La selva amazónica ocupa más de 2 millones de millas cuadradas 5,5 millones de kilómetros cuadrados en América del Sur, el 60% en Brasil. Lejos de ser homogénea, esta vasta región contiene ríos y cadenas montañosas que fomentan la biodiversidad. Los científicos están estudiando actualmentesi estas barreras naturales afectan la diversidad genómica en Anopheles Nyssorhynchus darlingi Root, el principal vector de malaria en esta área.
Un nuevo estudio realizado por Kevin J. Emerson, PhD, profesor asistente de biología en el St. Mary's College de Maryland y su grupo internacional de colaboradores evaluó en qué medida las barreras geográficas afectaron la variación genética entre las poblaciones de Anopheles darlingi. Dichas barreras pueden influir en gran medidalos enfoques utilizados por científicos y médicos para controlar la propagación de la malaria en todo Brasil.
Hasta hace poco, la investigación sobre la malaria y los vectores para su transmisión se dirigía principalmente al África subsahariana: por ejemplo, el genoma del vector africano primario, Anopheles gambiae, fue secuenciado en 2001, mientras que el de Anopheles darlingi una especie en el Neotrópicoo "Los trópicos del Nuevo Mundo", principalmente América del Sur y Central finalmente se secuenciaron más de una década más tarde, en 2014. Durante la última década, los avances en las tecnologías de secuenciación de ADN han permitido a los investigadores en genética ampliar su enfoque de unos pocos"organismos modelo" para muchos organismos de interés.
"Creo que el enfoque para la investigación del vector de la malaria está comenzando a ser más general, en lugar de centrarse únicamente en una especie de vector en África", dijo el Dr. Emerson. "Esa es una de las razones por las que me gusta trabajar en los mosquitos sudamericanos.Con todo el enfoque en la genética de los mosquitos africanos, la genética involucrada en la transmisión de la malaria en el Neotrópico ha sido relativamente ignorada. La investigación realmente está recién comenzando. Y si nosotros, como científicos, queremos llegar a la base de la transmisión de la enfermedad,debemos estudiar diversos tipos de mosquitos que pueden transmitir la malaria, en lugar de solo uno "
Basándose en su experiencia en genética evolutiva, el Dr. Emerson con colegas en Albany, Nueva York, Eugene, OR y São Paulo, Brasil analizó el ADN genómico de 57 mosquitos: pupas / larvas o adultos recolectados de múltiples hábitats en cada uno.región para reducir el riesgo de obtener individuos relacionados. Trabajando en sitios de campo remotos en el Brasil amazónico, los recolectores colocaron muestras en tubos con desecante para secarlas lo más rápido posible. El ADN es estable en los tubos por hasta un par de semanas, tiempo suficiente pararegresar a la universidad, preservar las muestras en alcohol y eventualmente aislar su ADN.
El contenido de ADN de estos mosquitos se determinó en 11.533 posiciones en sus genomas, utilizando una nueva técnica de genotipado genotipo NextRAD que puede determinar la secuencia de ADN específica para cada individuo en cada posición. El análisis de la diversidad genética entre estos individuos mostróhubo tres grupos genéticos distintos de individuos poblaciones que se aislaron geográficamente: mosquitos en la provincia del Bosque Atlántico Sureste, la provincia del Bosque de Paraná bosque del Atlántico oeste y el dominio brasileño amazónico., y el de otros, que los grupos genéticos divergentes pueden ser especies bien separadas, los autores propusieron que el grupo del Atlántico Oeste representa Anopheles paulistensis. Esta posibilidad apoyaría la diferenciación a nivel de especie entre el Bosque Atlántico Sureste y el Bosque de Paraná OesteAtlántico grupos.
Las diferencias fenotípicas entre estas poblaciones son demasiado pequeñas para ser notadas por un taxonomista clásico. "Ha habido una pequeña discusión, basada en la forma del ala, que estas podrían ser especies diferentes, pero la evidencia no ha sido muy fuerte", dijoDr. Emerson. Pero la secuenciación del genoma proporciona una buena evidencia de apoyo para la divergencia. Lo mismo es cierto en África: "En Anopheles gambiae ... las especies se identifican genéticamente. No se pueden identificar las diferentes formas sin conocer los genes. Entonces eso puedeestar sucediendo con el vector en el Neotrópico también "
La divergencia genética de estos tres grupos brasileños refleja de manera probable las presiones de selección ecológica, así como los procesos biogeográficos históricos que influyeron en el contacto y la separación de estas poblaciones.
Pero más allá de sus observaciones y propuestas inmediatas con respecto a la especiación de mosquitos, los hallazgos de Emerson y sus colegas pueden contribuir significativamente al control de la enfermedad :
"Cuando estás interesado en la transmisión de enfermedades entre humanos, la mayor parte del esfuerzo de investigación se hace para entender la enfermedad tal como existe en humanos", dijo el Dr. Emerson. "Pero una de las principales formas en que se propaga estas enfermedadesalguna vez se ha controlado es controlando los vectores de la enfermedad, en lugar de controlar la enfermedad después de que los humanos se infectan ". Aunque la malaria es una enfermedad humana, es causada por un parásito del género Plasmodium que se transmite entre los humanos por los mosquitos.Comprender la biología del mosquito vector y su interacción con el parásito de la malaria puede conducir a estrategias de control.
Por ejemplo, los mosquitos en un área con muy poca transmisión de la malaria pueden ser genéticamente distintos de los mosquitos en un área con alta malaria. En términos de control, "parte de la novedad en lo que hacemos es que nos centramos en la genética y la biología deel vector de mosquitos que transmite la malaria para identificar aquellas poblaciones de mosquitos que causan la transmisión ", observó Emerson.
"Si piensas en la malaria, gastamos mucho dinero y esfuerzo cada año buscando medicamentos o vacunas, y funcionan un poco. Pero la mejor manera de prevenir la transmisión de la malaria es dormir debajo de un mosquitero y reducir la aparición de"El agua estancada que los mosquitos usan para poner sus huevos. Eso solo muestra cómo entender la biología del vector en sí mismo es fundamental para controlar la transmisión de la enfermedad", señaló el Dr. Emerson. "Los controles más efectivos de la enfermedad han sido a nivel del vector, yparte de eso es saber qué es el vector "
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Materiales proporcionado por Colegio de Santa María de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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