معلومة

ما هو المبدأ التوجيهي لاختيار هدف جزيئي لتحديد مضيفات الفقاريات من وجبات دموية المفصليات؟

ما هو المبدأ التوجيهي لاختيار هدف جزيئي لتحديد مضيفات الفقاريات من وجبات دموية المفصليات؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هناك بعض الأهداف الجزيئية لتحديد مضيفات الفقاريات من وجبات دموية المفصليات بما في ذلك جين Cyt b وجين COI. ما هي المعايير أو الخصائص التي يجب أن أضعها في الاعتبار لاختيار هدف جزيئي لتحديد دم المضيف من البعوض؟ انا اقدر مساعدتك.


لقد بحثت عن الموضوع وسألت الخبراء وأفضل طريقة للتوافق لمعرفة مضيف الفقاريات من وجبات الدم المفصلية يستهدف جينات الميتوكوندريا لأنه يمكنك الحصول على بيانات تسلسل نظيفة نظرًا لوجود أليل واحد فقط بدلاً من اثنين.

داخل جينوم الميتوكوندريا ، يجب عليك اختيار جين تم تسلسله على نطاق واسع لمعظم أنواع الفقاريات التي من المحتمل أن تكتشفها في منطقتك ، ومن الناحية الأخرى سيكون لديك العديد من الهويات غير المعروفة بين وجبات الدم الخاصة بك. في الواقع ، هناك خياران فقط يتوافقان مع هذه المعايير: جين السيتوكروم أوكسيديز 1 (COI) ، والذي تم استخدامه في مشروع قاعدة بيانات الحياة ؛ و السيتوكروم ب ، والتي تتوفر لها التسلسلات على نطاق واسع (على سبيل المثال للعديد من أنواع الفقاريات) في بنك الجينات. إذا حصلت على نتيجة سلبية لأحدهما ، يمكنك تجربة الآخر. متواليات التمهيدي متوفرة على نطاق واسع في الأدبيات.

في الختام ، يجب أن تستهدف جينات COI و Cytb لضمان تحديد هوية المضيف ومنع التطابق غير المعروف في مشروع قاعدة بيانات الحياة أو GenBank.

أعطيك مثالًا ورقيًا لمراجعة الميتودولوجيا: تفضيل المضيف لناقل Arbovirus Culex erraticus (Diptera: Culicidae) في بحيرة سونسو ، إدارة وادي كاوكا ، كولومبيا


تشفير وجبات الدم: مجموعات تمهيدي جديدة خاصة بالفقاريات لتعيين هويات تصنيفية لاستضافة الحمض النووي من وجبات دم البعوض

يتم التوسط في ديناميكيات انتقال مسببات الأمراض المنقولة بالبعوض ، جزئيًا ، من خلال أنماط تغذية مضيف البعوض. يتم توضيح هذه الأنماط باستخدام تحليل وجبة الدم ، وهي مجموعة من التقنيات المصلية والجزيئية التي تحدد الهويات التصنيفية للحيوانات المضيفة التي تُشتق منها وجبات الدم. تعتمد التحليلات الحديثة لوجبات الدم على تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) ، وتسلسل الحمض النووي ، ومقارنات المعلومات الحيوية لتسلسل الحمض النووي لوجبة الدم إلى قواعد البيانات المرجعية. من الناحية المثالية ، تعمل البادئات المستخدمة في تحليل وجبات الدم على تضخيم القوالب من مجموعة متنوعة من الفقاريات من الناحية التصنيفية ، وتنتج أمبليكون قصيرًا ، وتتجنب التضخيم المشترك للقوالب غير المستهدفة. يتوفر عدد قليل من مجموعات البرايمر التي تناسب هذه المتطلبات السيتوكروم ج أوكسيديز الوحدة الفرعية أنا (COI) الجين ، علامة تحديد الأنواع مع أعلى تغطية تصنيفية في قواعد البيانات المرجعية. هنا ، نقدم مجموعات أولية جديدة مصممة لتضخيم شظايا منطقة تشفير الحمض النووي الشريطية للفقاريات COI الجين ، مع تجنب التضخيم المشترك لقوالب البعوض ، دون مضاعفة أو تداخل تفاعل البوليميراز المتسلسل. تم التحقق من صحة المواد الأولية باستخدام قوالب الحمض النووي للفقاريات المضيفة من وجبات دم البعوض ذات المنشأ المعروف ، والتي تمثل جميع فئات الفقاريات الأرضية ، ووجبات دم البعوض التي تم جمعها ميدانيًا مجهولة المصدر. وجدنا أن البادئات كانت فعالة بشكل عام في تضخيم مضيف الفقاريات ، ولكن ليس في قوالب الحمض النووي للبعوض. تم تطبيقه على عينة من وجبات دم البعوض غير المعروفة ، وتم تحديد 98٪ (60/61) من عينات وجبات الدم بشكل موثوق ، مما يدل على جدوى التعرف على مضيف البعوض باستخدام البادئات الجديدة. هذه البادئات مفيدة حيث يمكن استخدامها للتضخيم COI قوالب من مجموعة متنوعة من مضيفات الفقاريات باستخدام PCR القياسي ، وبالتالي تبسيط عملية تحديد مضيفي البعوض ، ويمكن تطبيقها على الجيل التالي من أساليب تسلسل الحمض النووي وتشفير الأيض.


البحوث الأصلية المادة

لويس إم هيرن & # x000E1ndez-Triana 1 & # x0002A ، Javier A. Garza-Hern & # x000E1ndez 2 ، ألدو آي أورتيغا موراليس 3 ، شون دبليو جيه بروسر 4 ، بول دي إن هيبرت 4 ، نادية نيكولوفا 4 ، إلسا باريرو 1 ، Erick de J. de Luna-Santillana 5 ، Vicente H. Gonz & # x000E1lez-Alvarez 6 ، رام & # x000F3n منديز- L & # x000F3pez 3 ، راهويل جيه تشان شابيل 3 ، أنتوني ر. فوكس 1 و ماريو إيه رودر & # x000EDguez-P & # x000E9rez 5 & # x02020
  • 1 وكالة صحة الحيوان والنبات ، قسم علم الفيروسات ، مجموعة أبحاث داء الكلب والأمراض الحيوانية المنشأ والحياة البرية ، آدلستون ، المملكة المتحدة
  • 2 Instituto de Ciencias Biom & # x000E9dicas، Universidad Aut & # x000F3noma de Ciudad Ju & # x000E1rez، Chihuahua، Mexico
  • 3 Departamento de Parasitolog & # x000EDa، Universidad Aut & # x000F3noma Agraria Antonio Narro، Unidad Laguna، Perif & # x000E9rico Ra & # x000FAl L & # x000F3pez S & # x000E1nchez y Carretera a Santa Fe، Torre & # x000F3n، Mexico
  • 4 مركز علم جينوم التنوع البيولوجي ، جامعة جيلف ، جيلف ، أونتاريو ، كندا
  • 5 Instituto Polit & # x000E9cnico Nacional، Centro de Biotecnolog & # x000EDa Gen & # x000F3mica، Reynosa، Mexico
  • 6 كلية الطب البيطري y Zootecnia ، Universidad Aut & # x000F3noma de Guerrero ، Chilpancingo ، المكسيك

