Помощь студентам в учебе
ИНВЕРСИОННЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ МАЛЯРИЙНЫХ КОМАРОВ ANOPHELES ПОДГРУППЫ MACULIPENNIS ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В СВЯЗИ С ЗАРАЖЕННОСТЬЮ ПАРАЗИТИЧЕСКИМИ НЕМАТОДАМИ
|
Аннотация 3
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Инверсионный полиморфизм малярийных комаров Anopheles messeae, An. daciae и An. beklemishevi 7
1.1.1 Инверсионный полиморфизм Anopheles messeae и An. daciae 7
1.1.2 Анализ инверсионного полиморфизма Anopheles messeae и An. daciae в
азиатском регионе России 11
1.1.3 Инверсионный полиморфизм Anopheles beklemishevi 14
1.2 Малярийные комары Anopheles. messeae, An. daciae и An. beklemishevi как
переносчики нитевидных нематод 17
1.3 Распространение дирофиляриоза в Европе, России и Западной Сибири 18
1.4 Видовой состав нитевидных нематод малярийных комаров Томской
области 21
1.5 Заражение малярийных комаров Anopheles messeae, An. daciae и An.
beklemishevi бактерии Wolbachia 22
2 Материалы и методы исследования 24
2.1 Материалы исследования 24
2.2 Методы исследования 26
2.2.1 Лактоацетоорсеинновое окрашивание препаратов политенных
хромосом 26
2.2.2 Идентификация видов Anopheles messeae, An. daciae и An.
beklemishevi 28
3 Результаты и обсуждение исследования 30
3.1 Видовой состав малярийных комаров в исследованных популяциях 30
3.2 Частоты инверсионных генотипов у заражённых и незаражённых особей
малярийных комаров в местообитании с численным доминированием Anopheles daciae (с. Коларово, с. Маслово и с. Б. Акияры) 31
3.3 Сезонная динамика частот инверсий у заражённых и незаражённых
дирофиляриями малярийных комаров Anopheles daciae в с. Коларово 33
3.4 Частоты инверсионных генотипов у заражённых и незаражённых особей
малярийных комаров в зоне симпатрии Anopheles daciae и An. messeae (с. Большая Саровка, Томская область) 35
3.5 Частоты инверсионных генотипов у заражённых и незаражённых особей малярийных комаров в местообитании с численным доминированием Anopheles
messeae (с. Приобье и с. Перегрёбное, ХМАО) 38
3.6 Обсуждение результатов исследования 41
ВЫВОДЫ 44
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 45
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Инверсионный полиморфизм малярийных комаров Anopheles messeae, An. daciae и An. beklemishevi 7
1.1.1 Инверсионный полиморфизм Anopheles messeae и An. daciae 7
1.1.2 Анализ инверсионного полиморфизма Anopheles messeae и An. daciae в
азиатском регионе России 11
1.1.3 Инверсионный полиморфизм Anopheles beklemishevi 14
1.2 Малярийные комары Anopheles. messeae, An. daciae и An. beklemishevi как
переносчики нитевидных нематод 17
1.3 Распространение дирофиляриоза в Европе, России и Западной Сибири 18
1.4 Видовой состав нитевидных нематод малярийных комаров Томской
области 21
1.5 Заражение малярийных комаров Anopheles messeae, An. daciae и An.
beklemishevi бактерии Wolbachia 22
2 Материалы и методы исследования 24
2.1 Материалы исследования 24
2.2 Методы исследования 26
2.2.1 Лактоацетоорсеинновое окрашивание препаратов политенных
хромосом 26
2.2.2 Идентификация видов Anopheles messeae, An. daciae и An.
