எத்தியோப்பியாவைச் சேர்ந்த பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்பு அனோபிலிஸ் கொசுக்கள், புர்கினா பாசோவைச் சேர்ந்தவை அல்லாமல், பூச்சிக்கொல்லிக்கு ஆட்பட்ட பிறகு நுண்ணுயிரிக் கூட்டமைப்பின் அமைப்பில் மாற்றங்களைக் காட்டுகின்றன | ஒட்டுண்ணிகள் மற்றும் நோய்க்கடத்திகள்

ஆப்பிரிக்காவில் இறப்பு மற்றும் நோய்க்கான ஒரு முக்கிய காரணமாக மலேரியா நீடிக்கிறது, இதில் 5 வயதுக்குட்பட்ட குழந்தைகளே அதிக பாதிப்பைக் கொண்டுள்ளனர். முதிர்ந்த அனோஃபிலிஸ் கொசுக்களைக் குறிவைக்கும் பூச்சிக்கொல்லி நோய்க்கடத்தி கட்டுப்பாட்டுக் காரணிகளே இந்நோயைத் தடுப்பதற்கான மிகவும் பயனுள்ள வழிமுறைகளாகும். இந்தத் தலையீடுகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டதன் விளைவாக, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பூச்சிக்கொல்லி வகைகளுக்கு எதிரான எதிர்ப்புத்திறன் தற்போது ஆப்பிரிக்கா முழுவதும் பரவலாகக் காணப்படுகிறது. இந்த நோய்ப் பண்புக்கு வழிவகுக்கும் அடிப்படைக் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வது, எதிர்ப்புத்திறன் பரவுவதைக் கண்காணிப்பதற்கும், அதைச் சமாளிப்பதற்கான புதிய வழிமுறைகளை உருவாக்குவதற்கும் அவசியமாகும்.
இந்த ஆய்வில், புர்கினா பாசோவைச் சேர்ந்த பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட அனோபிலிஸ் காம்பியாய், அனோபிலிஸ் க்ரூஸி மற்றும் அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் இனக்கூட்டங்களின் நுண்ணுயிர்த்தொகுதி அமைப்பை, எத்தியோப்பியாவைச் சேர்ந்த பூச்சிக்கொல்லிக்கு உணர்திறன் கொண்ட இனக்கூட்டங்களுடன் ஒப்பிட்டோம்.
பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட மற்றும் பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட தாவரங்களுக்கு இடையே நுண்ணுயிரிகளின் அமைப்பில் எந்த வேறுபாடுகளையும் நாங்கள் காணவில்லை.பூச்சிக்கொல்லிபுர்கினா பாசோவில் பூச்சிக்கொல்லிக்கு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய இனக்கூட்டங்கள். புர்கினா பாசோவின் இரண்டு நாடுகளில் உள்ள கொசுக்கூட்டங்களில் நடத்தப்பட்ட ஆய்வக ஆய்வுகள் மூலம் இந்த முடிவு உறுதி செய்யப்பட்டது. இதற்கு மாறாக, எத்தியோப்பியாவில் உள்ள அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் கொசுக்களில், பூச்சிக்கொல்லித் தாக்குதலில் இறந்தவைகளுக்கும் உயிர் பிழைத்தவைகளுக்கும் இடையே நுண்ணுயிரிகளின் அமைப்பில் தெளிவான வேறுபாடுகள் காணப்பட்டன. இந்த அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் இனக்கூட்டத்தின் எதிர்ப்புத்திறனை மேலும் ஆராய்வதற்காக, நாங்கள் ஆர்.என்.ஏ. வரிசைப்படுத்தலை மேற்கொண்டோம். அதில், பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறனுடன் தொடர்புடைய நச்சு நீக்கும் மரபணுக்களின் மாறுபட்ட வெளிப்பாட்டையும், அத்துடன் சுவாச, வளர்சிதை மாற்ற மற்றும் நரம்பிணைப்பு அயனி வழித்தடங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களையும் கண்டறிந்தோம்.
சில சந்தர்ப்பங்களில், டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் மாற்றங்களுடன் கூடுதலாக, நுண்ணுயிர்த் தொகுப்பும் பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறன் வளர்ச்சிக்குப் பங்களிக்கக்கூடும் என்று எங்கள் முடிவுகள் தெரிவிக்கின்றன.