هناك & # x0007E240 نوعًا من Culicidae في المكسيك ، وبعضها نواقل للفيروسات التي تنقلها المفصليات مثل فيروس زيكا وفيروس حمى الضنك وفيروس شيكونغونيا وفيروس غرب النيل. وبالتالي ، فإن تحديد تفضيلات تغذية البعوض أمر بالغ الأهمية لفهم تفاعلات الناقلات & # x02013host & # x02013 الممرضة التي بدورها يمكن أن تساعد في السيطرة على تفشي المرض. عادة ، يتم استخراج الحمض النووي والحمض النووي الريبي بشكل منفصل للحيوانات (الحشرات ومضيفي وجبة الدم) وتحديد الفيروس ، ولكن هذه الدراسة توضح أنه يمكن تحليل العديد من الكائنات الحية من مستخلص الحمض النووي الريبي واحد. لأول مرة ، تم تحليل الحمض النووي المتبقي الموجود في مستخلصات الحمض النووي الريبي القياسي عن طريق الترميز الشريطي للحمض النووي بالتنسيق مع سانجر وتسلسل الجيل التالي (NGS) لتحديد كل من أنواع البعوض ومصدر وجباتهم في الإناث التي تتغذى بالدم والتي تم اصطيادها في سبعة سيلفان. المجتمعات في ولاية تشياباس ، المكسيك. بينما اشتمل التعرف الجزيئي للبعوض على طرق الترميز القياسية ، تم تعظيم حساسية تحديد وجبة الدم من خلال استخدام بادئات قصيرة مع NGS. في المجموع ، قمنا بجمع 1634 عينة تنتمي إلى 14 جنسًا و 25 نوعًا فرعيًا و 61 نوعًا من أنواع البعوض. من بين هذه الأنواع ، كانت أربعة أنواع بمثابة سجلات جديدة للمكسيك (Aedes غواتيمالا ، AE. insolitus ، Limatus asulleptus ، Trichoprosopon pallidiventer) ، وتسعة أرقام قياسية جديدة لولاية تشياباس. تم الحصول على متواليات الباركود DNA لـ & # x0003E300 نقطة أساس لجين COI من 291 عينة ، بينما تم استرداد تسلسل 130 نقطة أساس من 179 عينة أخرى. لوحظت قيم تباعد عالية غير محددة (& # x0003E2 ٪) تشير إلى مجمعات الأنواع المشفرة في تسعة أصناف: Anopheles eiseni (5.39%), ان. التنس الكاذب (2.79%), الزهره. بودوغرافيك (4.05%), كوليكس ايستور (4.88%), Cx. غريب الأطوار (2.28%), Toxorhynchites البواسير (4.30%), آر. pallidiventer (4.95%), Wyeomyia adelpha / Wy. غواتيمالا (7.30٪) ، و وي. كاذب (4.04٪). زادت الدراسة عدد أنواع البعوض المعروفة من 128 نوعًا إلى 138 نوعًا في ولاية تشياباس ، و 239 نوعًا في المكسيك ككل. أظهر تحليل وجبة الدم ذلك Aedes angustivittatus تتغذى على البط والدجاج ، بينما ألبيبات Psorophora يتغذى على البشر. Culex quinquefasciatus تتغذى على مضيفين متنوعين بما في ذلك الدجاج والبشر والديك الرومي والمكسيكي. لم يتم الكشف عن فيروس arbovirus RNA عن طريق تفاعل النسخ العكسي & # x02013polymerase المتسلسل في العينات التي تم مسحها. أظهرت هذه الدراسة ، لأول مرة ، أنه يمكن استخدام الحمض النووي المتبقي الموجود في مستخلصات وجبة دم الحمض النووي الريبي لتحديد نواقل العائل ، وتسليط الضوء على الدور المهم للنُهج الجزيئية في تحديد النواقل وكشف المضيف & # x02013vector & # x02013 التفاعلات الممرضة.


تقنيات أقدم

الرحلان الكهربائي للبروتين

كان الرحلان الكهربي للبروتين ، خاصةً مقترنًا بالتلوين لنشاط الإنزيم ، يستخدم على نطاق واسع في دراسات علم اللا فقاريات النظامي وعلم الوراثة السكانية ، ولكن تم استبداله الآن إلى حد كبير بتقنيات الحمض النووي التي يمكن أن توفر مصدرًا أكثر ثراءً للمعلومات. تمت مراجعة استخدام الرحلان الكهربائي لتحليل محتويات القناة الهضمية للحيوانات المفترسة المفصلية في موراي وآخرون. (1989) وسليمان وآخرون. (1996). كان النهج الأكثر شيوعًا هو تحليل المستخلصات من الحيوانات المفترسة المتجانسة (أو أحشائها فقط) على المواد الهلامية المتعددة الأكريلاميد والبقع من أجل نشاط الإنزيم ، وخاصة الاستراتز (على سبيل المثال Schelvis & Siepel 1988 Walrant & Loreau 1995). ثم تتم مقارنة أنماط التطويق مع تلك الخاصة بالفريسة المستهدفة. تتمثل العوائق الرئيسية لهذا النهج إما في ندرة نطاقات التشخيص الخاصة بالأنواع أو ببساطة استحالة فصل أنماط النطاقات المعقدة التي تنشأ عندما تحتوي أمعاء مفترس واحدة على بقايا عدة فرائس مختلفة (Walrant & Loreau 1995). يعتبر الرحلان الكهربائي أكثر فاعلية عندما تتغذى الحيوانات المفترسة على نطاق محدود من الفرائس (مثل Giller 1986 Lister وآخرون. 1987 Dicke & de Jong 1988 Solomon وآخرون. 1996) ولا يزال يستخدم من حين لآخر حتى اليوم (Corey وآخرون. 1998 Paill 2000 Traugott 2001). تم استخدام الرحلان الكهربائي بأشكال مختلفة بشكل أساسي لتحليل النظم الغذائية لمفصليات الأرجل مثل غمدية الأجنحة المفترسة ونصفي الأجنحة والأكارينا. كما تم تطبيقه أيضًا في أبحاث الفقاريات لدراسة ، على سبيل المثال ، النظام الغذائي للطيور البحرية (Walter & O’Neill 1986 Freeman & Smith 1998).

المقايسات المناعية باستخدام مضاد متعدد النسيلة

تم استخدام المضاد متعدد النسيلة على نطاق واسع لتحليل محتويات القناة الهضمية للحيوانات المفترسة اللافقارية لأكثر من 50 عامًا ، وتمت تغطية الموضوع (التقنيات والتطبيقات والمزايا والعيوب) بشكل شامل من خلال العديد من المراجعات السابقة ، خاصة فيما يتعلق بافتراس المفصليات الأرضية (Boreham & أوهايجو 1978 ساندرلاند 1988 جرينستون 1996 سيموندسون وهمنغواي 1997 سيموندسون 2002 سندرلاند وآخرون. في الصحافة ). هويت وآخرون. (2000) مراجعة استخدام المضاد متعدد النسيلة لدراسة الشبكات الغذائية في النظم البيئية البحرية ووصف استخدام اختبارات pricipitin والنشاف الغربي لدراسة افتراس الجمبري على مجدافيات harpacticoid.

باختصار ، تتضمن التقنيات رفع الأجسام المضادة عن طريق حقن بروتينات الفريسة المستهدفة في حيوان ثديي (عادة أرنب). بعد حقنتين أو ثلاث من هذه الحقن ، يتم حصاد الأجسام المضادة من مصل الدم. ستشمل الأجسام المضادة عددًا كبيرًا من الخصائص المختلفة التي ترتبط بالحواتم (مواقع الارتباط) على المستضدات المحقونة. يتم بعد ذلك استخدام هذا المزيج من الأجسام المضادة في مجموعة من تنسيقات الفحص المختلفة لاختبار ما إذا كانت المستضدات موجودة داخل أحشاء الحيوانات المفترسة التي تم جمعها ميدانيًا وبالتالي ما إذا كان استهلاك الفريسة المستهدفة قد حدث.

تم جمع الأجسام المضادة وعينات الاختبار معًا في مجموعة متنوعة من الطرق المبتكرة (تمت مراجعتها في Boreham & Ohiagu 1978). في معظم المقايسات السابقة ، تم السماح للأجسام المضادة والمستضد إما بالانتشار بشكل سلبي تجاه بعضها البعض من خلال سائل أو هلام (اختبارات الترسيبيتين) ، أو يتم تجميعها معًا بسرعة أكبر في مجال كهربائي (الرحلان الكهربي المناعي). يشير الراسب الأبيض إلى تفاعل إيجابي ، حيث تشكل الأجسام المضادة ثنائية التكافؤ مصفوفات مع مستضداتها المحددة. تم استخدام هذا النهج على نطاق واسع لتحليل النظم الغذائية لمجموعة واسعة من مفترسات المفصليات (راجعها Greenstone 1996). على الرغم من أن معظم الدراسات نظرت في مجموعة الحيوانات المفترسة التي تتغذى على فريسة مستهدفة ، فقد تم تطوير مجموعة من مضادات الفيروسات في بعض الأنواع للنظر على نطاق أوسع في اختيار الفريسة ، على سبيل المثال ، في الغابات (Dennison & Hodkinson 1983) والبحرية (Feller) وآخرون. 1985 مايفيلد وآخرون. 2000) النظم البيئية. يسمح تفصيل اختبار الترسيب ، الرحلان الكهربي المناعي للصاروخ ، بتحليل منفصل لمستضدات مختلفة داخل عينة عن طريق الجمع بين اختبارات الرحلان الكهربائي والترسيبيتين. تم استخدام هذا الاختبار بشكل فعال ، على سبيل المثال ، لتحليل محتويات القناة الهضمية لرأسيات الأرجل بحثًا عن بقايا القشريات المختلفة (Boyle وآخرون. 1986) والفقمة والدلافين لبقايا السلمون (بيرس وآخرون. 1990 ب). ومن المثير للاهتمام ، أن نفس النهج وجد أنه فعال عند استخدامه بشكل غير جراحي لتحليل البراز من الفقمة بحثًا عن بقايا سمكة معينة (بيرس وآخرون. 1990a 1990b). من الواضح أن الأختام على الأقل لا تفسد طبيعة مستضدات البروتين تمامًا أثناء الهضم وربما يكون من المدهش أن هذا النهج لم يتم اعتماده على نطاق واسع لدراسات النظم الغذائية للفقاريات الأخرى (ومع ذلك ، انظر تقنيات الحمض النووي أدناه).