beklemishevi 28
3 Результаты и обсуждение исследования 30
3.1 Видовой состав малярийных комаров в исследованных популяциях 30
3.2 Частоты инверсионных генотипов у заражённых и незаражённых особей
малярийных комаров в местообитании с численным доминированием Anopheles daciae (с. Коларово, с. Маслово и с. Б. Акияры) 31
3.3 Сезонная динамика частот инверсий у заражённых и незаражённых
дирофиляриями малярийных комаров Anopheles daciae в с. Коларово 33
3.4 Частоты инверсионных генотипов у заражённых и незаражённых особей
малярийных комаров в зоне симпатрии Anopheles daciae и An. messeae (с. Большая Саровка, Томская область) 35
3.5 Частоты инверсионных генотипов у заражённых и незаражённых особей малярийных комаров в местообитании с численным доминированием Anopheles
messeae (с. Приобье и с. Перегрёбное, ХМАО) 38
3.6 Обсуждение результатов исследования 41
ВЫВОДЫ 44
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 45
Комары Anopheles относятся к отряду двукрылых и семейству кровососущих комаров, Culicidae. Комары появились более 145 млн лет [Fedorova, Артемов, etal., 2020]. В современном мире насчитывается более 3 490 видов комаров, из них в России обитают представители 100 видов, в основном это комары рода Culex, Aedex, Culiseta, малярийные комары рода Anopheles и ещё много других [Катаев, 2019]. Комары способны раздражать не только болезненными укусами, главное, они переносчики многих опасных болезней. Из них род Anopheles, который представляет собой удобный модельный объект для популяционно-генетического анализа [Стегний, 1991] помимо его медицинского значения. В клетках некоторых тканей комаров содержатся гигантские политенные хромосомы, на которых хорошо идентифицируются фиксированные и полиморфные хромосомные перестройки. Показано, что варианты и частоты полиморфных инверсий в популяциях некоторых видов коррелируют с климатическими и экологическими условиями их обитания. На основании этого сделан вывод о существенной роли инверсий в генетической адаптации комаров [Стегний, 1991;Artemov., etal. 2021]. Представители рода Anopheles повсеместно распространены на территории России. При этом каждый регион Российской Федерации характеризуется их определённой видовой и популяционно-генетической структурой в соответствии с особенностями условий обитания. В Сибири обитает три вида малярийных комаров - Anopheles messeae Fall., An. daciae Linton, Nicolescu et Harbach (Петр Храмов) криптический по отношению к An. messeae A. Atroparvus van Thiel, A. Sacharovi Favre et al, и An. beklemishevi Stegniy et Kabanova ранее считавшийся An. maculipennis. Для всех трех видов установлен широкий внутривидовой инверсионный полиморфизм [Стегний, 1991; Artemov., etal. 2021]. В основном этот инверсионный полиморфизм свойственен для других представителей Anopheles, многие из которых, будучи криптическими, различаются по эффективности передачи малярии, например, Anopheles gambiaes.s. и An. coluzzi, в разных регионах Африки [MarioColuzzi, AdrianaSabatini., etal].
Дирофиляриоз - заболевание, вызываемое паразитическими нематодами Dirofilaria repens и D. immitis в подкожной клетчатке различных частей тела, слизистых и конъюнктиве органа зрения, в половых органах молочных железах, внутренних оболочках тканей и органов брюшной полости человека. Это тканевой гельминтоз, характеризующийся медленным развитием и длительным хроническим течением [Письмо Роспотребнадзора, 2013]. Основным хозяевами являются, как правило, домашние собаки, а также кошки, реже - дикие плотоядные (волки, лисицы и др.). Передача инвазии человеку осуществляется комарами, заражённым инвазионными личинками дирофилярий (L3). Наибольшая заражённость личинками дирофилярийв Западной Сибири была выявлена у комаров рода Aedes (31 %) и Culex (17 %), у видов рода Anopheles - 2,5 % [Fedorova, Burlak, Артемов, 2020].
Настоящая работа посвящена изучению ассоциации полиморфных инверсий с зараженностью малярийных комаров дирофиляриозом в Западной Сибири. В природных популяциях An.messeae, An. daciae и An. beklemishevi факторы внешней и внутренней среды определяют доминирование тех или иных инверсий и инверсионных генотипов. Дирофиляриоз может выступать одним из таких факторов и может быть ассоцирован с определенными инверсиями или их сочетаниями. Такая ассоциация может проявляться не только на уровне способности комаров заразиться дирофиляриями, но и выдерживать воздействие развивающихся личинок, а также передавать инвазию дефинитивному хозяину - собаке или человеку.
Цель исследования: Изучение инверсионного полиморфизма природных
популяций малярийных комаров Anopheles Западной Сибири в связи с зараженностью паразитическими нематодами
Задачи:
1. Провести анализ инверсионного полиморфизма малярийных комаров Anopheles messeae и An. daciae.
2. Провести видовую идентификацию малярийных комаров Anopheles messeae, An. daciae и An. beklemishevi по кариотипам, а особей с кариотипами XL11/2R00 и XL01/3R00/3L00 с помощью ПЦР-ПДРФ ITS2.
3. Проанализировать ассоциацию кариотипов малярийных комаров Anopheles messeae, An. daciae с заражённостью дирофиляриями в природных популяциях с. Коларово (Томская область), с. Большая Саровка (г. Колпашево, Томская область), и с. Приобье (ХМАО), с. Маслова и с. Большие Акияры (Тюменская область).
4. Сравнить инверсионный полиморфизм в заражённых и незаражённых дирофиляриозом популяциях малярийных комаров (с. Приобье и с. Перегрёбное, ХМАО).
Дирофиляриоз - заболевание, вызываемое паразитическими нематодами Dirofilaria repens и D. immitis в подкожной клетчатке различных частей тела, слизистых и конъюнктиве органа зрения, в половых органах молочных железах, внутренних оболочках тканей и органов брюшной полости человека. Это тканевой гельминтоз, характеризующийся медленным развитием и длительным хроническим течением [Письмо Роспотребнадзора, 2013]. Основным хозяевами являются, как правило, домашние собаки, а также кошки, реже - дикие плотоядные (волки, лисицы и др.). Передача инвазии человеку осуществляется комарами, заражённым инвазионными личинками дирофилярий (L3). Наибольшая заражённость личинками дирофилярийв Западной Сибири была выявлена у комаров рода Aedes (31 %) и Culex (17 %), у видов рода Anopheles - 2,5 % [Fedorova, Burlak, Артемов, 2020].
