Введение 3
1 Современное состояние исследований по микроспоридиям малярийных
комаров 5
1.1 Хозяева - малярийные комары Западной Сибири 7
1.2 Видовой состав микроспоридий 8
1.3 Экология и эпизоотология микроспоридий малярийных комаров 11
1.4 Жизненные циклы и пути передачи микроспоридий малярийных
комаров 14
1.5 Молекулярная филогения 17
2 Материал и методы исследований 22
2.1 Физико-географическое описание района исследований 22
2.2 Материал 24
2.3 Методы исследований 25
2.3.1 Выделение и очистка геномной ДНК 25
2.3.2 Полимеразная цепная реакция (ПЦР) 26
2.3.3 Анализ полиморфизма длины рестрикционных фрагментов ДНК
(ПДРФ) 27
2.3.4 Горизонтальный гель-электрофорез в агарозном геле 27
3 Микроспоридии комаров р. Anophelesв бассейне Средней Оби (Томская
область) 30
3.1 Видовая идентификация миксроспоридий по ультраструктуре 30
3.2 Экстенсивность инвазии природных популяций малярийных комаров 40
Заключение 43
Список использованных источников 44
Приложение А 47
Приложение Б 54
Приложение В 57
Микроспоридии - это одноклеточные эукариотические организмы, являющиеся паразитами животных всех систематических типов, за исключением Spongiaи Echinodermata.Эта группа простейших распространена повсеместно. Представители этого типа характеризуются сложными циклами развития, а также формированием сложных высокоспециализированных спор (Исси, 1986).
У микроспоридий отсутствуют центриоли, пероксисомы, митохондрии, лизосомы и жгутики. Они имеют очень широкий круг хозяев, начиная от простейших и заканчивая млекопитающими, включая человека. Эти особенности позволяют рассматривать эту группу организмов как очень древних и высокоспециализированных паразитов эукариот (Воронин, 2001). Большая часть видов паразитирует у членистоногих, в основном у насекомых и ракообразных. Самыми многочисленными и разнообразными микроспоридиями являются паразиты гетеротопных насекомых: кровососущие комары сем. Culicidae,мошки сем. Simuliidaeи комары-звонцы сем. Chironomidae(Протисты, 2007).
Практическое значение микроспоридий очень велико. Описаны случаи значительных хозяйственных потерь на шелководнях и пасеках вследствие поражения шелкопрядов и пчел микроспоридиями (нозематозы), а также других насекомых-опылителей, насекомых-энтомофагов, ракообразных и моллюсков на промышленном разведении. В последнее время резко возросло значение микроспоридий как возбудителей оппортунистических заболеваний человека. Это связано со снижением иммунитета на фоне отрицательных факторов среды, иммунодепрессантов и СПИДа (Протисты, 2007). При этом микроспоридии рассматриваются как агенты биологической борьбы с гельминтами и вредными членистоногими, например, кровососами (Симакова, 2013).
Нами было проведено изучение видового состава, экологии и эпизоотологии внутриклеточных облигатных паразитов микроспоридий р. Anopheles (Diptera: Culicidae)и видового состава хозяев микроспоридий на территории бассейна Средней Оби (Томская область).
Целью работы является изучение микроспоридий малярийных комаров в бассейне средней Оби.
1. Провести видовую идентификацию малярийных комаров, зараженных микроспоридиями.
2. Идентифицировать микроспоридий по ультраструктуре.
3. Оценить экстенсивность инвазии природных популяций малярийных комаров.
Согласно нашим исследованиям на территории Томской области микроспоридиями заражены все три вида малярийных комаров: Anopheles messeae, Anopheles beklemisheviи Anopheles daciae.В северной части бассейна средней Оби Томской области обнаружены все 3 вида малярийных комаров. В центральной и южной части зараженные личинки Anopheles beklemisheviне обнаружены. Преобладающим зараженным видом в северной и южной части является Anopheles daciae,в центральной части - Anopheles messeae.
Согласно ультраструктуре, обнаруженные нами микроспоридии относятся к роду Parathelohania.Было обнаружено 4 вида: Parathelohania divulgata, Parathelohania tomski, Parathelohania formosa, Parathelohania teguldeti. Anopheles messeaeзаражены 3 видами микроспоридий: Parathelohania divulgata, P. formosaи P. teguldeti; Anopheles daciaeзаражены Parathelohania divulgataи P. formosa; Anopheles beklemishevi - Parathelohania divulgataи P. teguldeti.
Экстенсивность инвазии природных популяций малярийных комаров невысокая, колеблется от 0,3 до 8,6%. Наблюдается пик зараженности в середине-конце июля. Согласно нашему исследованию наиболее подверженными микроспоридиозу оказались Anopheles daciae.Максимальная экстенсивность инвазии наблюдается в центральной части бассейна средней Оби Томской области.
1. Алимов А. С. Протисты. Руководство по зоологии / А. С. Алимов
- СПб.: Наука, 2007. - Ч. 2. - 1144 с.
2. Ваулин О. В. Полиморфизм и межвидовая изменчивость нуклеотидной последовательности гена субъединицы I цитохромоксидазы (COI) у видов двойников A и B Anopheles messeaeи An. beklemishevi (Diptera: Culicidae) / О. В. Ваулин, Ю. М. Новиков // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2012. -Т.16. - №2. - С. 358-368.
3. Ваулин О. В., Новиков Ю. М. Географическая изменчивость ITS2 рДНК и COI мтДНК и криптические виды малярийных комаров Anopheles messeae Fall. (Diptera: Culicidae) // Информ. вестник ВОГиС. - 2010. - Т. 14. - №3. - С. 546-557.