لا تزال تقنيات الرسيبيتين مستخدمة من حين لآخر في دراسات الافتراس (مثل Hoyt وآخرون. 2000) ، على الرغم من توافر مناهج أكثر حساسية ، وخاصة مقايسات الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA). تكتسب ELISA حساسيتها الكبيرة عن طريق ربط إنزيم ، بشكل مباشر أو غير مباشر ، بالأجسام المضادة في المصل المضاد. عادة ما يتم إجراء الاختبارات على صفائح ميكروتيتيرية ذات 96 بئراً حيث يُشار إلى تفاعل إيجابي من خلال وجود الإنزيم ، مما يؤدي إلى تحويل الركيزة من مادة عديمة اللون إلى منتج ملون في وجود مستضد معين. تمت مراجعة تنسيقات وبروتوكولات الفحص وأمثلة لاستخدام ELISA في دراسات الافتراس بشكل شامل في Sunderland (1988) و Greenstone (1996) و Symondson & Hemingway (1997) و Symondson (2002) و Sunderland وآخرون. (في الصحافة ). منذ استخدامه لأول مرة في دراسات الافتراس بواسطة Miller (1981) و Ragsdale وآخرون. (1981) ، تم استخدام المضاد متعدد النسيلة بالإضافة إلى ELISA لدراسة النظم الغذائية لمجموعة واسعة من الحيوانات المفترسة اللافقارية. في معظم الحالات ، نظرت الدراسات مرة أخرى في مجموعة الحيوانات المفترسة التي تتغذى على أنواع فريسة مستهدفة مثل حشرات المن (Crook & Sunderland 1984 Chiverton 1987 Sunderland وآخرون. 1987) ، بق mirid (McIver & Tempelis 1993) ويرقات Lepidoptera (Kapuge وآخرون. 1987 DuDevoir & Reeves 1990). في حالات قليلة ، تم إجراء تقييمات كمية للافتراس من قبل الحيوانات المفترسة الرئيسية في ظل ظروف مختلفة أو في أوقات مختلفة من العام فيما يتعلق باستهلاك الفريسة (ELISA الكمي) والكثافة السكانية للفريسة (مثل Symondson وآخرون. 1996). تمت مراجعة طرق تقدير الافتراس في الحقل من بيانات ELISA (وأنظمة المقايسة المناعية الأخرى) بواسطة Sopp وآخرون. (1992) و Mills (1997).

تمت دراسة النظم الغذائية الفقارية أيضًا من حين لآخر باستخدام ELISA ، بما في ذلك تحليل محتويات محصول طيور البطريق (Walter وآخرون. 1986). تم استخدام ELISA أيضًا لدراسة التفاعلات بين المفترس والفريسة بين اللافقاريات في النظم البيئية البحرية: Theilacher وآخرون. (1993) درس الافتراس بواسطة القشريات في المراحل المبكرة من الأنشوجة (باستخدام dot-ELISA - انظر أدناه) وآخرون. (1999) بحث في استغلال العوالق الحيوانية بواسطة الحبار paralarvae و Mayfield وآخرون. (2000) طورت مادة antisera لدراسة النظام الغذائي للكركند.

ميل الأجسام المضادة متعددة النسيلة للتفاعل التبادلي (مثل Mayfield وآخرون. 2000) في بعض الأحيان يمكن تقليله أو إزالته إما عن طريق الامتصاص والترسيب (Symondson & Liddell 1993a) أو تنقية التقارب على عمود (Schoof وآخرون. 1986) ، يزيل بشكل فعال أي أجسام مضادة ترتبط بالبروتينات من الأنواع غير المستهدفة. قد يؤدي رفع الأمصال ضد البروتينات المفردة والمنقاة والمخصصة للفريسة إلى تحسين خصوصية المصل المضاد ولكن في الممارسة العملية لا يزال من الممكن أن يؤدي إلى مشاكل التفاعل التبادلي (مثل بلاكويل وآخرون. 1994). المشكلة الرئيسية مع المضاد متعدد النسيلة هي غياب القابلية للتكاثر: لا يوجد مصلان مضادان لهما نفس الخصائص ، حتى لو تم تربيتهما في نفس الثدييات الفردية.


مقدمة

تعتبر عائلة Culicidae مهمة من الناحية الطبية نظرًا للعدد الكبير من مسببات الأمراض التي تنقلها بعض الأنواع إلى الحيوانات والبشر ، كما أنها محرك للعديد من الأمراض المعدية الناشئة حول العالم (1 ، 2). توفر معرفة تفضيلات تغذية الدم لأنواع البعوض نظرة ثاقبة على ديناميكيات انتقال الفيروس ، مما يسمح لسلطات الصحة العامة بتصميم وتنفيذ استراتيجيات فعالة لمكافحة ناقلات الأمراض (3). تساهم مسببات الأمراض المنقولة بالبعوض في أكبر تنوع في أمراض المناطق المدارية المهملة التي تؤثر بشكل كبير على صحة الإنسان والحيوان (4). هناك 3574 نوعًا معترفًا بها من Culicidae في جميع أنحاء العالم (5) ، لذا فإن التحديد الصحيح للأنواع التي تعمل كناقلات أمر بالغ الأهمية لتوصيف مسارات انتقال العوامل الممرضة.

تلعب دراسات اختيار المضيف وتفضيل التغذية للبعوض والمفصليات الدموية الأخرى ، بالاقتران مع فحص العوامل الممرضة ، دورًا رئيسيًا في فهم ديناميكيات تفاعلات العوامل الممرضة & # x02013host & # x02013 (6 & # x0201316). بمجرد معرفة تفضيلات التغذية ، وتحديد الأنواع المضيفة المعرضة لخطر انتقال مسببات الأمراض التي تنقلها المفصليات ، يمكن توضيح آليات انتقال المرض (17 & # x0201319). أدى التوصيف المنهجي لعلم الوراثة المضيفة للطيور والثدييات إلى زيادة خصوصية الدراسات. مدفوعًا باستخدام التقنيات الجزيئية ، حل التحليل الجيني إلى حد كبير محل الطرق المصلية لتحديد وجبة الدم (9). تم استخدام العديد من العلامات الجينية لهذا الغرض ، بما في ذلك الميتوكوندريا (على سبيل المثال ، cytB ، COI) والنووية (على سبيل المثال ، ITS2) (20 ، 21) علامات.

بينما حل التحليل الجيني محل الأساليب المصلية إلى حد كبير ، تواجه دراسات تفضيل المضيف تحديات. أولاً ، إن التحديد الدقيق لناقلات المفصليات معقد بسبب التشابه المورفولوجي للأنواع ، من خلال تقليل الخبرة التصنيفية ، ووجود مجمعات الأنواع (22 & # x0201325). ثانيًا ، تتأثر القدرة على استعادة تسلسل للمضيف بدرجة هضم وجبة الدم داخل البعوضة ، وكذلك طريقة الحفظ بعد الالتقاط (15 ، 16 ، 26). ثالثًا ، يزيد الوجود المحتمل لمسببات الأمراض داخل وجبة الدم من مشكلات السلامة الحيوية. للتغلب على الحاجز الأول ، يتم الآن استخدام تحليل منطقة الباركود COI mtDNA (27 ، 28) على نطاق واسع لتعريف البعوض في جميع أنحاء العالم (29 & # x0201334). للتخفيف من التحدي الثاني ، يستخدم الباحثون الآن التسلسل عالي الإنتاجية بالاشتراك مع الكوكتيلات الأولية الخاصة بالفقاريات (35 ، 36). ثالثًا ، أدى استخدام بطاقات FTA وتحليلها في المنشآت ذات الاحتواء العالي والتي تعمل بموجب لوائح صارمة للأمن البيولوجي إلى تقليل مخاوف السلامة البيولوجية. بشكل جماعي ، تمكن هذه التطورات الآن الباحثين من توسيع فهمهم لتفاعلات المضيف & # x02013vector & # x02013 الممرض.