Настоящая работа посвящена изучению ассоциации полиморфных инверсий с зараженностью малярийных комаров дирофиляриозом в Западной Сибири. В природных популяциях An.messeae, An. daciae и An. beklemishevi факторы внешней и внутренней среды определяют доминирование тех или иных инверсий и инверсионных генотипов. Дирофиляриоз может выступать одним из таких факторов и может быть ассоцирован с определенными инверсиями или их сочетаниями. Такая ассоциация может проявляться не только на уровне способности комаров заразиться дирофиляриями, но и выдерживать воздействие развивающихся личинок, а также передавать инвазию дефинитивному хозяину - собаке или человеку.
Цель исследования: Изучение инверсионного полиморфизма природных
популяций малярийных комаров Anopheles Западной Сибири в связи с зараженностью паразитическими нематодами
Задачи:
1. Провести анализ инверсионного полиморфизма малярийных комаров Anopheles messeae и An. daciae.
2. Провести видовую идентификацию малярийных комаров Anopheles messeae, An. daciae и An. beklemishevi по кариотипам, а особей с кариотипами XL11/2R00 и XL01/3R00/3L00 с помощью ПЦР-ПДРФ ITS2.
3. Проанализировать ассоциацию кариотипов малярийных комаров Anopheles messeae, An. daciae с заражённостью дирофиляриями в природных популяциях с. Коларово (Томская область), с. Большая Саровка (г. Колпашево, Томская область), и с. Приобье (ХМАО), с. Маслова и с. Большие Акияры (Тюменская область).
4. Сравнить инверсионный полиморфизм в заражённых и незаражённых дирофиляриозом популяциях малярийных комаров (с. Приобье и с. Перегрёбное, ХМАО).
1. Проведена видовая идентификация малярийных комаров показано, что в с.
Коларово (Томская область) доминировал Anopheles daciae (98 %), в с. Приобье и с. Перегрёбное (ХМАО) преобладали An.messeae и An. beklemishevi (58 % и 41 %
соответственно), тогда как в с. Большая Саровка (Колпашевский район) An.messeae и An.daciae имели равные пропорции (53 % и 47 % соответственно).
2. В зоне доминирования Anopheles daciae статистически значимая ассоциация зараженности дирофиляриями наблюдалась с инверсионным кариотипом 3R00 (но не 3R01), а также генотипами: XL00-2R00-3R00-3L00 и XL01-2R00-3R00-3L00 в с. Коларово (Томская область), что подтверждается анализом An. daciae из с. Большие Акияры и с. Маслова (Тюменская область). В течение сезона ассоциация кариотипов и заражённости комаров может изменяться.
3. В зоне симпатрии с Anopheles messeae (с. Большая Саровка, Колпашевский район) среди зараженных An. daciae доминировали особи с инверсионными генотипами XL01 (но не XL11) и 3R01. Выявлена ассоциация заражённых особей An. messeae инверсионным генотипом 3R01 и с инверсионными кариотипами XL11-2R11-3R01-3L01, XL11-2R11- 3R00-3L00 и XL11-2R11-3R01-3L00. Иверсионный генотип 3R11 не выявлено в популяции Б. Саровки, но были найдены единичные зараженные особи с 3R11 в с.Приобье и с. Маслова.
4. Anopheles messeae из географически смежных заражённой (с. Приобье, ХМАО) и незаражённой (с. Перегрёбное, ХМАО) популяций не имели статистически значимых различий по инверсионным генотипам отдельных плеч или их сочетаний.
Коларово (Томская область) доминировал Anopheles daciae (98 %), в с. Приобье и с. Перегрёбное (ХМАО) преобладали An.messeae и An. beklemishevi (58 % и 41 %
соответственно), тогда как в с. Большая Саровка (Колпашевский район) An.messeae и An.daciae имели равные пропорции (53 % и 47 % соответственно).
2. В зоне доминирования Anopheles daciae статистически значимая ассоциация зараженности дирофиляриями наблюдалась с инверсионным кариотипом 3R00 (но не 3R01), а также генотипами: XL00-2R00-3R00-3L00 и XL01-2R00-3R00-3L00 в с. Коларово (Томская область), что подтверждается анализом An. daciae из с. Большие Акияры и с. Маслова (Тюменская область). В течение сезона ассоциация кариотипов и заражённости комаров может изменяться.
3. В зоне симпатрии с Anopheles messeae (с. Большая Саровка, Колпашевский район) среди зараженных An. daciae доминировали особи с инверсионными генотипами XL01 (но не XL11) и 3R01. Выявлена ассоциация заражённых особей An. messeae инверсионным генотипом 3R01 и с инверсионными кариотипами XL11-2R11-3R01-3L01, XL11-2R11- 3R00-3L00 и XL11-2R11-3R01-3L00. Иверсионный генотип 3R11 не выявлено в популяции Б. Саровки, но были найдены единичные зараженные особи с 3R11 в с.Приобье и с. Маслова.
4. Anopheles messeae из географически смежных заражённой (с. Приобье, ХМАО) и незаражённой (с. Перегрёбное, ХМАО) популяций не имели статистически значимых различий по инверсионным генотипам отдельных плеч или их сочетаний.
