләрне күрсәтте. Моннан тыш, антибиотиклар белән эксперименталь дәвалау һәм лабораториядә колонияләштерелгән Anopheles arabiensis чиркейләренә билгеле бактерияләр өстәү пиретроидларга чыдамлыкның артуын күрсәтте. Бергәләп, бу мәгълүматлар инсектицидларга чыдамлыкның чиркей микробиомы белән бәйле булуын һәм инсектицидларга чыдамлыкның бу аспектын авыру векторларын контрольдә тоту өчен кулланырга мөмкин булуын күрсәтә.
Бу тикшеренүдә без Көнбатыш һәм Көнчыгыш Африкада лабораториядә колонияләштерелгән һәм кырда җыелган чебеннәрнең микробиотасы пиретроид дельтаметринга дучар булганнан соң исән калганнар һәм үлгәннәр арасында аерылып торамы-юкмы икәнен билгеләү өчен 16S секвенирлау кулландык. Инсектицидларга каршы торучанлык контекстында, Африканың төрле төбәкләреннән алынган микробиотаны төрле төрләр һәм каршылык дәрәҗәләре белән чагыштыру микроб җәмгыятьләренә төбәк йогынтысын аңларга ярдәм итә ала. Лаборатория колонияләре Буркина-Фасодан алынган һәм ике төрле Европа лабораториясендә (Германиядә An. coluzzii һәм Бөекбританиядә An. arabiensis) үстерелгән, Буркина-Фасодан килгән чебеннәр An. gambiae төр комплексының өч төрен дә, ә Эфиопиядән килгән чебеннәр An. arabiensisны тәшкил иткән. Монда без Эфиопиядән килгән Anopheles arabiensis тере һәм үле чебеннәрдә аерым микробиоталар билгеләренә ия булуын, ә Буркина-Фасодан килгән Anopheles arabiensis һәм ике лабораториядә булмаганлыгын күрсәтәбез. Бу тикшеренүнең максаты - инсектицидларга каршы торучанлыкны тагын да өйрәнү. Без Anopheles arabiensis популяцияләрендә РНК секвенирлавын үткәрдек һәм инсектицидларга каршы торучанлык белән бәйле геннарның көчәйгәнен, ә сулыш алу белән бәйле геннарның, гомумән алганда, үзгәргәнен ачыкладык. Бу мәгълүматларны Эфиопиядән икенче популяция белән интеграцияләү төбәктәге төп детоксикация геннарын ачыклады. Буркина-Фасодан Anopheles arabiensis белән алга таба чагыштыру транскриптом профильләрендә зур аермалар күрсәтте, ләкин Африка буенча артык экспрессияләнгән дүрт төп детоксикация генын ачыклады.
Аннары һәр төбәктән һәр төрнең тере һәм үле чебеннәре 16S секвенирлау ярдәмендә секвенирланды һәм чагыштырмача күплек исәпләнде. Альфа төрлелегендә аермалар күзәтелмәде, бу операцион таксономик берәмлек (OTU) байлыгында аермалар булмавын күрсәтә; шулай да, бета төрлелеге илләр арасында сизелерлек аерылып торды, һәм ил һәм тере/үле статусы өчен үзара бәйләнеш терминнары (PANOVA = 0,001 һәм 0,008, тиешенчә) бу факторлар арасында төрлелек булуын күрсәтте. Илләр арасында бета дисперсиясендә аермалар күзәтелмәде, бу төркемнәр арасында охшаш дисперсияләрне күрсәтә. Брей-Кертис күп үзгәрүчәнле масштаблау графигы (2А рәсем) үрнәкләрнең күбесенчә урнашу буенча аерылганлыгын күрсәтте, ләкин кайбер күренекле искәрмәләр дә бар иде. An. arabiensis җәмгыятеннән берничә үрнәк һәм An. coluzzii җәмгыятеннән бер үрнәк Буркина-Фасодан алынган үрнәк белән капланган, ә Буркина-Фасодан алынган An. arabiensis үрнәкләреннән бер үрнәк An. arabiensis җәмгыяте үрнәге белән капланган, бу оригиналь микробиотаның күп буыннар һәм берничә төбәктә очраклы рәвештә сакланганлыгын күрсәтергә мөмкин. Буркина-Фасо үрнәкләре төрләр буенча ачык аерылмаган; бу аерылуның булмавы көтелгән иде, чөнки төрле личинка мохитеннән килеп чыгуларына карамастан, аерым затлар соңрак берләштерелгән. Чыннан да, тикшеренүләр күрсәткәнчә, су чорында экологик нишаны бүлешү микробиотаның составына сизелерлек йогынты ясый ала [50]. Кызыклысы шунда ки, Буркина-Фасо чиркей үрнәкләре һәм җәмгыятьләре инсектицидларга дучар булганнан соң чиркейләрнең исән калуында яки үлемендә аермалар күрсәтмәсә дә, Эфиопия үрнәкләре ачык аерылган, бу Anopheles үрнәкләрендәге микробиотаның составы инсектицидларга каршы торучанлык белән бәйле булуын күрсәтә. Үрнәкләр бер үк урыннан җыелган, бу бәйләнешнең ныграк булуын аңлатырга мөмкин.