في المكسيك ، تم تسجيل 234 نوعًا من البعوض (37). مثل بعض (الزاعجة المصرية. الزهره. المبيض ، Culex quinquefasciatus) هي من أنواع ناقلات الأمراض الرئيسية ، وتشهد المكسيك تداولًا مستمرًا لفيروسات arbovirus مثل chikungunya (CHIKV) ، وحمى الضنك (DENV) ، وزيكا (ZIKV) ، وغرب النيل (WNV) (38). تمثل الإعدادات Sylvatic في Chiapas مثل Lancadon Jungle الكثير من الغابات الاستوائية في المكسيك (39). على الرغم من أنها واحدة من أكثر المناطق تنوعًا بيولوجيًا في أمريكا الوسطى ، إلا أنها تواجه دمارًا وشيكًا بسبب الأنشطة البشرية (40). هناك القليل من المعلومات حول تنوع البعوض أو فيروسات arbovirus المنتشرة في Lancadon Jungle أو في محميات أخرى في المكسيك باستثناء دراسة سابقة واحدة (41). بالإضافة إلى ذلك ، لم تحقق سوى عدد قليل من الدراسات الوبائية في تحديد وجبة الدم في البعوض المكسيكي. على سبيل المثال ، درس (42) تفضيل تغذية المضيف لـ Cx. quinquefasciatus في مونتيري ، بينما فحصت (3) و (43) و (44) مدنًا في شبه جزيرة يوكات & # x000e1n ، أو (45) داخل غابة جبلية. في هذه الدراسة ، تم استخدام نهج متكامل بما في ذلك تحديد البعوض باستخدام التشكل والتشفير الشريطي للحمض النووي ، وتحديد وجبة الدم باستخدام التسلسل عالي الإنتاجية ، وفحص فيروس arbovirus باستخدام النسخ العكسي & # x02013 تفاعل سلسلة البوليميراز (RT-PCR) لتوصيف حيوانات البعوض وكشف عن host & # x02013vector & # x02013 التفاعلات الممرضة في مجتمعات سيلفان في ولاية تشياباس. علاوة على ذلك ، تستخدم هذه الدراسة طريقة جديدة لتحديد الحمض النووي للمضيف الفقاري من الآثار المتبقية داخل مستخلصات الحمض النووي الريبي المفصلية.


ما هو المبدأ التوجيهي لاختيار هدف جزيئي لتحديد مضيفات الفقاريات من وجبات دموية المفصليات؟ - مادة الاحياء

لم يعد Academia.edu يدعم Internet Explorer.

لتصفح Academia.edu والإنترنت الأوسع بشكل أسرع وأكثر أمانًا ، يرجى قضاء بضع ثوانٍ لترقية متصفحك.

قدرات التعرف على الأقارب ، التي ظهرت لأول مرة منذ 25 عامًا في الضفادع الصغيرة ، تبدو الآن واسعة. المزيد من قدرات التعرف على الأقارب ، التي ظهرت لأول مرة منذ 25 عامًا في الضفادع الصغيرة ، يبدو الآن أنها منتشرة على نطاق واسع بين البرمائيات. في بعض الفقاريات ، يعتمد التعرف على الأقارب ، على الأقل جزئيًا ، على جينات معقدة التوافق النسيجي الرئيسية متعددة الأشكال (MHC). إلى جانب حماية الحيوانات من مقاومة الأمراض ، تنظم جينات معقد التوافق النسيجي الكبير السلوك الاجتماعي. إنها تسمح للأقارب بالتعرف على بعضهم البعض حتى يتمكنوا من التعاون من أجل المنفعة المتبادلة. قد تكون هاتان الوظيفتان المتميزتان على ما يبدو لجينات معقد التوافق النسيجي الكبير مترابطتين بشكل متكامل ، لأن الحيوانات تحتاج إلى التزاوج من أجل تحسين الجهاز المناعي لنسلها. وبالتالي فإن القدرة على التمييز من نوع MHC من المرجح أن تسهل التمييز بين الأقارب في الضفادع الصغيرة.

لقد اختبرت تفضيلات الارتباط للضفادع الصغيرة (Xenopus laevis) الضفادع الصغيرة في جهاز اختيار معمل. كما هو الحال في أنواع الأنوران الأخرى ، وجدت أن الضفادع الصغيرة في مراحل نمو مبكرة ترتبط بشكل تفضيلي بأشقاء غير مألوفين على غير الأشقاء غير المألوفين ولكن هذا التفضيل ينعكس أثناء التطور. أظهر الضفادع الصغيرة التي تقترب من التحول انعكاسًا في تفضيلها أنها تفضل المدرسة مع غير الأقارب بدلاً من الأقارب. يتزامن التحول الوراثي في ​​تفضيلات تعليم اليرقات مع بداية التطور الخاضع للتحكم بهرمون الغدة الدرقية (TH) وقد يكون مؤشراً على انخفاض فوائد اللياقة البدنية المرتبطة بالتعليم مع الأقارب في مراحل تطور لاحقة. قد تنجم هذه عن زيادة في المنافسة غير المحددة ، أو الافتراس ، أو القابلية للمرض من الأفراد بروميتورفيك. بدلاً من ذلك ، قد تعكس سلوكيات تجنب الأقارب التي لوحظت في مراحل اليرقات اللاحقة السلوك الانفصالي الذي يسهل تجنب زواج الأقارب عند النضج الإنجابي. هذه هي الدراسة الأولى التي تجد تحولًا من تفضيل الارتباط للأقارب إلى غير الأقارب أثناء تطور اليرقات البرمائية.

باستخدام تقنيات PCR الخاصة بالأليل للضفادع الصغيرة من نوع MHC ، اختبرت تفضيلات الارتباط بين الأشقاء بناءً على الأنماط الفردانية المشتركة لـ MHC. باستخدام أشقاء كاملين فقط في الاختبارات التجريبية ، قمت بالتحكم في التباين الجيني في مكان آخر في الجينوم الذي قد يؤثر على تفضيلات الدراسة. لقد وجدت أن الشراغيف X. laevis تميز بين الأشقاء المألوفين بناءً على الاختلافات في جينات MHC. الموضوعات من أربع عائلات يتم تعليمها بشكل تفضيلي مع أشقاء متطابقين مع MHC على أولئك الذين لا يشاركونهم نمط فرداني واحد. علاوة على ذلك ، فإن قوة تفضيلات التعليم المتنوع MHC للضفادع الصغيرة ترتبط بشكل كبير مع اختلافات الأحماض الأمينية في منطقة ربط الببتيد (PBR) لكل من موقعي MHC من الصنف الأول والثاني. نظرًا لأن تعدد الأشكال MHC-PBR تحدد مجموعة الببتيدات التي يمكن أن تكون بمثابة روابط لجزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير ، فإن هذه النتائج تدعم الفرضية القائلة بأن روابط ببتيد MHC تتوسط في تمييز نوع معقد التوافق النسيجي الكبير. نظرًا لأن الأشخاص الخاضعين للاختبار كانوا على دراية متساوية بجميع مجموعات التحفيز ، يبدو أن تمييز الشرغوف ينطوي على آلية التعرف الجيني المرجعية الذاتية حيث يقارن الأفراد نوع MHC الخاص بهم مع تلك النوعية.

لقد وجدت أيضًا أن الاختلافات الجينية غير المرتبطة بـ MHC تساهم في تفضيلات ارتباط الشرغوف في الاختبارات التي تتناقض مع MHC والقرابة. لم تميز الضفادع الصغيرة بين الأشقاء غير المتشابهين مع MHC والأشقاء غير المتشابهين مع MHC وترتبط بشكل تفضيلي مع غير الأشقاء غير المتماثلين مع MHC بدلاً من الأشقاء غير المتشابهين مع MHC. على الرغم من أن MHC قد لا يكون المسؤول الوحيد عن الإشارات المحددة وراثيًا التي توجه تفضيلات ارتباط الشرغوف ، فمن المؤكد أنه مهم في تسهيل التمييز بين أنواع معينة في X. laevis الشراغيف. قد يتم الاحتفاظ بالتمييز القائم على MHC من خلال تطور الجنين ويعمل على الحفاظ على تعدد الأشكال معقد التوافق النسيجي الكبير من خلال تسهيل التزاوج التحريضي.


