Diversidade bacteriana e identificação molecular de espécies de Culicidae (Diptera: Culicomorpha) de importância em saúde pública.
| Ano de defesa: | 2024 |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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Resumo: | Introdução - Como os mosquitos (Diptera: Culicidae) são vetores que transmitem numerosos patógenos aos humanos e a outros vertebrados, a resistência aos inseticidas em diferentes populações desses mosquitos sublinha a necessidade premente de abordagens alternativas para controlar doenças transmitidas por vetores. Entre diversas estratégias tecnológicas, destaca-se o emprego de simbiontes bacterianos, como as cepas Wolbachia pipientis wMel e wAlbB para inibir a capacidade do Aedes aegypti de transmitir os vírus da dengue e da Zika em regiões endêmicas em todo o mundo. Pouco se sabe sobre as redes de interação bacteriana nos mosquitos. Objetivo - Investigar a composição e a diversidade da microbiota e a identificação molecular de fêmeas de diferentes espécies de Culicidae. Objetivos específicos - Obter a composição e a diversidade bacteriana em Haemagogus leucocelaenusde diferentes regiões geográficas e verificar se a localidade pode influenciar na constituição bacteriana nesses mosquitos; Detectar diferenças na composição, interação e diversidade bacteriana de distintas espécies de mosquitos capturados em uma mesma região geográfica; Descrever a composição bacteriana de mosquitos Culex quinquefasciatus e verificar a presença e diversidade genética de Wolbachia nesses espécimes e Identificar espécies de mosquitos coletados no Vale do Ribeira a partir da análise de sequências da região barcode do gene citocromo c oxidase subunidade I e da região D2 do gene 28S rDNA. Métodos - A coleta de mosquitos foi realizada em áreas rurais e periurbanas da região do Vale do Ribeira (sudeste do estado de São Paulo) e no município de Coari, estado do Amazonas, Brasil. Foram realizados: Sequenciamento da região V4 do gene 16S rRNA para explorar a diversidade bacteriana associada aos mosquitos. Processamento de sequenciamento de sequências e atribuição taxonômica. Análise de diversidade. Análise da composição da microbiota. PCoA e Heatmanp e Rede de interação bacteriana. Resultados - Houve diferenças significativas na diversidade α das bactérias associadas aos mosquitos amostrados. Índice de Shannon calculado para Hg. leucocelaenus; Ke. cruzii (p = 0,002); Hg. leucocelaenus; Sa. conditus (p = 0,002) e Hg. leucocelaenus; Wy. confusa (p = 0,026). Em relação à diversidade β, foram encontradas diferenças significativas na composição bacteriana verificadas com a análise PERMANOVA entre Ae. scapularis e Hg. leucocelaenus, Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (2) Ae. serratus e Hg. capricornii, Hg. leucocelaenus, Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (3) Hg. capricornii e Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (4) Hg. leucocelaenus e Ke. cruzii, Sa. conditus, Wy. confusa e Ps. ferox; (5) Ke. cruzii e Sa. conditus e Ps. ferox; (6) Ps. ferox e Sa. conditus e Wy. confusa; e (7) Sa.conditus e Wy. confusa. No que se refere à composição da microbiota, foi possível verificar que Wolbachia pipientisfoi mais abundante em Hg. leucocelaenus, enquanto os gêneros Afipia e Asaia foram mais abundantes em Ke. cruzii e Ae. serratus. As bactérias do filo proteobacteria apresentaram o maior número de sequências em todas as espécies. Também é possível verificar que os gêneros Serratia e Leptolyngbya e a ordem Rhizobiales foram mais abundantes nos mosquitos coletados em Cananéia. As bactérias da família Rickettsiaceae apresentaram o maior número de sequências na maioria das fêmeas de mosquitos dos três locais de coletas. Houve correlações bacterianas positivas encontradas em todas as espécies analisadas, enquanto correlações negativas foram observadas em Hg. leucocelaenus, Ae. scapularis, Ae. serratus, Ps. ferox e Hg. capricornii. Conclusão - A rede de interação bacteriana foi verificada para cada espécie de mosquito, mostrando que Shingobium, Pseudonocardiaceae não classificada, Afipia, Delftia e Shingomonas tiveram mais interações bacterianas nos espécimes de Aedes. As interações bacterianas com Asaia e Wolbachia foram negativas nos mosquitos Aedes. A presença de Wolbachia foi registrada nesta espécie e indica que a competência vetora das populações da espécie pode variar ao longo da sua área de distribuição geográfica. É de suma importância a continuidade de estudo que examine a forma como determinadas redes de bactérias interagem e afetam a estabilidade das diferentes comunidades e os seus efeitos no padrão de alimentação sanguínea dos mosquitos. |
