$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
El resurgimiento y propagación de enfermedades transmitidas por vectores en las últimas décadas plantean una grave amenaza para la salud humano y fauna mundial. Carecen de vacunas efectivas para la mayoría de estas enfermedades, y control de esfuerzos se ven obstaculizados por la naturaleza biológica compleja de interacciones host vector y vectores. Entender el papel de las interacciones microbianas dentro de un vector en la transmisión del patógeno puede permitir el desarrollo de estrategias novedosas que sortear estos desafíos. En particular, las interacciones entre vector asociado microbios comensales, simbiontes y patógeno, conocido como el microbioma, pueden tener consecuencias importantes para la transmisión de patógeno. Abrumadora evidencia ahora apoya esta afirmación con ejemplos que demuestran un vínculo entre el microbioma del vector y la competencia para enfermedades como la malaria, Zika virus y la enfermedad de Lyme1,2,3. Sin embargo, traducir estos resultados en las estrategias de control de enfermedades requiere un conocimiento mucho más detallado de la estructura, función y origen del vector microbiomes. Identificación y caracterización de la comunidad microbiana del vector bajo diferentes condiciones ecológicas y experimentales constituyen un importante camino a seguir en este campo.
Un procedimiento para la identificación de los habitantes microbianos de un vector del patógeno se facilita utilizando señal de negro-legged occidental, pacificus de Ixodes, una especie de vector del patógeno de la enfermedad de Lyme burgdorferi de Borrelia. Aunque las garrapatas albergan más tipos de patógenos humanos que cualquier otro artrópodo, relativamente poco se conoce sobre la biología y la comunidad ecología de garrapatas microbiomes4. Es evidente que las garrapatas albergan una gran variedad de virus, bacterias, hongos y protozoarios comensales, endosimbionte y residentes microbiana transitoria5,4. Trabajo previo ha demostrado fuertes variaciones de Ixodes microbiomes asociados a la geografía, especie, sexo, etapa de la vida y harina de sangre fuente6,7,8. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a esta variación sigue siendo desconocidos y garantizan que más detalladas investigaciones sobre el origen y el montaje de estas comunidades microbianas. Las garrapatas pueden adquirir microbios a través de la transmisión vertical, en contacto con hosts y captación del ambiente a través de los espiráculos, la boca y el poro anal9. Comprender los factores que forma la formación inicial y desarrollo de la garrapata microbioma, específicamente la contribución relativa de la transmisión vertical y medio ambiente, es importante para la comprensión de los patrones naturales y las variaciones de señal diversidad de microbioma y cómo estas comunidades interactúan durante la transmisión del patógeno, con posibles aplicaciones para el control de la enfermedad o del vector.
Técnicas moleculares de gran alcance, tales como secuenciación de próxima generación, ahora existen para la identificación de las comunidades microbianas y pueden emplearse para caracterizar microbiomes vector bajo diversas condiciones ambientales o experimentales. Antes de la llegada de estos métodos de secuenciación de alto rendimiento, la identificación de los microbios confiado predominante en microscopia y cultura. Mientras que la microscopía es una técnica fácil y rápida, métodos morfológicos para la identificación de microbios son inherentemente subjetivas y grueso y limitada por baja sensibilidad y detección10. Métodos basados en la cultura son ampliamente utilizados para la identificación microbiana y pueden utilizarse para determinar la susceptibilidad de los microbios a drogas tratamientos11. Sin embargo, este método también sufre de baja sensibilidad, como se ha estimado que menos del 2% de microbios ambientales pueden ser cultivado en un laboratorio de ajuste de12. Métodos de tinción histológicas también han sido empleados para detectar y localizar microbios específicos en vectores, permiten investigaciones de diversas distribuciones de taxones dentro de la garrapata y estudiar hipótesis sobre las interacciones microbianas. Sin embargo, previo conocimiento de la identidad microbiana se requiere para la selección de las manchas correspondientes, haciendo este enfoque resultan inadecuadas para la identificación y caracterización microbiana. Además, la coloración histológica es un proceso muy tiempo-intensivo, laborioso y no escala bien para tamaños de muestra grandes. Aproximaciones moleculares tradicionales como Sanger secuenciación se limitan semejantemente en su sensibilidad y la detección de diversas comunidades microbianas.
Secuenciación de próxima generación permite la rápida identificación de los microbios de un gran número de muestras. La presencia de genes marcadores estándar y bases de datos de referencia más permite mayor resolución taxonómica, a menudo al nivel de género o especie. Subunidad pequeña ribosomal RNAs se utilizan con frecuencia para lograr este objetivo, con 16S rRNA es el más común debido a la presencia de regiones conservadas y variables dentro del gen, lo que permite la creación de cebadores universales con amplicones único para cada bacteriano especies13,14. Este informe detalla un procedimiento para la identificación de taxa en el microbioma de la garrapata a través de rRNA 16S que ordena nueva generación. En particular, este protocolo hace hincapié en las etapas de preparación de muestras para la secuencia. Más generalizaron más detalles sobre la secuencia y pasos de Bioinformática se proporcionan, ya que hay una variedad de plataformas de secuenciación y los programas de análisis actualmente disponibles, cada uno con la extensa documentación existente. La viabilidad general de este enfoque de secuenciación de próxima generación se demuestra aplicando a una investigación de la Asamblea de la comunidad microbiana en un vector clave de la enfermedad.