نتائج

العينات الميدانية.

باستخدام المصائد الضوئية CDC ، تم جمع ذبابة الرمل التي تتغذى بالدم من ثلاث بؤر مختلفة معروفة لـ CL: معاليه أدوميم (159) وكفار أدوميم (70) وطبريا (32). تم جمع البعوض الذي يتغذى بالدم من وادي عربة (19) وتل أبيب (18) والقدس (13 جدول 1). بشكل عام ، هناك 261 أنثى ذبابة بالرمال من أصل ثلاثة الفصد محيط (P. sergenti ، الفاصد الباباتاسي (سكوبولي) و الفصد السرياني Adler & amp Theodore) و 50 أنثى من البعوض كوليكس محيط (Cx. بيبيينز و Cx. perexiguus) خلال عامي 2006 و 2007 (الجدول 1).

عدد ذباب الرمل والبعوض الذي تم اختباره ، مدرجًا حسب النوع والموقع

عدد ذباب الرمل والبعوض الذي تم اختباره ، مدرجًا حسب النوع والموقع

حالة دقيق الدم.

تم فحص ذباب الرمل للتأكد من نضارة وحجم الدم (الجدول 2). كشف الفحص عن وجود نسبة أعلى من مساحيق الدم الكبيرة والمتوسطة (67٪) مقارنة بالدقيق الصغير (27٪) ونسبة صغيرة جدًا (6٪). كانت غالبية وجبات الدم الكبيرة والمتوسطة حمراء اللون ، بينما كانت غالبية وجبات الدم الصغيرة بنية اللون (الجدول 2). حجم ولون دقيق الدم لهما تأثير معنوي مشترك (F = 3.35 df = 3 ص = 0.016) على قابلية اكتشاف تفاعل البوليميراز المتسلسل. لم تتأثر قابلية الكشف بلون دقيق الدم المتوسط ​​والكبير. كانت قابلية الكشف عن دقيق الدم الأحمر الصغير مماثلة لتلك الخاصة بدقيق الدم الأكبر حجمًا ولكن تم تقليلها في دقيق الدم البني الصغير. ولوحظ مزيد من الانخفاض في دقيق الدم البني الصغير جدًا. كانت أهمية الآثار المنفصلة F = 4.8 df = 1 و ص = 0.029 للنضارة و F = 6.08 df = 3 و ص = 0.001 للحجم. تعذر تحديد دقيق الدم في 26 عينة بسبب فشل تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل و / أو انخفاض جودة التسلسل ، حتى بعد عدة محاولات تضخيم (الشكل 1).

العلاقة بين حجم دقيق الذبابة الرملية ونضارة وتحليل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) الناجح

العلاقة بين حجم دقيق ذبابة الرمل ونضارة وتحليل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) الناجح

تضخيم PCR للعينات المحددة باستخدام الاشعال 12S (A) و 12-16S (B).

تضخيم PCR للعينات المحددة باستخدام الاشعال 12S (A) و 12-16S (B).

تحديد المضيف.

تم التحقق من صحة الطريقة على الحمض النووي المستخرج من عينات الدم لأنواع الفقاريات المعروفة (الوبر ، والكلب ، والقطط ، والأغنام ، والحجل ، والإنسان) ، والبعوض المختبر الذي تم تغذيته على البشر والسمان والفئران والهامستر. تم تضخيم العينات وتسلسلها باستخدام مجموعتي التمهيدي. تم الكشف عن تعدد أشكال الحمض النووي بين جميع العينات المدروسة لكل من منطقتي الجين (ملحق الجدول 1 [عبر الإنترنت فقط]: A ، 12S B ، 12-16S). تم اختبار الصلاحية على 50 وجبة دم باستخدام مجموعتي البرايمر. تم الحصول على تحديد الأنواع بناءً على مجموعتي التمهيدي في غالبية العينات (37 ، 74 ٪). تم تحديد عشر وجبات دموية (20٪) فقط بواسطة زوج التمهيدي 12S واثنان (4٪) تم تحديدهما فقط بواسطة زوج التمهيدي 12-16S. لوحظ تحديد الأنواع غير المتسقة باستخدام مجموعتين من التمهيدي لعينة واحدة فقط.

تم تحقيق التعرف الناجح على المضيف من وجبات الدم في 285 (92٪) من جميع العينات (الجدول 3): تشتمل على ذباب الرمل (P. سيرجينتي [221, 94%], P. باباتاسي [15 ، 75٪] ، و P. السريانية [5 ، 71٪]) والبعوض (Cx. perexiguus [15 ، 94٪] و Cx. بيبيينز [29 ، 85٪]). كانت مساحيق الدم التي تم تحديدها من 22 نوعًا من الفقاريات الداجنة والبرية ، تضم 13 من الثدييات و 9 طيور. تم تحقيق تشابه مع & lt2٪ اختلاف تسلسلي لـ 12 من الثدييات (93٪) و 4 (44٪) من مضيفات الطيور. مكّنت أوجه التشابه الأقل (90-96٪) من التسلسلات عالية الجودة من التعرف على مستوى الجنس في حالة جازيلا (Mammalia: Cervidae) وإلى مستوى الأسرة في حالة Phasmidae (Aves: Galliformes). من بين Phasmidae ، كانت 18 عينة تنتمي إلى مجموعة واحدة متطابقة مع الحجل المحلي (إلكتوريس شوكار)، شائعة في مناطق الدراسة. لم يتم تحديد تسلسلات Phasmidae الـ 11 الأخرى ، حتى الآن ، على مستوى الأنواع. تم تحديد مجموعة إضافية من 10 عينات من الطيور المتشابهة مع اختلاف تسلسلي بنسبة 6-8٪ من تسلسلات GenBank على أنها حمام (Aves: Columbiformes: Columbidae). تم تحديد تسلسل واحد للطيور مع تشابه & lt90٪ لأقرب تسلسلات GenBank لفئة Aves. حدد تحديد الأنواع عبر تسلسل الحمض النووي أنه يوجد دائمًا تقريبًا مضيف واحد لكل وجبة دم. فقط عدد قليل من مخططات الكروماتوجرام كان له قمم مزدوجة ، تم تفسيرها على أنها تمثل أصل مضيف متعدد. أعادت متواليات خلائط الدنا المحضرة من نوعين معروفين من الفقاريات نتائج كروماتوجرام غير متسقة. وبالتالي ، لم نتمكن من عزو أصل الدم المتعدد إلى اللوني مع قمم مزدوجة.

تحديد الحمض النووي المضيف في ذباب الرمل والبعوض الذي تم جمعه ميدانيًا والذي تم تحديده بواسطة التحليل الجيني للرنا الريباسي 12S-16S

تحديد الحمض النووي المضيف في ذباب الرمل والبعوض الذي تم جمعه ميدانيًا والذي تم تحديده بواسطة التحليل الجيني للرنا الريباسي 12S-16S

تم تحديد واحد وعشرين نوعًا مختلفًا من المضيفات في وجبات الدم المستخرجة منها P. سيرجينتي جمعت إناث ذبابة الرمل في بؤر CL الثلاثة (الجدول 3). كانت الغالبية (85 ٪) من 13 مضيفًا مختلفًا للثدييات. شكلت ثلاثة أنواع من الدراج التي تعيش في الأرض والتي تعيش في الأرض 80 ٪ (27/34) من دقيق الدم من أصل الطيور. من بين 221 وجبة دموية تم تحديدها ، تم العثور على DNA الوبر الصخري في 42 ٪ من الإناث ، والحمض النووي للقطط المنزلية في 23 ٪. كانت نسبة هذين المضيفين الأكثر شيوعًا مختلفة في مواقع الدراسة الثلاثة (الجدول 4) ، مما يعكس توافر المضيف. وجد DNA Hyrax في 84٪ من الإناث المجموعة في طبريا ، و 47٪ من الإناث من كفر أدوميم ، و 24٪ فقط من الإناث من معاليه أدوميم. حوالي ثلث الإناث (36٪) من معاليه أدوميم احتوت على الحمض النووي للقطط المنزلية ، بينما تم الكشف عن القليل فقط من دقيق الدم من القطط المنزلية في ذباب الرمل الذي تم جمعه في طبريا وكفار أدوميم. تم تحديد ستة أنواع مضيفة في 15 وجبة دموية من P. باباتاسي وخمسة أنواع مضيفة في 5 وجبات دموية من P. السريانية. تم العثور على دم الوبر الصخري والقطط المنزلية والكلب المنزلي في كلا النوعين. تم تحديد DNA Gazelle في ستة P. باباتاسي الإناث (الجدول 3). غالبية المحددة Cx. بيبيينز كانت دقيق الدم من الثدييات (26 من 29 ، 90٪) ، في حين تم تحديد نسبة عالية من Cx. perexiguus كانت مساحيق الدم من أصل طيور (10 من 15 ، 67٪ جدول 3).

