x'Disecciones de mosquitos
Siguiendo el protocolo, recolectamos y aislamos los ovarios, el intestino medio, las glándulas salivales y el cadáver de dos especímenes de Culex pipiens molestus (incluida una hembra grávida) de una colonia de laboratorio. Confirmamos disecciones limpias después de la observación de órganos completos (es decir, intactos) y bien aislados, sin restos restantes bajo los binoculares. En la Figura 2 se muestra todo el cuerpo, la cabeza y el tórax, las glándulas salivales disecadas, los ovarios y el intestino medio de un espécimen de Culex pipiens molestus. Como era de esperar, el intestino medio y las glándulas salivales eran un orden de magnitud más pequeños que los ovarios de los mosquitos. Los huevos de un espécimen grávido de Culex, junto con su intestino medio y túbulos de Malpighi, se presentan en la Figura 3. Cabe destacar que las disecciones son más propensas a fallar cuando el material no está fresco y es probable que el tejido se rompa (Figura 4B, C). Por lo tanto, sugerimos diseccionar el material inmediatamente después de la recolección (dentro de menos de 12 h) cuando sea posible, ya que los tejidos aún son elásticos (Figura 4A). Del mismo modo, se puede realizar la disección del material congelado, pero existe un riesgo mucho mayor de fracaso y contaminación cruzada entre órganos debido a la fragilidad de los tejidos (Figura 4).
Datos del microbioma
Además, recolectamos y separamos el intestino medio y los ovarios de tres especímenes individuales de Culex quinquefasciatus de Noumea, Nueva Caledonia, siguiendo el mismo procedimiento. Extrajeron ADN de cada órgano, preparamos muestras para la secuenciación del genoma completo y realizamos análisis de datos del microbioma como se detalla en el Archivo Suplementario 1. Un análisis de diversidad taxonómica bacteriana en lecturas cortas filtradas de calidad sin ensamblar utilizando PhyloFlash12 mostró distintos taxones dominantes en el intestino medio en comparación con los ovarios (Figura 5A). En particular, las comunidades bacterianas ováricas estaban dominadas por Wolbachia, con la presencia adicional de un filotipo de Spirochaetaceae en los ovarios del individuo 3, mientras que las comunidades del intestino medio exhibían una diversidad más amplia, incluidas Gammaproteobacterias, Spirochaetaceae y Firmicutes. A partir de los mismos datos de secuenciación, reconstruimos cuatro Genomas Ensamblados con Metagenoma (MAG) con un > de finalización del 80% y una redundancia < 5%, pertenecientes a las clases Spirochaetia, Alpha- y Gammaproteobacteria (Tabla 1).
Como se esperaba, los MAG reconstruidos en este documento no cubrieron la diversidad taxonómica completa predicha por los resultados de PhyloFlash debido a las deficiencias específicas de la reconstrucción del genoma mediante lecturas cortas metagenómicas. El MAG asignado a Wolbachia (Ref. MAG 3 en la Tabla 1) se detectó en todos los ovarios y dos del intestino medio y tuvo mayor cobertura en los ovarios (Figura 5B). También reconstruimos dos MAG pertenecientes a la familia Enterobacteriaceae , incluyendo el género Pantoea (Ref. MAG 1 y 2 en la Tabla 1), en los intestinos medios obtenidos de los individuos 2 y 3 de Culex , que no fueron detectados en los ovarios correspondientes (Figura 5B). Finalmente, también reconstruimos un genoma bacteriano de Spirochaetaceae , Ref. MAG 4 (Tabla 1), asignado al género BR149 que fue aislado con éxito del intestino medio de Culex pipiens por Graña-Miraglia y colaboradores13. Curiosamente, este MAG se detectó en el intestino medio de los individuos 1 y 3, así como en los ovarios del individuo 3 (Figura 5B).

Figura 1: Esquema del método que resume los diferentes pasos. Preparación de materiales, recolección de mosquitos, limpieza de mosquitos, disecciones de mosquitos y almacenamiento. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Culex pipiens molestus hembra. (A) Cuerpo entero. (B) Cabeza y tórax. (C) Glándulas salivales disecadas. (D) Ovarios disecados. (E) Intestino disecado con túbulos de Malpighi. Barras de escala = 500 μm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Abdomen disecado de una hembra grávida de Culex pipiens molestus . Se muestran el intestino anterior, el intestino medio, el intestino posterior, los túbulos de Malpighi y los huevos del espécimen. Los guiones rojos indican dónde cortar para separar el intestino medio del intestino anterior y el intestino posterior. Barra de escala = 500 μm. Abreviaturas: F = intestino anterior; M = intestino medio; H = intestino posterior; E = huevos; MT = Túbulos de Malpighi. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Disección de especímenes de mosquitos Culex frescos y congelados. Los rectángulos blancos ilustran (A) tejidos de mosquitos con órganos intactos de un espécimen recién diseccionado y (B,C) material biológico roto de especímenes que se han congelado antes de la disección. Barras de escala = 720 μm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Ejemplo de análisis del microbioma en tres individuos de Culex quinquefasciatus . (A) Visualización de la diversidad bacteriana estimada a través de la extracción de lecturas de ARNr de SSU con PhyloFlash12 en el intestino medio y los ovarios de los tres especímenes. (B) Cobertura media de los MAG reconstruidos sobre las muestras. Abreviaturas: MAG = Genoma Ensamblado en Metagenoma; Ind = Individual. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
| MAG | Ref. MAG 4 | Ref. MAG 2 | Ref. MAG 1 | Ref. MAG 3 |
| Longitud (bp) | 1,287,790 | 4,910,866 | 4,751,276 | 1,298,266 |
| Número de contigs | 9 | 162 | 149 | 123 |
| GC % | 34.05 | 55.45 | 54.05 | 34.15 |
| Finalización (%) | 84.5 | 97.18 | 98.59 | 91.55 |
| Redundancia (%) | 0 | 2.82 | 4.22 | 0 |
| Dominio | Gérmenes | Gérmenes | Gérmenes | Gérmenes |
| Filo | Spirochaetota | Proteobacterias | Proteobacterias | Proteobacterias |
| Clase | Espiroquetía | Gammaproteobacterias | Gammaproteobacterias | Alfaproteobacterias |
| Orden | WRBN01 | Enterobacterales | Enterobacterales | Rickettsiales |
| Familia | WRBN01 | Enterobacteriaceae | Enterobacteriaceae | Anaplasmatáceas |
| Género | BR149 | Pantoea | - | Wolbachia |
Tabla 1: MAGs reconstruidos de los tres individuos de Culex quinquefasciatus . Tamaño del genoma, número de contigs, proporción de GC, estimaciones de finalización y redundancia basadas en la colección de genes centrales de una sola copia disponible en Anvi'o17 y la taxonomía obtenida utilizando GTDB18.
Archivo complementario 1: Ejemplo detallado de procedimiento para el análisis de datos del microbioma a partir de la recolección de muestras, la extracción de ADN y la secuenciación del genoma completo, seguido del flujo de trabajo bioinformático para la reconstrucción del genoma y la estimación de la proporción de lectura procariota y eucariota . Haga clic aquí para descargar este archivo.