4. Воронин В. Н. О макросистеме типа Macrosporidia //
Паразитология. - 2001. - Т. 35. - №1. - С. 35-44.
5. Исси И. В. 1986. Микроспоридии как тип паразитических простейших // Протозоология. - Л. : Наука, 1986. - № 10. - С. 6-136.
6. Лобан К. М. Малярия / К. М. Лобан, Е. С. Полозок. - М., 1983. - 224 с.
7. Симакова А. В. Crepidula beklemishevi gen. et sp. nov. и Dimeiospora palustris gen. et sp. nov. (Microsporidia: Amblyosporidae) - новые микроспоридии из кровососущих комаров (Diptera: Culicidae) юга Западной Сибири / А. В. Симакова, Т. Ф. Панкова, И. В. Исси // Паразитология. - 2003.
- Т. 37. - №2. - С.145-153.
8. Симакова А. В. Crepidulospora- новое название для младшего гомонима, (преоккупированного родового имени) Crepidula / А. В. Симакова, Т. Ф. Панкова, И. В. Исси // Паразитология. - 2004. - Т. 38. - № 5. - с.477-478.
9. Симакова А. В. Микроспоридии (Microsporidia) кровососущих комаров (Diptera: Culicidae) Западной Сибири (видовой состав, экология, молекулярная филогения) : автореф. дис. ... д-ра биол. наук / А. В. Симакова. - Томск, 2013. - 46 с.
10. Симакова А. В. Микроспоридии (Protozoa: Microsporidia) кровососущих комаров (Diptera: Culicidae) лесной зоны юга Западной Сибири: дис. ... канд. биол. наук / А. В. Симакова - Томск, 2003. - 222 с.
11. Симакова А. В. Экология и эпизоотология микроспоридий малярийных комаров (Diptera: Culicidae) юга Западной Сибири / А. В. Симакова, Т. Ф. Панкова // Паразитология. - 2008. - Т.42. - №2. - с. 139-150.
12. Стегний В. Н. Популяционная генетика и эволюция малярийных комаров / В. Н. Стегний. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 1991. - 136 с.
13. Тимофеев С. А. Микроспоридии и их ближайшие родственники: современные представления об эволюции уникальной группы экстремальных паразитов / С. А. Тимофеев, И. В. Сендерский, В. С. Журавлев, В. В. Долгих // Паразитология. - 2020. - Т. 54. - №5. - С. 355-370.
14. Andreadis T. G. Microsporidian parasites mosquitoes // Biorational Comyrol of mosquitoes. - 2007. - v. 23. - P. 3-29.
15. Andreadis T. G. Ultrastructural characterization and comparative phylogenetic analysis of new microsporidia from Siberean mosquitoes: Evidence for coevolution and host switching / T. G. Andreadis, A. V. Simakova, C. R. Vossbrinck etc. // Journal of Invertebrate Pathology. - 2012. - v.109. - P.59-75.
16. Corasaro D. Filling gaps in the microsporidian tree: rDNA phylogeny of Chytridiopsis typography (Microsporidia: Chytridiopsida) / D. Corasaro, C. Wylezich, D. Venditti etc. // Parasitology Research. -2019. - v.118 -P.169-180.
17. Dolgikh V. V. Immunolocalization of an alternative respiratory chain in Antonospora (Paranosema) locustae spores: mitosomes retain their role in microsporidial energy metabolism / V. V. Dolgikh, I. V. Senderskiy, O. A. Pavlova, A. M. Naumov, G. V. Beznoussenko // Eukaryotic Cell. - 2011. - №10 - P. 588¬593.
18. Hirt R. P. Microsporidia are related to Fungi: evidence from the lafgest subunit of RNA polymerase 2 and other proteins / R. P. Hirt, J. M. Logsdon Jr, B. Healy etc. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. - 1999. -v.96, iss. 2. - P. 580-585.
19. Kronefeld M. PCR identification and distribution of Anopheles daciae (Diptera, Culicidae) in Germany. / M. Kronefeld, D. Werner, H. Kampen //Parasitology Research. - 2014. -v. 113. - P. 2079-2086.
20. Naumenko A. N. Chromosome and Genome Divergence between the Cryptic Eurasian Malaria Vector-Species Anopheles messeae and Anopheles daciae / A. N. Naumenko, D. A. Karagodin, A. A. Yurchenko etc. // Genes. -2020. -v.11, iss. 165. - P. 1-22.
21. Nicolescu G. Mosquitoes of the Anopheles maculipennis group (DipteraA Culicidae) in Romania, with the discovery and formal recognition of a new species based on molecular and morphological evidence / G. Nicolescu, Y. M. Linton, A. Vladimirescu, T. M. Howard, R. E. Harbach // Bulletin of Enthomological Research. - 2007. -v. 97, iss. 6. - P. 525-535.
22. Novikov Y. M. On molecular genetic divergence of cryptic species of Anopheles messeae taxon (Diptera: Culicidae) and phylogeny of the maculipennis complex / Y. M. Novikov, A. Shevchenko, O. V. Vaulin // Vestn. Tomsk. Gos. Univ. - 2004. -№10. -P.69-77.
23. Weitzel T. Identification of Anopheles daciae in Germanythrough ITS2 sequencing / T. Weitzel, C. Gauch, N. Becker // Parasitology Research. - 2012. - v.
111. - P. 2431-2438.
24. Wittner M., Weiss L.M. Historic perspectives on the Microsporidia: expanding horizons / M. Wittner, L. M. Weiss // The Microsporidia and Microsporidiosis. - ASM Press, Washington, D. C. - p.1-6.