عدد المرات والتكرار (٪) التي تم فيها تحديد الأنواع المضيفة في وجبات الدم في P. سيرجينتي جمعت في ثلاثة مواقع مختلفة

عدد المرات والتكرار (٪) التي تم فيها تحديد الأنواع المضيفة في وجبات الدم في P. سيرجينتي جمعت في ثلاثة مواقع مختلفة

تم التعرف على الحمض النووي البشري في 13 وجبة دم تم أخذ عينات منها Cx. بيبيينز (4 من 29 ، 11٪) ، P. باباتاسي (2 من 15 ، 13٪) ، و P. سيرجينتي (7 من 221 ، 3٪).

الليشمانيا كشف.

تم فحص جميع عينات ذبابة الرمل البالغ عددها 261 الليشمانيا DNA بواسطة PCR باستخدام مجموعة أولية منشورة مسبقًا (El Tai et al. 2000). الليشمانيا تم العثور على الحمض النووي في ثلاثة P. سيرجينتي إناث ذبابة الرمل (3 من 27 [11٪]) من طبريا تحتوي على دم الوبر ، ولم يتم الكشف عنها في أي من الإناث التي تتغذى على مضيفات أخرى أو في أنواع ذبابة الرمل الأخرى (الشكل 2).

تضخيم PCR لـ الليشمانيا DNA من محتقن P. سيرجينتي تجمع الإناث في طبريا.

تضخيم PCR لـ الليشمانيا DNA من محتقن P. سيرجينتي تجمع الإناث في طبريا.


مناقشة

كانت الذباب الأسود محور العديد من الدراسات لأنها مغذيات قوية للدم وناقلات كفؤة لعوامل الأمراض البشرية والحيوانية. ومع ذلك ، حتى الآن ، لم يتورطوا في العدوى واحتمال انتقال المرض D. immitis أو د. وجدنا نسبة انتشار عالية من S. turgaicum (م.) in the region, with blood meals primarily from humans and dogs, and with DNA of the microfilariae of both species in the specimens with empty abdomens which are unfed or fully gravid. Detection of filarial DNA in blackflies with empty abdomens indicates considerable age or survival which is epidemiologically thought-provoking indicating that the parasite is still present following the blood-digestion process and may evolve to its infective stage. The second point should be confirmed in future studies by confirming the vitality of the nematodes or the developmental stages of the microfilariae in the epidemiologically important parts of the fly’s body.

Dirofilariasis is largely caused by two parasites, د. (Dirofilaria) immitis (Leidy, 1856) and د. (Nochtiella) repens (Railliet & Henry, 1911) (Spirurida: Onchocercidae), in humans and carnivores, with distinct clinical and epidemiological features. Dirofilaria immitis is responsible for severe cardiopulmonary dirofilariasis, whereas D. repens causes non-pathogenic subcutaneous dirofilariasis in canids and felids. وفقا لذلك، D. immitis و D. repens are globally regarded as human pulmonary and hypodermic/ophthalmic dirofilariasis, respectively [28, 29]. Herein we detected both nematodes in the study areas however, their clinical manifestations need to be determined in detail in the future.

Successful development of the Dirofilaria species depends on an intermediate mosquito species and a vertebrate as a definitive host [30]. Many species of culicid mosquitoes in the genera الزاعجة, أنوفيليس, Armigeres, Coquillettidia, Culex, Culiseta, Mansonia و Psorophora allow the development of both D. immitis و D. repens [31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55] which may transmit carrying worms to available vertebrates. Dirofilaria immitis, can parasitize many canines and felines in tropical, subtropical, and temperate regions worldwide [56]. However, filarial infections of dog, cat, fox, wolf, coyote, and least weasel by D. repens have been documented only in Old World countries [56]. Humans are not appropriate hosts for Dirofilaria النيابة. however, among mammalian hosts, dogs are the most important reservoir host for human infection of both species of Dirofilaria [57].

Human and animal dirofilariasis has been documented in 11 of the 31 provinces of Iran. In two main foci of the country (southern regions of the Aras River: East Azerbaijan and Ardebil Provinces), the highest frequencies of dirofilariasis caused by D. immitis were 36.8% in dogs, 57.1% in jackals, 50% in foxes, 50% in wolves, and 0.8% in cats, and by D. repens, 60.8% in dogs and 10% in jackals [48, 58]. Fourteen cases of human subcutaneous, ocular, testicular, and pulmonary dirofilariasis have been reported in the country [58]. The infective third-stage larvae of D. immitis و Setaria labiatopapillosa (Alessandrini) (Spirurida: Onchocercidae) were, respectively, reported in Cx. theileri و An. maculipennis [48].

Even if the presence of DNA of these parasites in the blackflies is suggestive, further studies are needed to demonstrate that blackflies are true vectors of D. immitis/D. repens. Simulium turgaicum (s.l.) was the most widespread blackfly in all ecotypes studied of the ten villages of Khoda-Afarin County. ال Dirofilaria النيابة. infection rate in S. turgaicum (s.l.) (0.625%) was significantly lower compared to those observed in culicid mosquitoes (0.85–10%) [29]. These flies frequently feed on humans and dogs and potentially could pick up Dirofilaria النيابة. The possibility of blackflies as vectors of the Dirofilaria in this study is reinforced by studies showing that D. ursi Yamaguti, 1941 is transmitted by blackflies to black bears in North America and Japan [59, 60]. Likewise, in support of the vectorial activities of simuliids in Iran, a nodular eye lesion of human onchocerciasis caused by O. lupi and the involvement of blackflies in its transmission has been reported from center of the country [61].

Complex interactions between intrinsic and extrinsic factors influence vector competence. Intrinsic factors, such as genetics and physiology, as well as behavioral traits, may govern an insect’s ability to acquire, support development, and transmit pathogenic agents. Extrinsic factors include the populations of the host reservoir and their activity patterns, climatic conditions, genetic variability in infectivity of pathogens, and even gut microorganisms [62,63,64,65,66,67]. Although blackflies are recognized as one of the most important medical and veterinary groups of arthropods due to their vector competence, there is a little information on their biology and ecology in Iran. This study is the first step for issuing public health policies and blackfly control campaigns in Iran, as well as those interested in studying the factors affecting vector eligibility.

Development of filarial nematodes to the third larval stage in the intermediate insect vector is essential for successful transmission to the definitive host. Microfilaria such as D. ursi develops to the third larval stage in the Malpighian tubules of the corresponding vector [68]. However, vector incrimination of blackflies relies on the presence of L3 worms in the head capsules of the female insects [68]. Future studies should be conducted to locate microfilariae in the Malpighian tubules and head capsules of the females of S. turgaicum (s.l.)

The literature shows that D. immitis و D. repens can infect many species of mammals varying in both quantity and quality [29]. Dissimilarity in susceptibility to parasites is common in multi‐host, multi‐parasite collections, and can have profound significance for ecology and evolution in these systems [69, 70]. This may lead to heterogeneous and asymmetric transmission among and between host species [71,72,73,74]. The results of the present study show that insects other than Culicidae mosquitoes may be involved in establishing a cycle of dirofilariasis in the region. Since both D. immitis و D. repens can infect many species of mammals and can be transmitted by various vector species of mosquitoes and blackflies, they exhibit poor host specificity in terms of definitive and intermediate hosts [75]. These findings challenge our ability to recognize, forecast, and handle dirofilariasis dynamics in the region.

The results of this study revealed that S. turgaicum (s.l.) has diverse host preferences and feeds on humans, dogs, bovids and birds. A majority (69%) of the specimens fed on humans and/or dogs. This may be related to host availability in the region and could have important epidemiological consequences. Dogs are the main reservoir of Dirofilaria spp., and if a blackfly prefers to feed on humans and dogs, then the probability of becoming infected and then transmitting the parasite to a human will be increased. However, to incriminate S. turgaicum (s.l.) as an actual vector of D. immitis و D. repens, more information on the biological and ecological factors that influence the transmission of these parasites in the studied region should be provided. These are included, but not limited to, parous rates, daily and seasonal fluctuations of biting activities (especially of parous females), preference for human body parts, longevity, flight range, and gonotrophic cycle [76].