Пиретроид инсектицидларына каршы торучанлык - катлаулы фенотип, һәм метаболизм һәм максатлардагы үзгәрешләр чагыштырмача яхшы өйрәнелсә дә, микробиоталардагы үзгәрешләр әле генә өйрәнелә башлады. Бу тикшеренүдә без микробиоталардагы үзгәрешләрнең кайбер популяцияләрдә мөһимрәк булырга мөмкинлеген күрсәтәбез; без Бахир Дардан алынган Anopheles arabiensis инсектицидларына каршы торучанлыкны тагын да характерлыйбыз һәм билгеле каршылык белән бәйле транскриптлардагы үзгәрешләрне, шулай ук Эфиопиядән алынган Anopheles arabiensis популяцияләренең алдагы РНК-эзлекле тикшеренүендә дә ачыкланган сулыш алу белән бәйле геннардагы мөһим үзгәрешләрне күрсәтәбез. Бергәләп, бу нәтиҗәләр бу чиркейләрдә инсектицидларга каршы торучанлык генетик һәм генетик булмаган факторларның комбинациясенә бәйле булырга мөмкин дип күрсәтә, мөгаен, чөнки җирле бактерияләр белән симбиотик мөнәсәбәтләр түбәнрәк каршылык дәрәҗәсе булган популяцияләрдә инсектицидларның таркалуын тулыландырырга мөмкин.
Соңгы тикшеренүләр сулыш алуның артуын инсектицидларга каршы торучанлык белән бәйли, бу Бахир Дар RNAseq'тагы баетылган онтология терминнары һәм монда алынган интеграцияләнгән Эфиопия мәгълүматлары белән туры килә; тагын бер тапкыр, каршы торучанлык сулыш алуның артуына китерә, бу фенотипның сәбәбе яки нәтиҗәсе буларак. Әгәр бу үзгәрешләр, элек тәкъдим ителгәнчә, реактив кислород һәм азот төрләре потенциалында аермаларга китерсә, бу вектор компетенциясенә һәм микроб колонизациясенә озак вакытлы комменсаль бактерияләр тарафыннан ROS чистартуга бактерияләрнең дифференциаль каршылыгы аша тәэсир итәргә мөмкин.
Монда китерелгән мәгълүматлар микробиотаның билгеле бер мохиттә инсектицидларга каршы торучанлыкка йогынты ясый алуын күрсәтә. Шулай ук без Эфиопиядәге An. arabiensis чиркейләренең инсектицидларга каршы торучанлыкны тәэмин итүче охшаш транскриптом үзгәрешләре күрсәтүен күрсәттек; ләкин Буркина-Фасодагы геннарга туры килә торган геннар саны аз. Монда һәм башка тикшеренүләрдәге нәтиҗәләргә кагылышлы берничә кисәтү кала. Беренчедән, пиретроидларның исән калуы һәм микробиоталар арасындагы сәбәп-нәтиҗә бәйләнешен метаболомик тикшеренүләр яки микробиоталар трансплантациясе ярдәмендә күрсәтергә кирәк. Моннан тыш, төрле төбәкләрдән берничә популяциядә төп кандидатларны валидацияләүне күрсәтергә кирәк. Ниһаять, транскриптом мәгълүматларын микробиоталар мәгълүматлары белән максатчан трансплантациядән соңгы тикшеренүләр аша берләштерү микробиотаның пиретроидларга каршы торучанлыкка карата чиркейләрнең транскриптомына турыдан-туры йогынты ясавы турында тулырак мәгълүмат бирәчәк. Ләкин, бергәләп алганда, безнең мәгълүматлар каршылыкның җирле һәм транснациональ булуын күрсәтә, бу яңа инсектицид продуктларын берничә төбәктә сынап карау кирәклеген күрсәтә.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 24 марты