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Diversidade bacteriana e identificação molecular de espécies de Culicidae (Diptera: Culicomorpha) de importância em saúde pública.Bacterial diversity and molecular identification of species of Culicidae (Diptera: Culicomorpha) of importance in public health16S rRNA16S RrnaAsaiaAsaiaBacterial Interaction NetworkCulicidaeCulicidaeMicrobiotaMicrobiotaRede de Interação BacterialRibeira ValleyVale do RibeiraWolbachiaWolbachiaIntrodução - Como os mosquitos (Diptera: Culicidae) são vetores que transmitem numerosos patógenos aos humanos e a outros vertebrados, a resistência aos inseticidas em diferentes populações desses mosquitos sublinha a necessidade premente de abordagens alternativas para controlar doenças transmitidas por vetores. Entre diversas estratégias tecnológicas, destaca-se o emprego de simbiontes bacterianos, como as cepas Wolbachia pipientis wMel e wAlbB para inibir a capacidade do Aedes aegypti de transmitir os vírus da dengue e da Zika em regiões endêmicas em todo o mundo. Pouco se sabe sobre as redes de interação bacteriana nos mosquitos. Objetivo - Investigar a composição e a diversidade da microbiota e a identificação molecular de fêmeas de diferentes espécies de Culicidae. Objetivos específicos - Obter a composição e a diversidade bacteriana em Haemagogus leucocelaenusde diferentes regiões geográficas e verificar se a localidade pode influenciar na constituição bacteriana nesses mosquitos; Detectar diferenças na composição, interação e diversidade bacteriana de distintas espécies de mosquitos capturados em uma mesma região geográfica; Descrever a composição bacteriana de mosquitos Culex quinquefasciatus e verificar a presença e diversidade genética de Wolbachia nesses espécimes e Identificar espécies de mosquitos coletados no Vale do Ribeira a partir da análise de sequências da região barcode do gene citocromo c oxidase subunidade I e da região D2 do gene 28S rDNA. Métodos - A coleta de mosquitos foi realizada em áreas rurais e periurbanas da região do Vale do Ribeira (sudeste do estado de São Paulo) e no município de Coari, estado do Amazonas, Brasil. Foram realizados: Sequenciamento da região V4 do gene 16S rRNA para explorar a diversidade bacteriana associada aos mosquitos. Processamento de sequenciamento de sequências e atribuição taxonômica. Análise de diversidade. Análise da composição da microbiota. PCoA e Heatmanp e Rede de interação bacteriana. Resultados - Houve diferenças significativas na diversidade α das bactérias associadas aos mosquitos amostrados. Índice de Shannon calculado para Hg. leucocelaenus; Ke. cruzii (p = 0,002); Hg. leucocelaenus; Sa. conditus (p = 0,002) e Hg. leucocelaenus; Wy. confusa (p = 0,026). Em relação à diversidade β, foram encontradas diferenças significativas na composição bacteriana verificadas com a análise PERMANOVA entre Ae. scapularis e Hg. leucocelaenus, Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (2) Ae. serratus e Hg. capricornii, Hg. leucocelaenus, Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (3) Hg. capricornii e Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (4) Hg. leucocelaenus e Ke. cruzii, Sa. conditus, Wy. confusa e Ps. ferox; (5) Ke. cruzii e Sa. conditus e Ps. ferox; (6) Ps. ferox e Sa. conditus e Wy. confusa; e (7) Sa.conditus e Wy. confusa. No que se refere à composição da microbiota, foi possível verificar que Wolbachia pipientisfoi mais abundante em Hg. leucocelaenus, enquanto os gêneros Afipia e Asaia foram mais abundantes em Ke. cruzii e Ae. serratus. As bactérias do filo proteobacteria apresentaram o maior número de sequências em todas as espécies. Também é possível verificar que os gêneros Serratia e Leptolyngbya e a ordem Rhizobiales foram mais abundantes nos mosquitos coletados em Cananéia. As bactérias da família Rickettsiaceae apresentaram o maior número de sequências na maioria das fêmeas de mosquitos dos três locais de coletas. Houve correlações bacterianas positivas encontradas em todas as espécies analisadas, enquanto correlações negativas foram observadas em Hg. leucocelaenus, Ae. scapularis, Ae. serratus, Ps. ferox e Hg. capricornii. Conclusão - A rede de interação bacteriana foi verificada para cada espécie de mosquito, mostrando que Shingobium, Pseudonocardiaceae não classificada, Afipia, Delftia e Shingomonas tiveram mais interações bacterianas nos espécimes de Aedes. As interações bacterianas com Asaia e Wolbachia foram negativas nos mosquitos Aedes. A presença de Wolbachia foi registrada nesta espécie e indica que a competência vetora das populações da espécie pode variar ao longo da sua área de distribuição geográfica. É de suma importância a continuidade de estudo que examine a forma como