We appreciate permission from Texas Parks and Wildlife Division and Government Canyon State Natural Area for providing access to the campgrounds and caves to facilitate this study. We would also like to acknowledge the students of VIBS/ENTO 426/626 that participated in field work.

1. Gill JS, Rowley WA, Bush PJ, Viner JP, Ginchrist MJR. Detection of human blood in the bat tick Carios (Ornithodoros) kelleyi (Acari: Argasidae) in Iowa. J Med Entomol. (2004) 41:1179. doi: 10.1603/0022-2585-41.6.1179

2. Pichon B, Rogers M, Egan D, Gray J. Blood-meal analysis for the identification of reservoir hosts of tick-borne pathogens in Ireland. Vector Borne Zoonotic Dis. (2005) 5:172�. doi: 10.1089/vbz.2005.5.172

3. Hamer GL, Kitron U, Goldberg TL, Brawn JD, Loss SR, Ruiz MO, et al. Host selection by كوليكس بيبيينز mosquitoes and West Nile virus amplification. Am J Trop Med Hyg. (2009) 80:268�. doi: 10.4269/ajtmh.2009.80.268

4. Palma M, Lopes de Carvalho I, Osorio H, Ze-Ze L, Cutler SJ, Nuncio MS. Portuguese hosts for Ornithodoros erraticus القراد. Vector Borne Zoonotic Dis. (2013) 13:775𠄷. doi: 10.1089/vbz.2012.1070

5. Haouas N, Pesson B, Boudabous R, Dedet JP, Babba H, Ravel C. Development of a molecular tool for the identification of الليشمانيا reservoir hosts by blood meal analysis in the insect vectors. Am J Trop Med Hyg. (2007) 77:1054𠄹. doi: 10.4269/ajtmh.2007.77.1054

6. Apperson CS, Hassan HK, Harrison BA, Savage HM, Aspen SE, Farajollahi A, et al. Host feeding patterns of established and potential mosquito vectors of West Nile virus in the eastern United States. Vector Borne Zoonotic Dis. (2004) 4:71�. doi: 10.1089/153036604773083013

7. Hamer GL, Kitron U, Brawn JD, Loss SR, Ruiz MO, Goldberg TL, et al. كوليكس بيبيينز (Diptera: Culicidae): a bridge vector of West Nile virus to humans. J Med Entomol. (2008) 45:125𠄸. doi: 10.1093/jmedent/45.1.125

8. Santiago-Alarcon D, Havelka P, Schaefer HM, Segelbacher G. Bloodmeal analysis reveals avian المتصورة infections and broad host preferences of Culicoides (Diptera: Ceratopogonidae) vectors. بلوس واحد. (2012) 7:e31098. doi: 10.1371/journal.pone.0031098

9. Meyers AC, Meinders M, Hamer SA. Widespread المثقبية الكروزية infection in government working dogs along the Texas-Mexico border: discordant serology, parasite genotyping and associated vectors. PLoS Negl Trop Dis. (2017) 11:e0005819. doi: 10.1371/journal.pntd.0005819

10. Hamer SA, Weghorst AC, Auckland LD, Roark EB, Strey OF, Teel PD. Comparison of DNA and carbon and nitrogen stable isotope-based techniques for identification of prior vertebrate hosts of ticks. J Med Entomol. (2015) 52:1043𠄹. doi: 10.1093/jme/tjv063

11. Leger E, Liu X, Masseglia S, Noel V, Vourc'h G, Bonnet S, et al. Reliability of molecular host-identification methods for ticks: an experimental في المختبر study with Ixodes ricinus. Parasit Vectors. (2015) 8:433. doi: 10.1186/s13071-015-1043-7

12. Moran Cadenas F, Rais O, Humair PF, Douet V, Moret J, Gern L. Identification of host bloodmeal source and Borrelia burgdorferi sensu lato in field-collected Ixodes ricinus ticks in Chaumont (Switzerland). J Med Entomol. (2007) 44:1109�. doi: 10.1603/0022-2585(2007)441109:iohbsa2.0.co2

13. Kent RJ. Molecular methods for arthropod bloodmeal identification and applications to ecological and vector-borne disease studies. مول ايكول رسور. (2009) 9:4�. doi: 10.1111/j.1755-0998.2008.02469.x

14. LoGiudice K, Kurchena K, Christopher K, Scott N. Exploration of stable isotope analysis for tick host identification. Ticks Tick Borne Dis. (2018) 9:151𠄴. doi: 10.1016/j.ttbdis.2017.08.010

15. Heylen D, Schmidt O, Dautel H, Gern L, Kampen H, Newton J, et al. Host identification in unfed ticks from stable isotope compositions (delta(13) C and delta(15) N). Med Vet Entomol. (2019) 33:360𠄶. doi: 10.1111/mve.12372

16. Allan BF, Goessling LS, Storch GA, Thach RE. Blood meal analysis to identify reservoir hosts for Amblyomma americanum القراد. Emerg Infect Dis. (2010) 16:433�. doi: 10.3201/eid1603.090911

17. Scott MC, Harmon JR, Tsao JI, Jones CJ, Hickling GJ. Reverse line blot probe design and polymerase chain reaction optimization for bloodmeal analysis of ticks from the eastern United States. J Med Entomol. (2012) 49:697�. doi: 10.1603/me11162

18. Onder O, Shao W, Kemps BD, Lam H, Brisson D. Identifying sources of tick blood meals using unidentified tandem mass spectral libraries. Nat Commun. (2013) 4:1746. doi: 10.1038/ncomms2730

19. Donaldson TG, Perez de Leon AA, Li AY, Castro-Arellano I, Wozniak E, Boyle WK, et al. Assessment of the geographic distribution of Ornithodoros turicata (Argasidae): climate variation and host diversity. PLoS Negl Trop Dis. (2016) 10:e0004383. doi: 10.1371/journal.pntd.0004383

20. Dworkin MS, Schwan TG, Anderson DE. Tick-borne relapsing fever in North America. Med Clin North Am. (2002) 86:417�. doi: 10.1016/s0025-7125(03)00095-6

21. Sanchez-Cordon PJ, Montoya M, Reis AL, Dixon LK. African swine fever: a re-emerging viral disease threatening the global pig industry. Vet J. (2018) 233:41𠄸. doi: 10.1016/j.tvjl.2017.12.025

22. Wang T, Sun Y, Qiu HJ. African swine fever: an unprecedented disaster and challenge to China. Infect Dis Poverty. (2018) 7:111. doi: 10.1186/s40249-018-0495-3

23. Hess WR, Endris RG, Haslett TM, Monahan MJ, McCoy JP. Potential arthropod vectors of African swine fever virus in North America and the Caribbean Basin. Vet Parasitol. (1987) 26:145�. doi: 10.1016/0304-4017(87)90084-7

24. Golnar AJ, Martin E, Wormington JD, Kading RC, Teel PD, Hamer SA, et al. Reviewing the potential vectors and hosts of African swine fever virus transmission in the United States. Vector Borne Zoonotic Dis. (2019) 19:512�. doi: 10.1089/vbz.2018.2387

25. Wormington JD, Golnar A, Poh KC, Kading RC, Martin E, Hamer SA, et al. Risk of African swine fever virus sylvatic establishment and spillover to domestic swine in the United States. Vector Borne Zoonotic Dis. (2019) 19:506�. doi: 10.1089/vbz.2018.2386

26. Apanaskevich DA, Oliver JH. Life cycles and natural history of ticks. In: DE Soneshine, RM Roe, editors. Biology of Ticks. New York, NY: Oxford University Press. (2014). ص. 59�.

27. Francis E. Longevity of the tick Ornithodoros turicata and of Spirochaeta recurrentis within this tick. Public Health Rep. (1938) 53:2220�. doi: 10.2307/4582740

28. Kim HJ, Hamer GL, Hamer SA, Lopez JE, Teel PD. Identification of host bloodmeal source in Ornithodoros turicata Dugès (Ixodida: Argasidae) using DNA-based and stable isotope-based techniques. Front Vet Sci. (2021) 8:620441. doi: 10.3389/fvets.2021.620441

29. Bissett JD, Ledet S, Krishnavajhala A, Armstrong BA, Klioueva A, Sexton C, et al. Detection of tickborne relapsing fever spirochete, Austin, Texas, USA. Emerg Infect Dis. (2018) 24:2003𠄹. doi: 10.3201/eid2411.172033

30. Campbell SB, Klioueva A, Taylor J, Nelson C, Tomasi S, Replogle A, et al. Evaluating the risk of tick-borne relapsing fever among occupational cavers-Austin, TX, 2017. Zoonoses Public Health. (2019) 66:579�. doi: 10.1111/zph.12588

31. Kim HJ. Habitat-host-vector interactions of Ornithodoros turicata Dugès (Ixodida: Argasidae) in Texas, USA. Doctoral dissertation. College Station (TX): Texas A&M University (2017).

