Aedes aegypti 모기 감염 Wolbachia 유지

Summary

Aedes aegypti 모기 Wolbachia 감염 arboviruses의 전송을 억제 하는 자연적인 인구에 발표 되는. 우리 실험실 적응 및 선택 최소화 하기 위해 예방 조치를 복용 실험 및 필드 릴리스, 후면 Ae aegypti Wolbachia 감염 실험실에서 하는 방법을 설명 합니다.

Abstract

실험적 감염 Wolbachia aedes aegypti 모기는 뎅기열, chikungunya, Zika 등 arboviruses의 확산을 제어 하는 프로그램에서 활용 되고있다. Wolbachia-감염 된 모기 호환 되지 않는 matings 통해 인구 크기를 줄이거나 또는 바이러스 전송 내 화물은 모기와 인구 변환 필드에 나올 수 있습니다. 성공할이 전략에 대 한 실험실에서 필드에 출시 모기 네이티브 모기와 경쟁 해야 합니다. 그러나, 실험실에서 모기를 유지 될 수 있습니다 근 친, 유전적 부동 및 실험실 적응 분야에서 자신의 체력을 줄일 수 있으며 실험의 결과 혼동 수 있습니다. 테스트 하려면 배포에 대 한 다른 Wolbachia 감염의 적합성 분야에서 그것은 여러 세대에 걸쳐 제어 된 실험실 환경에서 모기를 유지 하는 데 필요한. 우리 모두 Wolbachia적합 실험실에서 Ae aegypti 모기를 유지 하기 위한 간단한 프로토콜 설명-감염 및 야생-타입 모기. 방법 실험실 적응을 최소화 하 고 필드 모기에 실험의 관련성을 높이기 위해 outcrossing 구현. 또한, 식민지는 오픈 필드 자료에 대 한 자신의 적합성을 극대화 하기 위해 최적의 조건에서 유지 됩니다.

Introduction

Aedes aegypti 모기는 뎅기열, Zika chikungunya¹를 포함 하 여 세계에서 가장 중요 한 arboviruses의 일부를 전송 합니다. 이러한 바이러스 Ae aegypti 열 대 지방에 널리 분포^2,,34를 확장 하는 계속 되 고 세계 보건에 대 한 증가 위협 되 고 있다. 여성 애 aegypti 우선적으로 인간의 피⁵ 에 피드 하 고 따라서 인구는 가장 조밀한 도시 지역에서 특히 인 간에 게 가까운 근접에서 사는 경향이. 인간과이 가까운 협회를 통해 그들은 또한 타이어, 냄비, 하 수구 및 물 탱크^6,7을 포함 하 여 인공 서식 지에서 번 식에 적응 했습니다. Ae aegypti 또한 쉽게 어디 그들은 유지 될 수 있는 어떤 특별 한 필요 조건 없이 Aedes 속^{8, 다른 종족과 달리 필드에서 직접 수집 후 실험실 환경에 적응 9,10}. 유지 보수의 용이성 그들의 분야의 광범위 한 범위에 실험실에서 널리 공부 그들 본, 전송할 수 있습니다 궁극적으로 질병 모기 제어를 목표로 하는 것.

전통적으로, arboviral 제어 모기 인구를 줄이기 위해 살충제의 사용에 크게 의존 합니다. 그러나, 접근 수정된 모기 실험실에서 양육 하 고 자연적인 인구에 발표에서 증가 관심이 있다. 출시 된 모기는 유전자에^11,12,13, 생물학^14,15, 방사선 조사¹⁶, 화학 치료^17,18를 통해 수정할 수 있습니다. 또는 결합 된 기법¹⁹ 모기 인구를 억제 하거나 arboviral 전송²⁰내 화물은 모기와 함께 그들을 대체 합니다.

Wolbachia 박테리아 arboviruses. 에 대 한 생물 학적 제어 에이전트로 현재 사용 되 고 있다 여러 변종의 Wolbachia 최근 Ae aegypti 배아 microinjection^21,22,,2324를 사용 하 여 실험적으로로 소개 되었다. 이러한 변종 유포 및 떨어지면서 그들의 전송 잠재적인^{23,25,,2627,28 모기에 복제 하는 arboviruses의 용량을 줄일} . 그러나 Wolbachia 감염 감염 된 남성과 감염 되지 않은 여성²²친구 때 특정 긴장 무 균을 유도 하는, 자손에 게 어머니에서 전송 됩니다. Wolbachia-감염 된 남성 최근에 다른 Aedes 종^15,29에서 설명 하는 천연 모기 인구를 억제 하에 따라서 나올 수 있습니다. 그러나, 이후 Wolbachia 또한 Ae aegyptiarboviral 전송 억제, 모기 수 또한 나올 가난한 벡터 본토 인구를 바꿉니다. Ae aegypti Wolbachia 실험적으로 감염 됩니다 지금이 후자의 접근^14,,3031를 사용 하 여 여러 국가에서 필드에 출시 되고있다.