determinadas redes de bactérias interagem e afetam a estabilidade das diferentes comunidades e os seus efeitos no padrão de alimentação sanguínea dos mosquitos.Introduction - Mosquitoes (Diptera: Culicidae) are vectors that transmit numerous pathogens to humans and other vertebrates, insecticide resistance in different populations of these mosquitoes highlights the pressing need for alternative approaches to control vector-borne diseases. Among several technological strategies, the use of bacterial symbionts stands out, such as the Wolbachia pipientis wMel and wAlbB strains to inhibit the ability of Aedes aegypti to transmit dengue and Zika viruses in endemic regions around the world. Little is known about bacterial interaction networks in mosquitoes. Objective - Investigating the composition and diversity of the microbiota and the molecular identification of females of different Culicidae species. Specific objectives - Obtain the bacterial composition and diversity in Haemagogusleucocelaenus from different geographical regions and verify whether the locality can influence the bacterial constitution in these mosquitoes; Detect differences in the bacterial composition, interaction and diversity of different mosquito species captured in the same geographical region; Describe the bacterial composition of Culex quinquefasciatus mosquitoes and verify the presence and genetic diversity of Wolbachia in these specimens; and Identify mosquito species collected in the Ribeira Valley using sequence analysis of the barcode region of the cytochrome c oxidase subunit I gene and the D2 region of the 28S rDNA gene. Methods -Mosquito collection was carried out in rural and peri-urban areas of the Vale do Ribeira region (southeast of the state of São Paulo) and in the municipality of Coari, Amazonas state, Brazil. The following were carried out: - Sequencing of the V4 region of the 16S rRNA gene was carried out to explore the bacterial diversity associated with mosquitoes. - Sequence sequencing processing and taxonomic assignment. Diversity analysis. - Analysis of the composition of the microbiota. PCoA and Heatmanp and Bacterial interaction network. Results - There were significant differences in the α diversity of bacteria associated with the mosquitoes analyzed. Shannon index calculated for Hg. Leucocelaenus; Ke. cruzii (p = 0.002); Hg. leucocelaenus; Sa. conditus (p = 0.002) and Hg. leucocelaenus; Wy. confusa (p = 0.026). Regarding β diversity, significant differences in bacterial composition were found using PERMANOVA analysis between Ae. scapularis and Hg. leucocelaenus, Ke. cruzii, Sa. conditus and Wy. confusa; (2) Ae. serratus and Hg. capricornii, Hg. leucocelaenus, Ke. cruzii, Sa. conditus, and Wy. confusa; (3) Hg. capricornii and Ke. cruzii, Sa. conditus and Wy. confusa; (4) Hg. leucocelaenus and Ke. cruzii, Sa. conditus, Wy. confusa and Ps. ferox; (5) Ke. cruzii and Sa. conditus and Ps. ferox; (6) Ps. ferox and Sa. conditus and Wy. confusa; and (7) Sa. conditus and Wy. confusa. Regarding the composition of the microbiota, it was possible to verify that Wolbachia was more abundant in Hg. leucocelaenus, while the genera Afipia and Asaia were more abundant in Ke. cruzii and Ae. serratus. Bacteria from the phylum Proteobacteria presented the highest number of sequences across all species. It is also possible to verify that the genera Serratia and Leptolyngbya and the order Rhizobiales were more abundant in mosquitoes collected at Cananeia. Bacteria from the Rickettsiaceae family presented the highest number of sequences in most female mosquitoes from the three collection sites. There were positive bacterial correlations found in all species analyzed, while negative correlations were observed in Hg. leucocelaenus, Ae. scapularis, Ae. serratus, Ps. ferox and Hg. capricornii. Conclusion -The bacterial interaction network was verified for each mosquito species, showing that Shingobium, unclassified Pseudonocardiaceae, Afipia, Delftia and Shingomonas had more bacterial interactions in Aedes specimens. Bacterial interactions with Asaia and Wolbachia were negative in Aedes mosquitoes. The presence of Wolbachia was recorded in this species and indicates that the vector competence of the species\' populations may vary throughout its geographic distribution area. It is extremely important to continue studies that examine how certain networks of bacteria interact and affect the stability of different communities and their effects on the blood feeding pattern of mosquitoes.