Generational conservation of composition and diversity of field-acquired midgut microbiota in Anopheles gambiae (sensu lato) during colonization in the laboratory
Creators
- 1. University of Ghana
- 2. Noguchi Memorial Institute for Medical Research
Description
The gut microbiota is known to play a role in a mosquito vector's life history, a subject of increasing research. Laboratory experiments are essential for such studies and require laboratory colonies. In this study, the conservation of field-obtained midgut microbiota was evaluated in laboratory-reared Anopheles gambiae (s.l.) mosquitoes continuously hatched in water from field breeding habitats.Pupae and late instars were obtained from the field and reared, and the emerged adults were blood-fed. The eggs obtained from them were hatched in either water from the field or in dechlorinated tap water. The mosquito colonies were maintained for 10 generations. Midguts of female adults from unfed F0 (emerging from field-caught pupae and larvae), F5 and F10 were dissected out and genomic DNA was extracted for 16S metagenomic sequencing. The sequences were compared to investigate the diversity and bacterial compositional differences using ANCOM and correlation clustering methods.Less than 10% of the bacterial families identified had differential relative abundances between generational groups and accounted for 46% of the variation observed. Although diversity reduced in F10 mosquitoes during laboratory colonization (Shannon-Weaver; P-value < 0.05), 50% of bacterial genera were conserved in those bred continuously in field-water compared to 38% in those bred in dechlorinated tap water.To our knowledge, this study is the first report on the assessment of gut bacterial community of mosquitoes during laboratory colonization and recommends the use of water from the natural breeding habitats if they are intended for microbiota research.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
من المعروف أن ميكروبات الأمعاء تلعب دورًا في تاريخ حياة ناقلات البعوض، وهو موضوع بحث متزايد. التجارب المختبرية ضرورية لمثل هذه الدراسات وتتطلب مستعمرات مختبرية. في هذه الدراسة، تم تقييم حفظ الميكروبات المعوية المتوسطة التي تم الحصول عليها من الحقل في البعوض الذي تم تربيته في المختبر (Anopheles gambiae) (s.l.) الذي يفقس باستمرار في المياه من موائل التكاثر الحقلي. تم الحصول على الشرانق والمراحل المتأخرة من الحقل وتربيتها، وكان البالغون الناشئون يتغذون بالدم. تم فقس البيض الذي تم الحصول عليه منها إما في الماء من الحقل أو في ماء الصنبور منزوع الكلور. تم الحفاظ على مستعمرات البعوض لمدة 10 أجيال. تم تشريح أحشاء الإناث البالغات من F0 غير المأكولة (الخارجة من الشرانق واليرقات التي تم اصطيادها ميدانيًا) و F5 و F10 وتم استخراج الحمض النووي الجيني لتسلسل ميتاجينوميك 16S. تمت مقارنة التسلسلات للتحقيق في التنوع والاختلافات التركيبية البكتيرية باستخدام ANCOM وطرق تجميع الارتباط. كان أقل من 10 ٪ من العائلات البكتيرية التي تم تحديدها وفرة نسبية تفاضلية بين مجموعات الأجيال وشكلت 46 ٪ من التباين الملحوظ. على الرغم من انخفاض التنوع في البعوض F10 أثناء الاستعمار المختبري (Shannon - Weaver ؛ P - value < 0.05)، فقد تم الحفاظ على 50 ٪ من الأجناس البكتيرية في تلك التي يتم تربيتها بشكل مستمر في المياه الميدانية مقارنة بـ 38 ٪ في تلك التي يتم تربيتها في مياه الصنبور منزوعة الكلور. على حد علمنا، هذه الدراسة هي أول تقرير عن تقييم مجتمع بكتيريا الأمعاء للبعوض أثناء الاستعمار المختبري وتوصي باستخدام المياه من موائل التكاثر الطبيعية إذا كانت مخصصة لأبحاث الكائنات الحية الدقيقة.Translated Description (French)
Le microbiote intestinal est connu pour jouer un rôle dans le cycle de vie d'un vecteur de moustique, un sujet de recherche de plus en plus important. Les expériences de laboratoire sont essentielles pour de telles études et nécessitent des colonies de laboratoire. Dans cette étude, la conservation du microbiote intestinal moyen obtenu sur le terrain a été évaluée chez des moustiques Anopheles gambiae (s.l.) élevés en laboratoire et éclos en permanence dans l'eau des habitats de reproduction sur le terrain. Des pupes et des stades tardifs ont été obtenus sur le terrain et élevés, et les adultes émergents ont été nourris avec du sang. Les œufs obtenus à partir d'eux ont été éclos dans de l'eau du champ ou dans de l'eau du robinet déchlorée. Les colonies de moustiques ont été maintenues pendant 10 générations. Les intestins moyens des femelles adultes de F0 non nourries (émergeant des pupes et des larves capturées sur le terrain), F5 et F10 ont été disséqués et l'ADN génomique a été extrait pour le séquençage métagénomique 16S. Les séquences ont été comparées pour étudier la diversité et les différences de composition bactérienne à l'aide de méthodes ANCOM et de regroupement par corrélation. Moins de 10 % des familles bactériennes