32. Pratt H, Stojanovich C. Acarina: illustrated key to some common adult female mites and adult ticks. In: H Pratt, editor. Mites of Public Health Importance and Their Control. Washington, DC: US Government Printing Office (1963). ص. 26�.

33. Graham CB, Black WC, Boegler KA, Montenieri JA, Holmes JL, Gage KL, et al. Combining real-time polymerase chain reaction using SYBR Green I detection and sequencing to identify vertebrate bloodmeals in fleas. J Med Entomol. (2012) 49:1442�. doi: 10.1603/me12071

34. Olson MF, Ndeffo-Mbah ML, Juarez JG, Garcia-Luna S, Martin E, Borucki MK, et al. High rate of non-human feeding by الزاعجة المصرية reduces Zika virus transmission in South Texas. الفيروسات. (2020) 12:40453. doi: 10.3390/v12040453

35. Molaei G, Andreadis TG, Armstrong PM, Anderson JF, Vossbrinck CR. Host feeding patterns of Culex mosquitoes and West Nile virus transmission, Northeastern United States. Emerg Infect Dis. (2006) 12:468�. doi: 10.3201/eid1203.051004

36. Medeiros MC, Ricklefs RE, Brawn JD, Hamer GL. المتصورة prevalence across avian host species is positively associated with exposure to mosquito vectors. Parasitology. (2015) 142:1612�. doi: 10.1017/S0031182015001183

37. Jost E, Mameli M. DNA content in nine species of Nematocera with special reference to the sibling species of the Anopheles maculipennis group and the كوليكس بيبيينز مجموعة. Chromosoma. (1972) 37:201𠄸. doi: 10.1007/BF00284939

38. Geraci NS, Spencer Johnston J, Paul Robinson J, Wikel SK, Hill CA. Variation in genome size of argasid and ixodid ticks. Insect Biochem Mol Biol. (2007) 37:399�. doi: 10.1016/j.ibmb.2006.12.007

39. Christensen AM, Pietralczyk E, Lopez JE, Brooks C, Schriefer ME, Wozniak E, et al. Diagnosis and management of Borrelia turicatae infection in febrile soldier, Texas, USA. Emerg Infect Dis. (2017) 23:883𠄴. doi: 10.3201/eid2305.162069

40. Gettings JR, Lopez JE, Krishnavahjala A, Armstrong BA, Thompson AT, Yabsley MJ. Antibodies to Borrelia turicatae in experimentally infected dogs cross-react with بوريليا برغدورفيرية serologic assays. J Clin Microbiol. (2019) 57:19. doi: 10.1128/JCM.00628-19

41. Beatty NL, Klotz SA, Elliott SP. Hematophagous ectoparasites of cliff swallows invade a hospital and feed on humans. Clin Infect Dis. (2017) 65:2119�. doi: 10.1093/cid/cix697

42. Beck AF, Holscher KH, Butler JF. Life cycle of Ornithodoros turicata americanus (Acari: Argasidae) in the laboratory. J Med Entomol. (1986) 23:313𠄹. doi: 10.1093/jmedent/23.3.313

43. Diatta G, Duplantier J-M, Granjon L, Bâ K, Chauvancy G, Ndiaye M, et al. بوريليا infection in small mammals in West Africa and its relationship with tick occurrence inside burrows. Acta Trop. (2015) 152:131�. doi: 10.1016/j.actatropica.2015.08.016

44. Cupp EW, Zhang D, Yue X, Cupp MS, Guyer C, Sprenger TR, et al. Identification of reptilian and amphibian blood meals from mosquitoes in an eastern equine encephalomyelitis virus focus in Central Alabama. Am J Trop Med Hyg. (2004) 7:272𠄶. doi: 10.1056/NEJMp1914328

45. Stevens L, Dorn PL, Hobson J, de la Rua NM, Lucero DE, Klotz JH, et al. Vector blood meals and Chagas disease transmission potential, United States. Emerg Infect Dis. (2012) 18:646𠄹. doi: 10.3201/eid1804.111396

46. Logue K, Keven JB, Cannon MV, Reimer L, Siba P, Walker ED, et al. Unbiased characterization of أنوفيليس mosquito blood meals by targeted high-throughput sequencing. PLoS Negl Trop Dis. (2016) 10:e0004512. doi: 10.1371/journal.pntd.0004512

47. Dumonteil E, Ramirez-Sierra MJ, Perez-Carrillo S, Teh-Poot C, Herrera C, Gourbiere S, et al. Detailed ecological associations of triatomines revealed by metabarcoding and next-generation sequencing: implications for triatomine behavior and المثقبية الكروزية transmission cycles. Sci Rep. (2018) 8:4140. doi: 10.1038/s41598-018-22455-x

48. Dumonteil E, Pronovost H, Bierman EF, Sanford A, Majeau A, Moore R, et al. Interactions among Triatoma sanguisuga blood feeding sources, gut microbiota and المثقبية الكروزية diversity in southern Louisiana. مول ايكول. (2020) 29:3747�. doi: 10.1111/mec.15582

49. Arias-Giraldo LM, Munoz M, Hernandez C, Herrera G, Velasquez-Ortiz N, Cantillo-Barraza O, et al. Identification of blood-feeding sources in Panstrongylus, Psammolestes, Rhodnius و Triatoma using amplicon-based next-generation sequencing. Parasit Vectors. (2020) 13:434. doi: 10.1186/s13071-020-04310-z

50. Gaithuma A, Yamagishi J, Hayashida K, Kawai N, Namangala B, Sugimoto C. Blood meal sources and bacterial microbiome diversity in wild-caught tsetse flies. Sci Rep. (2020) 10:5005. doi: 10.1038/s41598-020-61817-2

Keywords: soft ticks, Argasidae, Ornithodoros turicata, blood meal, host identification

Citation: Busselman RE, Olson MF, Martinez V, Davila E, Briggs C, Eldridge DS, Higgins B, Bass B, Cropper TL, Casey TM, Edwards T, Teel PD, Hamer SA and Hamer GL (2021) Host Bloodmeal Identification in Cave-Dwelling Ornithodoros turicata Dugès (Ixodida: Argasidae), Texas, USA. أمام. Vet. علوم. 8:639400. doi: 10.3389/fvets.2021.639400

Received: 08 December 2020 Accepted: 20 January 2021
Published: 15 February 2021.

Markéta Nováková, Masaryk University, Czechia
Deon Bakkes, Agricultural Research Council of South Africa, South Africa

Copyright © 2021 Busselman, Olson, Martinez, Davila, Briggs, Eldridge, Higgins, Bass, Cropper, Casey, Edwards, Teel, Hamer and Hamer. هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License (CC BY). يُسمح بالاستخدام أو التوزيع أو الاستنساخ في منتديات أخرى ، بشرط أن يُنسب الفضل إلى المؤلف (المؤلفين) الأصليين ومالك (مالكي) حقوق الطبع والنشر وأن يتم الاستشهاد بالمنشور الأصلي في هذه المجلة ، وفقًا للممارسات الأكاديمية المقبولة. لا يُسمح بأي استخدام أو توزيع أو إعادة إنتاج لا يتوافق مع هذه الشروط.


JCP: participated in the conception and design of the study, carried out the sample collection, DNA extraction PCR analysis and drafted the manuscript. LS: participated in the conception and design, helped optimize the extraction and PCR analysis and helped to draft the manuscript. DL: carried out the PCR-based detection assay. كل الكتاب قراءة وافقت على المخطوط النهائي.

The authors gratefully acknowledge the financial support from Fulbright Fellowship (JCP), NSF DUE-0436330 (LS), and UVM Honor's College (DL) program. We also thank Lila Specker, Erin Michaud, Bior K. Bior and James Wood for technical assistance.


شاهد الفيديو: Biocompatibility ماذا يعني التوافق البايولوجي او الحيوي واهميته في زراعة الاعضاء البايولوجيه (ديسمبر 2022).