Wolbachia-arboviral 컨트롤에 대 한 기반된 접근법 Wolbachia, 모기와 환경 간의 상호 작용의 소리 이해에 의존. Wolbachia 곤충의 광범위 한 범위에서 자연스럽 게 발생 하 고 모기에 도입 하는 긴장은 그들의 효과³²에서 다양 한. Wolbachia 감염 신형 Ae aegypti²⁴에 소개는, 그것은 모기 피트 니스, 재생산 및 다양 한 조건에서 arboviral 간섭에 미치는 영향에 대 한 각 스트레인을 특성화 하는 데 필요한. 실험실에서 엄격한 실험 따라서 Wolbachia 종자 분야에서 성공 하기 위한 잠재력을 평가 해야 합니다.

Wolbachia 감염 Ae aegypti 의 오픈 필드 자료 자주 출시 될 영역 당 모기의 수천 수만 수천 reared 각 주^14,,3031요구할 수 있습니다. 초기 출시의 성공 그들의 통치³³ 과 짝짓기 성공^34,35극대화에 큰 크기의 모기를 방출 하 여 개선할 수 있습니다. 그러나 모기도 그들은 행동과 필드 성능^{36,37에 영향을 줄 수 있는 생리에 변화를 일으킬 수 있습니다 장기 실험실 양육 분야에서 경험 하 게 됩니다 하는 조건에 적응 해야 38}.

우리 애 aegypti 기본 장비를 사용 하 여 실험실에서 양육에 대 한 간단한 프로토콜을 설명 합니다. 이 프로토콜은 두 야생-타입에 적합 및 Wolbachia-감염 모기, 후자는 요구할 수 있습니다 특별 한 관심으로 일부 Wolbachia 변종 모기 생활 역사 특색^39, 에 상당한 영향을 미칠 ⁴⁰. 양육 조건과 밀 하 고 일관 된 크기는 벡터 역량 및 피트 니스 실험에 대 한 중요 하 고 모기는 필드 릴리스^{41에 대 한 건강 보장의 모기를 생산 하는 식품에 대 한 경쟁 방지} . 우리는 또한 선택 압력을 감소 시켜 실험실 적응 및 근 친 결혼을 최소화 하기 위해 예방 조치를 취해야 하 고 큰, 임의의 풀에서 샘플링은 되도록 다음 세대. 그러나, 실험실 환경 분명히 다른 필드 조건, 그리고 편안한 조건에서 장기적인 유지 관리 릴리스 필드^{37,42,43에 따라 모기의 피트 니스를 줄일 수 있습니다.} . 우리가 따라서 크로스 여성 필드 수집 남성 주기적으로 실험실 라인에서 식민지 유전자 실험 비교에 대 한 유사 고는 대상 필드 인구³⁹적응의 결과로. 방법 어떤 특수 장비를 필요로 하지 않는 및 필드 출시에 대 한 주당 개인의 수천의 수만 후방에 확장할 수 있습니다. 프로토콜은 또한 곤충 자연 인구에 설립에 대 한 운명에 대 한 중요 한 고려 사항 시간과 세대를 걸쳐 모기의 피트 니스 우선순위. 이 프로토콜은 특히 모기와 필드에 relatability의 일관 된 품질은 중요 한 실험적인 비교에 대 한 Ae aegypti의 유지 보수를 필요로 하는 대부분의 실험실에 적합 합니다.

Protocol

멜버른 인간의 윤리 위원회의 대학에 의해 승인 되었다 혈액 인간 주제에 모기의 먹이 (승인 #: 0723847). 제공 하는 모든 자원 봉사자 정보 서 면된 동의. 1. 애벌레 양육 참고: 모기는 26 ± 0.5 ° C 및 50-70% 상대 습도,이 식민지 유지 관리 프로토콜에 대 한 12시 12분 h (빛: 다크) photoperiod와에서 개최 됩니다. 이러한 조건을 평균 기후 조건, 호주 및 최적의 열 범위 <…

