Một đột biến trong gen kênh natri nhạy điện liên quan đến sự kháng pyrethroid ở muỗi Aedes aegypti tại Mỹ Latinh

Insect Molecular Biology - Tập 16 Số 6 - Trang 785-798 - 2007
Karla Saavedra-Rodríguez1, Ludmel Urdaneta-Márquez2, S Rajatileka3,4, Matthew J. Moulton2, Adriana E. Flores5, I. Fernandez‐Salas5, Juan A. Bisset6, Magdalena Rodríguez6, Philip J. McCall7,4, Martin J. Donnelly4, Hilary Ranson7,4, Janet Hemingway4, William C. Black2
1Department of Microbiology, Immunology, and Pathology, Colorado State University, Fort Collins, CO, USA
3Bristol Medical School (PHS)
4Vector Group
5Universidad Autonoma de Nuevo Leon
6Pedro Kouri Institute of Tropical Medicine
7Liverpool School of Tropical Medicine

Tóm tắt

Tóm tắt

Các loại thuốc pyrethroid thường được sử dụng làm thuốc diệt muỗi trưởng thành và sự phát triển kháng thuốc đối với các hợp chất này là một mối đe dọa lớn đối với sức khỏe cộng đồng. Kháng thuốc ‘Knockdown resistance’ (kdr) đối với pyrethroids thường do các đột biến không đồng nghĩa trong protein màng transmembrane kênh natri nhạy điện (para) làm giảm khả năng liên kết với pyrethroid. Việc phát hiện sớm kdr là rất quan trọng trong việc phát triển các chiến lược quản lý kháng thuốc ở muỗi, bao gồm Aedes aegypti, vector phổ biến nhất của virus sốt xuất huyết và virus sốt vàng. Brengues và cộng sự đã mô tả bảy đột biến mới trong đoạn 6 kỵ nước của miền II của para ở Ae. aegypti. Các thử nghiệm trên ấu trùng từ các dòng mang những đột biến này cho thấy độ nhạy của thần kinh giảm đối với sự ức chế của permethrin. Hai trong số những đột biến này xảy ra ở các codon Iso1011 và Val1016 trong exon 20 và 21 tương ứng. Một sự chuyển tiếp ở vị trí thứ ba của Iso1011 mã hóa một sự thay thế Met1011 và một sự chuyển đổi ở vị trí thứ hai của Val1016 mã hóa sự thay thế Gly1016. Chúng tôi đã sàng lọc cùng một vùng này trong 1318 con muỗi ở 32 dòng bổ sung; 30 dòng từ khắp nơi ở Mỹ Latinh. Trong khi allele Gly1016 chưa bao giờ được phát hiện ở Mỹ Latinh, chúng tôi phát hiện hai đột biến mới ở cùng những codon này. Một sự chuyển tiếp ở vị trí đầu tiên của codon 1011 mã hóa sự thay thế Val trong khi một sự chuyển tiếp ở vị trí đầu tiên của codon 1016 mã hóa sự thay thế Iso. Chúng tôi đã phát triển các xét nghiệm PCR cho bốn đột biến này có thể đọc trên gel agarose hoặc dưới dạng đường cong nóng chảy. Thí nghiệm chọn lọc, một thí nghiệm với deltamethrin trên một dòng lĩnh vực từ Santiago de Cuba và một thí nghiệm khác với permethrin trên một dòng từ Isla Mujeres, Mexico đã nhanh chóng tăng tần suất của allele Iso1016. Các thử nghiệm sinh học của thế hệ F3 xuất phát từ các cha mẹ đồng hợp tử Val1016 nhạy cảm với permethrin và các cha mẹ đồng hợp tử kháng permethrin Iso1016 cho thấy rằng Iso1016 phân tách như một allele lặn trong việc gây ra kdr. Phân tích sự phân tách giữa các allele ở các codon 1011 và 1016 trong F3 cho thấy tỷ lệ tái tổ hợp cao mặc dù hai codon này chỉ cách nhau khoảng ~250 bp intron. Các công cụ và thông tin được trình bày cung cấp một phương tiện để phát hiện sớm và xác định kdr, điều này rất quan trọng cho việc phát triển các chiến lược quản lý kháng thuốc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1093/jmedent/43.6.1185

Black W.C.andDuTeau N.M.(1997)RAPD‐PCR and SSCP analysis for insect population genetic studies.The Molecular Biology of Insect Disease Vectors: A Methods Manual(Crampton J. Beard C.B.andLouis C. eds) pp.361–373.Chapman and Hall New York.

Black W.C. Gorrochetegui‐Escalante N. Randle N.P.andDonnelly M.J.(2007)The yin and yang of linkage disequilibrium: mapping of genes and nucleotides conferring insecticide resistance in insect disease vectors.Insect Transgenesis1–13.

10.1046/j.1365-2915.2003.00412.x

Brogdon W.G., 1998, Simplification of adult mosquito bioassays through use of time‐mortality determinations in glass bottles, J Am Mosq Control Assoc, 14, 159

10.2987/8756-971X(2006)22[672:MOIRIF]2.0.CO;2

Germer S., 1999, Single‐tube genotyping without oligonucleotide probes, Genome Res, 9, 72, 10.1101/gr.9.1.72

10.1016/j.ibmb.2005.02.015

10.1016/S0188-4409(02)00378-8

10.1016/S0966-842X(01)02288-0

10.1007/BF01245622

10.1111/j.0014-3820.2003.tb00307.x

10.1093/genetics/116.1.153

10.1136/bmj.332.7552.1247

10.1073/pnas.91.7.2395

10.1093/genetics/125.4.873

Okimoto R., 1996, Improved PCR amplification of multiple specific alleles (PAMSA) using internally mismatched primers, Biotechniques, 21, 20, 10.2144/96211bm03

Pan American Health Organization(1994)Dengue and Dengue Hemorrhagic Fever in the Americas: Guidelines for Prevention and Control. Washington DC:PAHO Scientific PublicationNo. 548.

Rodriguez M.M., 1999, Niveles de resistencia a insecticidas y sus mecanismos en una cepa de Aedes aegypti de Santiago de Cuba, Rev Cub Med Trop, 51, 83

Rodriguez M.M., 2000, Malathion resistance in Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus after its use in Aedes aegypti control programs, J Am Mosq Control Assoc, 16, 324

10.1603/0022-2585-39.6.882

10.2987/8756-971X(2006)21[437:PISOAA]2.0.CO;2

10.1017/S0007485300006131

10.1093/bioinformatics/btg359

Soderlund D.M.(1997)Molecular mechanisms of insecticide resistance.Molecular Mechanisms of Resistance to Agrochemicals(Sjut V. ed) pp.21–56.Springer‐Verlag Heidelberg Germany.

Soderlund D.M.andBloomquist J.R.(1990)Molecular mechanisms of insecticide resistance.Pesticide Resistance in Arthropods(Roush R.T.andTabashnik B.E. eds) pp.58–96.Chapman and Hall New York.

10.1093/aesa/92.6.909

10.1016/S0965-1748(03)00023-7

Swofford D.L., 1993, paup– a computer‐program for phylogenetic inference using maximum parsimony, J Gen Physiol, 102, A9

10.1093/genetics/135.2.599

10.1093/nar/22.22.4673

10.2144/000112028

10.1046/j.1365-2915.2000.00211.x

Thông tin
Thông tin xuất bản

Insect Molecular Biology

Tập 16 Số 6

785-798

Thông tin tác giả