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPOliveira, Tatiane Marques Porangaba deSallum, Maria Anice MurebSilva, Herculano da2024-09-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6141/tde-07022025-141606/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-02-07T16:30:02Zoai:teses.usp.br:tde-07022025-141606Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-02-07T16:30:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Introdução - Como os mosquitos (Diptera: Culicidae) são vetores que transmitem numerosos patógenos aos humanos e a outros vertebrados, a resistência aos inseticidas em diferentes populações desses mosquitos sublinha a necessidade premente de abordagens alternativas para controlar doenças transmitidas por vetores. Entre diversas estratégias tecnológicas, destaca-se o emprego de simbiontes bacterianos, como as cepas Wolbachia pipientis wMel e wAlbB para inibir a capacidade do Aedes aegypti de transmitir os vírus da dengue e da Zika em regiões endêmicas em todo o mundo. Pouco se sabe sobre as redes de interação bacteriana nos mosquitos. Objetivo - Investigar a composição e a diversidade da microbiota e a identificação molecular de fêmeas de diferentes espécies de Culicidae. Objetivos específicos - Obter a composição e a diversidade bacteriana em Haemagogus leucocelaenusde diferentes regiões geográficas e verificar se a localidade pode influenciar na constituição bacteriana nesses mosquitos; Detectar diferenças na composição, interação e diversidade bacteriana de distintas espécies de mosquitos capturados em uma mesma região geográfica; Descrever a composição bacteriana de mosquitos Culex quinquefasciatus e verificar a presença e diversidade genética de Wolbachia nesses espécimes e Identificar espécies de mosquitos coletados no Vale do Ribeira a partir da análise de sequências da região barcode do gene citocromo c oxidase subunidade I e da região D2 do gene 28S rDNA. Métodos - A coleta de mosquitos foi realizada em áreas rurais e periurbanas da região do Vale do Ribeira (sudeste do estado de São Paulo) e no município de Coari, estado do Amazonas, Brasil. Foram realizados: Sequenciamento da região V4 do gene 16S rRNA para explorar a diversidade bacteriana associada aos mosquitos. Processamento de sequenciamento de sequências e atribuição taxonômica. Análise de diversidade. Análise da composição da microbiota. PCoA e Heatmanp e Rede de interação bacteriana. Resultados - Houve diferenças significativas na diversidade α das bactérias associadas aos mosquitos amostrados. Índice de Shannon calculado para Hg. leucocelaenus; Ke. cruzii (p = 0,002); Hg. leucocelaenus; Sa. conditus (p = 0,002) e Hg. leucocelaenus; Wy. confusa (p = 0,026). Em relação à diversidade β, foram encontradas diferenças significativas na composição bacteriana verificadas com a análise PERMANOVA entre Ae. scapularis e Hg. leucocelaenus, Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (2) Ae. serratus e Hg. capricornii, Hg. leucocelaenus, Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (3) Hg. capricornii e Ke. cruzii, Sa. conditus e Wy. confusa; (4) Hg. leucocelaenus e Ke. cruzii, Sa. conditus, Wy. confusa e Ps. ferox; (5) Ke. cruzii e Sa. conditus e Ps. ferox; (6) Ps. ferox e Sa. conditus e Wy. confusa; e (7) Sa.conditus e Wy. confusa. No que se refere à composição da microbiota, foi possível verificar que Wolbachia pipientisfoi mais abundante em Hg. leucocelaenus, enquanto os gêneros Afipia e Asaia foram mais abundantes em Ke. cruzii e Ae. serratus. As bactérias do filo proteobacteria apresentaram o maior número de sequências em todas as espécies. Também é possível verificar que os gêneros Serratia e Leptolyngbya e a ordem Rhizobiales foram mais abundantes nos mosquitos coletados em Cananéia. As bactérias da família Rickettsiaceae apresentaram o maior número de sequências na maioria das fêmeas de mosquitos dos três locais de coletas. Houve correlações bacterianas positivas encontradas em todas as espécies analisadas, enquanto correlações negativas foram observadas em Hg. leucocelaenus, Ae. scapularis, Ae. serratus, Ps. ferox e Hg. capricornii. Conclusão - A rede de interação bacteriana foi verificada para cada espécie de mosquito, mostrando que Shingobium, Pseudonocardiaceae não classificada, Afipia, Delftia e Shingomonas tiveram mais interações bacterianas nos espécimes de Aedes. As interações bacterianas com Asaia e Wolbachia foram negativas nos mosquitos Aedes. A presença de Wolbachia foi registrada nesta espécie e indica que a competência vetora das populações da espécie pode variar ao longo da sua área de distribuição geográfica. É de suma importância a continuidade de estudo que examine a forma como determinadas redes de bactérias interagem e afetam a estabilidade das diferentes comunidades e os seus efeitos no padrão de alimentação sanguínea dos mosquitos. |
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