Representative Results

그림 4 에서는 Ae aegypti 애벌레의 개발에 차선의 영양의 효과 보여 줍니다. 때 컨테이너 애벌레 하루 당 식품의 0.25 밀리 그램 제공 됩니다 또는, 개발 시간 증가 둘 다 남성과 여성, 하 고 음식의 0.5 mg와 용기에 보다 적게 동기 제공 됩니다. 적절 한 음식 애벌레의 개발 기간을 통해 제공 되지 않은 경우 유지 관리 일정에 부정적인 영향을 미칠 수…

Discussion

여기에 제시 된 Wolbachia의 유지 보수에 대 한 프로토콜에 따라-감염 된 Ae aegypti 일관성 있는 품질의 건강 한 모기 실험에 대 한 생산 및 필드 자료 열을 확인 해야. (참조⁵⁷참조) 모기의 대량 양의 생산 우선 순위를 지정 하는 다른 프로토콜, 달리 방법 모두 세대 편안한 양육 조건, 구현 하 여 고에서 자신의 체력을 극대화에 집중 근 친, 선택 및 실험실 적응을 최소화 ?…

Materials

Wild type Aedes aegypti			Collected from field locations in Queensland, Australia, see Yeap and others39 for details
w Mel-infected Aedes aegypti			Provided by Monash University. Refer to Walker and others23 for information on the strain
w AlbB-infected Aedes aegypti			Provided by Monash University. Refer to Xi and others21 for information on the strain
w MelPop-infected Aedes aegypti			Provided by Monash University. Refer to McMeniman and others22 for information on the strain
Instant dried yeast	Lowan		Stimulates egg hatching. Found in general grocery stores. Other brands may be used
5 L plastic tub	Quadrant	Q110950	Used for hatching and rearing larvae. Other products may be used
Fish Food (Tetramin Tropical Tablets)	Tetra	16152	Provided to larvae as a source of food. Web address: https://www.amazon.com/Tetra-16152-TetraMin-Tropical-10-93-Ounce/dp/B00025Z6SE
Plastic containers			Used for rearing larvae. Any plastic container above 500 mL should be suitable
Glass pipette			Used for transferring larvae and pupae between containers. Web address: https://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Durable-Long-Glass-Experiment-Medical-Pipette-Dropper-Transfer-Pipette-Lab-Supplies-With-Red-Rubber-Cap/32704471109.html?spm=2114.40010308.4.2.py4Kez
Clicker counter	RS Pro	710-5212	Used to assist in the counting of larvae, pupae and eggs. Web address: http://au.rs-online.com/web/p/products/7105212/?grossPrice=Y
Rearing trays	Gratnells		Used for rearing larvae. Web address: http://www.gratnells.com
Nylon mesh			Used to transfer larvae and pupae to containers of fresh water. Other brands may be used. Web address: https://www.spotlightstores.com/fabrics-yarn/specialty-apparel-fabrics/nettings-tulles/nylon-netting/p/BP80046941001-white
Cages	BugDorm	DP1000	Houses adult mosquitoes. Alternative products may be used. Web address: http://bugdorm.megaview.com.tw/bugdorm-1-insect-rearing-cage-30x30x30-cm-pack-of-one-p-29.html
35 mL plastic cup	Huhtamaki	AA272225	Used to provide water or sucrose to adult mosquitoes. Other brands may be used
35 mL plastic cup lid	Huhtamaki	GB030005	Used to provide sucrose to adult mosquitoes. Other brands may be used
Cotton wool	Cutisoft	71841-13	Moist cotton wool is provided as a source of water to adults. Other brands may be used
White Sugar			Provided as a source of sugar to adult mosquitoes. Found in general grocery stores
Rope	M Recht Accessories	C323C/W	Used to provide sucrose solution to adults. Other brands may be used. Web address: https://mrecht.com.au/haberdashery/braids-cords-and-tapes/cords/plaited-cord/cotton/
Plastic cup (large)			Used as an oviposition container. Any plastic cup that holds 100 mL of water should be suitable
Sandpaper	Norton Master Painters	CE015962	Provided as an oviposition substrate. Alternative products may be used, but we use this brand because it is relatively odorless. Lighter colors are used for contrast with eggs. Web address: https://www.bolt.com.au/115mm-36m-master-painters-bulk-roll-p80-medium-p-9396.html
Filter paper	Whatman	1001-150	Used as an alternative oviposition substrate. Other brands may be used
Latex gloves	SemperGuard	Z560979	Prevents mosquito bites on hands when blood feeding. Other brands may be used. Web address: http://www.sempermed.com/en/products/detail/semperguardR_latex_puderfrei_innercoated/