identifiées présentaient des abondances relatives différentielles entre les groupes générationnels et représentaient 46 % de la variation observée. Bien que la diversité ait été réduite chez les moustiques F10 au cours de la colonisation en laboratoire (Shannon-Weaver ; valeur de P < 0,05), 50 % des genres bactériens ont été conservés chez ceux élevés en continu dans l'eau des champs contre 38 % chez ceux élevés dans l'eau du robinet déchlorée. À notre connaissance, cette étude est le premier rapport sur l'évaluation de la communauté bactérienne intestinale des moustiques au cours de la colonisation en laboratoire et recommande l'utilisation de l'eau des habitats naturels de reproduction si elle est destinée à la recherche sur le microbiote.Translated Description (Spanish)
Se sabe que la microbiota intestinal desempeña un papel en la historia de vida de un mosquito vector, un tema de creciente investigación. Los experimentos de laboratorio son esenciales para tales estudios y requieren colonias de laboratorio. En este estudio, se evaluó la conservación de la microbiota del intestino medio obtenida en el campo en mosquitos Anopheles gambiae (s.l.) criados en laboratorio eclosionados continuamente en agua de hábitats de reproducción en el campo. Las pupas y los estadios tardíos se obtuvieron del campo y se criaron, y los adultos emergidos fueron alimentados con sangre. Los huevos obtenidos de ellos se incubaron en agua del campo o en agua del grifo desclorada. Las colonias de mosquitos se mantuvieron durante 10 generaciones. Los intestinos medios de las hembras adultas de F0 no alimentadas (que emergen de pupas y larvas capturadas en el campo), F5 y F10 se diseccionaron y se extrajo el ADN genómico para la secuenciación metagenómica 16S. Las secuencias se compararon para investigar la diversidad y las diferencias de composición bacteriana utilizando métodos de agrupamiento de correlación y ANCOM. Menos del 10% de las familias bacterianas identificadas tenían abundancias relativas diferenciales entre grupos generacionales y representaban el 46% de la variación observada. Aunque la diversidad se redujo en los mosquitos F10 durante la colonización de laboratorio (Shannon-Weaver; valor P < 0.05), el 50% de los géneros bacterianos se conservaron en aquellos criados continuamente en agua de campo en comparación con el 38% en aquellos criados en agua del grifo desclorada. Hasta donde sabemos, este estudio es el primer informe sobre la evaluación de la comunidad bacteriana intestinal de mosquitos durante la colonización de laboratorio y recomienda el uso de agua de los hábitats naturales de reproducción si están destinados a la investigación de la microbiota.Files
s13071-019-3287-0.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:0323841d3d5f816f5998a7601ff05d3c
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- حفظ الأجيال لتكوين وتنوع الميكروبات المعوية الوسطى المكتسبة من الحقل في الأنوفيلة الغامبية (بالمعنى اللاتو) أثناء الاستعمار في المختبر
- Translated title (French)
- Conservation générationnelle de la composition et de la diversité du microbiote intestinal moyen acquis sur le terrain chez Anopheles gambiae (sensu lato) pendant la colonisation en laboratoire
- Translated title (Spanish)
- Conservación generacional de la composición y diversidad de la microbiota intestinal media adquirida en el campo en Anopheles gambiae (sensu lato) durante la colonización en el laboratorio
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2934478636
- DOI
- 10.1186/s13071-019-3287-0
References
- https://openalex.org/W1523266228
- https://openalex.org/W1876885139
- https://openalex.org/W1949087366
- https://openalex.org/W1966839250
- https://openalex.org/W2009597200
- https://openalex.org/W2017380332
- https://openalex.org/W2022088417
- https://openalex.org/W2024639484
- https://openalex.org/W2034285706
- https://openalex.org/W2034452193
- https://openalex.org/W2040826618
- https://openalex.org/W2047101752
- https://openalex.org/W2063276097
- https://openalex.org/W2068957665
- https://openalex.org/W2072970694
- https://openalex.org/W2076262945
- https://openalex.org/W2078112764
- https://openalex.org/W2078812033
- https://openalex.org/W2086865963
- https://openalex.org/W2086960540
- https://openalex.org/W2103296919
- https://openalex.org/W2142296937
- https://openalex.org/W2146443465
- https://openalex.org/W2153590164
- https://openalex.org/W2340647175
- https://openalex.org/W2416055623
- https://openalex.org/W2467301324
- https://openalex.org/W2511214913
- https://openalex.org/W2573450200
- https://openalex.org/W2800551051
- https://openalex.org/W2803697570
- https://openalex.org/W2807194798
- https://openalex.org/W2953255417