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Jun 10, 2024

Una nuova strategia per lo screening delle mutazioni nella tensione

Malattie infettive della povertà volume 12, numero articolo: 74 (2023) Cita questo articolo 231 Accessi 1 Dettagli metriche altmetriche L'attuale strategia di prevenzione e controllo dell'Aedes albopictus è pesantemente

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L’attuale strategia di prevenzione e controllo dell’Aedes albopictus si basa fortemente su una gestione globale, come la gestione ambientale e il controllo chimico. Tuttavia, l’ampia applicazione dei piretroidi ha facilitato lo sviluppo della resistenza agli insetticidi, principalmente attraverso mutazioni nel gene del canale del sodio voltaggio-dipendente (VGSC). Questo studio mira a sviluppare una nuova strategia per rilevare le mutazioni nel gene VGSC in Ae. albopictus utilizzando la tecnologia di minisequenziamento multiplex PCR-spettrometria di massa (MPCR-MS).

Abbiamo stabilito una nuova strategia per rilevare le mutazioni nel gene VGSC in Ae. albopictus utilizzando la tecnologia di minisequenziamento MPCR-MS. Sono state utilizzate per prime l'amplificazione MPCR e l'estensione della sonda di massa (MPE), seguite dalla spettrometria di massa con tipizzazione del polimorfismo a singolo nucleotide (SNP), che consente il rilevamento simultaneo di più siti di mutazione del gene VGSC in 96 campioni di Ae. albopictus. Un totale di 70 Ae raccolti in natura. albopictus sono stati utilizzati per valutare le prestazioni del metodo confrontandolo con altri metodi.

Tre siti target (1016, 1532, 1534) nel gene VGSC possono essere rilevati simultaneamente mediante doppia amplificazione PCR combinata con spettrometria di massa a tempo di volo e ionizzazione con desorbimento laser assistito da matrice, raggiungendo un limite di rilevamento di 20 fg/μl. Abbiamo applicato questo metodo a 70 Ae raccolte in natura. albopictus e i genotipi ottenuti erano coerenti con i risultati del sequenziamento di routine, suggerendo l'accuratezza del nostro metodo.

La tecnologia di minisequenziamento MPCR-MS fornisce un approccio sensibile e ad alto rendimento all'Ae. Screening della mutazione del gene VGSC di albopictus. Rispetto al sequenziamento convenzionale, questo metodo è economico e fa risparmiare tempo. È di grande utilità per la sorveglianza della resistenza agli insetticidi in aree ad alto rischio di malattie trasmesse da vettori.

Aedes albopictus è un importante vettore per la trasmissione degli arbovirus, tra cui il virus dengue, il virus chikungunya e il virus Zika [1,2,3]. Essendo una delle specie di zanzara più invasive con riproduzione rapida e comportamento aggressivo [4, 5], Ae. albopictus ha esteso con successo la sua presenza in più di 70 paesi in tutto il mondo [6]. Attualmente, Ae. albopictus è controllato da una combinazione di metodi biologici, chimici e fisici e gli insetticidi chimici vengono utilizzati principalmente per uccidere direttamente le zanzare [7, 8]. Di questi insetticidi, i piretroidi sono quelli più ampiamente utilizzati a causa del loro ampio spettro, alta efficienza e bassa tossicità per i mammiferi [9, 10].

I canali del sodio voltaggio-dipendenti, codificati dal gene VGSC, sono il bersaglio principale degli insetticidi piretroidi. Le mutazioni nel gene VGSC potrebbero ridurre la suscettibilità di Ae. albopictus ai piretroidi, con conseguente resistenza all'atterramento [11]. La prima mutazione sensoriale (F1534C) è stata scoperta a Singapore nel 2011 [12]. La sequenza dei loci del gene VGSC in Ae. albopictus è determinato in base alla numerazione dei canali del sodio nella Musca domestica [13]. Sono stati trovati più siti di mutazione nel gene VGSC in Ae. È stato confermato che Albopictus [14,15,16,17,18,19,20] e tre di essi (1016, 1532 e 1534) sono associati alla resistenza all'atterramento [11]. La mutazione da GTA a GGA nel sito del codone 1016 determina un cambiamento di aminoacidi da valina (V) a glicina (G) [21]. Nel locus 1532, ATC (isoleucina, I) può essere mutato in ATA (isoleucina, I) o ACC (treonina, T) [14]. Nel locus 1534, il TTC wild-type (fenilalanina, F) può essere mutato in modo sinonimo in TTT (fenilalanina, F) o mutato in modo non sinonimo in TCC/TCG (serina, S), TGC (cisteina, C), TTG/CTG/CTC /TTA (leucina, L), CGC (arginina, R) o TGG (triptofano, W) [12, 16, 18,19,20].

Attualmente, l'individuazione di mutazioni nel gene VGSC in Ae. albopictus si basa sul sequenziamento del DNA o sulla PCR allele-specifica (AS-PCR). Il sequenziamento del DNA è quello più ampiamente utilizzato ed è considerato il gold standard per il rilevamento delle mutazioni VGSC. Tuttavia, la tecnologia di sequenziamento del DNA non è adatta per studi con un numero sostanziale di campioni a causa dei costi elevati e dei tempi necessari [19]. L'AS-PCR [19] è stata utilizzata anche per rilevare mutazioni nel VGSC in Ae. albopictus ma è adatto solo per il rilevamento in un singolo sito, con specificità relativamente bassa. Pertanto, un metodo di rilevamento rapido, accurato, economico e multisito per le mutazioni VGSC in Ae. albopictus è una necessità urgente.