Денге является наиболее распространенной в мире вирусной инфекцией, передаваемой комарами. Вирусы денге, являющиеся причиной лихорадки денге и более серьезных заболеваний, передаются людям инфекционными укусами самки комара Aedes aegypti, наиболее важного вида среди потенциальных естественных переносчиков инфекции в подгруппе Stegomyia; кроме того, этот вид комаров также несет ответственность за передачу вирусов чикунгунии и зики по всей Юго-Восточной Азии, Африке и Америке; вирусы Vanlandamo et. al. В Таиланде Ae. aegypti был впервые зарегистрирован в 1907 году и, как полагают, распространился из Юго-Восточной Азии в Тихоокеанский регион во время Второй мировой войны. Этот вид комаров широко распространен в городских и сельских районах Таиланда и представляет собой серьезную угрозу для здоровья населения и способствует увеличению бремени заболеваний в общинах.
Изучение популяционной генетики включает сравнение и оценку изменений временной наследственности для описания закономерностей генетического разнообразия в природных популяциях и разработки генотипических карт. Данные популяционно-генетических исследований E. aegypti полезны для лучшего понимания эпидемиологии передачи лихорадки денге и совершенствования борьбы с переносчиками инфекции. Анализ генетической структуры позволяет идентифицировать генетическую дифференциацию между отдельными лицами в субпопуляциях по районам.
Митохондриальная ДНК - широко используемый генетический производитель для изучения молекулярного разнообразия у животных. Однако появление ядерных митохондриальных псевдогенов в ядерном геноме Ae. aegypti может привести к чрезмерной амплификации мтДНК или даже к нацеливанию на реальные последовательности мтДНК, что может вызвать серьезные осложнения при анализе популяционных генетических исследований только с использованием mtDNA. Использование ядерной ДНК направлено на преодоление этой потенциальной проблемы с эгиптиками. Как показали другие исследования, использование ядерной ДНК для изучения генетики популяций Ae. aegypti представляется приемлемой альтернативой для избежания некоторых ограничений, присущих использованию мтДНК.
Здесь маркеры однонуклеотидного полиморфизма использовались для анализа закономерностей генетических изменений и дифференциации популяций в четырех предполагаемых нейтральных фрагментах Ae. aegypti. Ген Tsf расположен на хромосоме I и участвует в транспорте железа. Ген AelMUC1, расположен на хромосоме II и участвует в иммунных реакциях. Ген ApoLp-2 хромосомы III участвует в биосинтезе нейтральных жиров и транспортирует липопротеин. Наконец, ген CPA находится на хромосоме II и участвует в деградации белков пищеварительного тракта.
Образцы комаров и экстракция ДНК
Личинки собирали в искусственных контейнерах, а взрослых особей держали в ловушке с помощью противомоскитных сеток внутри и вокруг дома. В общей сложности 21 популяция комаров была собрана в шести географических точках Таиланда. Незрелых комаров разводили до совершеннолетия. Все имаго были идентифицированы до уровня вида с использованием стандартных морфологических признаков и хранились при температуре -20 °C до момента извлечения геномной ДНК с помощью комплектов для экстракции тканевой ДНК GF-1.
Амплификация и секвенирование ДНК
Образцы ДНК амплифицировали с помощью ПЦР с помощью четырех пар праймеров описанных областей кодирования и ПЦР-продуктов размером 1095, 429, 320 и 261 бп, соответственно. Пары праймеров генов Tsf, AelMUC1 и ApoLp-2 были получены из предыдущих работ, тогда как праймеры для гена CPA были разработаны с использованием метода интроссовки HExon-primed, 1997'. Общий объем 25 мкл составлял смесь ПЦР, содержащую около 100 нг образца ДНК, буфер 10X, 50 мМ MgCl2, 10 мМ dNTPs, 10 мкМ прямого праймера, 10 мкМ обратного праймера и 1 Unit Taq полимеразы.
Генетический анализ популяций
Значение индекса общей фиксации по методу Гудзона и др. и парных значений FST по методу Слаткина были использованы для измерения дифференциации популяции. Уровни генетической дифференциации внутри и между 21 популяцией, а также внутри шести географических регионов и между ними оценивались с помощью анализа молекулярной дисперсии в рамках программы "Арлекин 3.5".
Генетическое разнообразие
Генетическое разнообразие популяций комаров 21 Ae. aegypti по всему Таиланду оценивалось на основе четырех предполагаемо нейтральных последовательностей ДНК: Tsf, AelMUC1, ApoLp-2 и фрагменты ВМС. В общей сложности 106, 27, 10 и 23 SNPs были обнаружены из последовательностей длиной 1095, 429, 321 и 261 bp последовательностей соответственно. Среднее значение 14 SNPs на килобазу наблюдалось из распределения SNPs между четырьмя ядерными генами ДНК. Оценки разнообразия нуклеотидов варьировались от 0,009 до 0,019 и от 0,005 до 0,016. Постоянно низкие уровни генетического разнообразия были обнаружены у всех четырех генов Бангкока. Кроме того, самые низкие уровни нуклеотидного разнообразия наблюдались также в популяции Бангкока по сравнению с оценочным разнообразием популяций из шести других мест Таиланда.