எதிர்ப்புத்திறன் என்பது அனோபிலிஸ் நோய்க்கடத்தியின் ஒரு மரபணுக் கூறு என்று அடிக்கடி விவரிக்கப்பட்டாலும், பூச்சிக்கொல்லி வெளிப்பாட்டிற்கு ஏற்ப நுண்ணுயிர்த்தொகுதியில் மாற்றங்கள் ஏற்படுவதை சமீபத்திய ஆய்வுகள் காட்டியுள்ளன. இது, எதிர்ப்புத்திறனில் இந்த உயிரினங்களின் பங்கைக் குறிக்கிறது. உண்மையில், தென் மற்றும் மத்திய அமெரிக்காவில் உள்ள அனோபிலிஸ் காம்பியே கொசு நோய்க்கடத்திகள் மீதான ஆய்வுகள், பைரெத்ராய்டுகளின் வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு புறத்தோல் நுண்ணுயிர்த்தொகுதியில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களையும், ஆர்கனோபாஸ்பேட்டுகளின் வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு ஒட்டுமொத்த நுண்ணுயிர்த்தொகுதியில் மாற்றங்களையும் காட்டியுள்ளன. ஆப்பிரிக்காவில், கேமரூன், கென்யா மற்றும் கோட் டி'ஐவோர் ஆகிய நாடுகளில் பைரெத்ராய்டு எதிர்ப்புத்திறன், நுண்ணுயிர்த்தொகுதியின் அமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களுடன் தொடர்புடையதாகக் காணப்படுகிறது. அதே சமயம், ஆய்வகத்தில் பழக்கப்படுத்தப்பட்ட அனோபிலிஸ் காம்பியே கொசுக்கள், பைரெத்ராய்டு எதிர்ப்புத்திறனுக்காகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதைத் தொடர்ந்து அவற்றின் நுண்ணுயிர்த்தொகுதியில் மாற்றங்களைக் காட்டியுள்ளன. மேலும், ஆய்வகத்தில் வளர்க்கப்பட்ட அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் கொசுக்களுக்கு நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளைக் கொண்டு செய்யப்பட்ட சோதனை சிகிச்சையும், அறியப்பட்ட பாக்டீரியாக்களைச் சேர்த்ததும், பைரெத்ராய்டுகளுக்கு எதிரான சகிப்புத்தன்மை அதிகரித்ததைக் காட்டின. ஒட்டுமொத்தமாக, இந்தத் தரவுகள் பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறன் கொசுவின் நுண்ணுயிர்த் தொகுப்புடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம் என்பதையும், பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறனின் இந்த அம்சத்தை நோய் பரப்பிகளைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுத்திக்கொள்ளலாம் என்பதையும் சுட்டிக்காட்டுகின்றன.
இந்த ஆய்வில், மேற்கு மற்றும் கிழக்கு ஆப்பிரிக்காவில் ஆய்வகத்தில் வளர்க்கப்பட்ட மற்றும் களத்தில் சேகரிக்கப்பட்ட கொசுக்களின் நுண்ணுயிர்த் தொகுப்பு, டெல்டாமெத்ரின் என்ற பைரெத்ராய்டுக்கு ஆட்பட்ட பிறகு உயிர் பிழைத்தவை மற்றும் இறந்தவைகளுக்கு இடையில் வேறுபட்டதா என்பதைத் தீர்மானிக்க, நாங்கள் 16S வரிசைமுறைப்படுத்தலைப் பயன்படுத்தினோம். பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறன் சூழலில், ஆப்பிரிக்காவின் வெவ்வேறு பிராந்தியங்களில் உள்ள, வெவ்வேறு இனங்கள் மற்றும் எதிர்ப்புத்திறன் நிலைகளைக் கொண்ட நுண்ணுயிர்த் தொகுப்புகளை ஒப்பிடுவது, நுண்ணுயிர் சமூகங்களில் பிராந்திய தாக்கங்களைப் புரிந்துகொள்ள உதவும். ஆய்வகக் குழுக்கள் புர்கினா பாசோவிலிருந்து பெறப்பட்டு, இரண்டு வெவ்வேறு ஐரோப்பிய ஆய்வகங்களில் வளர்க்கப்பட்டன (ஜெர்மனியில் An. coluzzii மற்றும் ஐக்கிய இராச்சியத்தில் An. arabiensis). புர்கினா பாசோவிலிருந்து பெறப்பட்ட கொசுக்கள் An. gambiae இனக் குழுமத்தின் மூன்று இனங்களையும் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தின, மற்றும் எத்தியோப்பியாவிலிருந்து பெறப்பட்ட கொசுக்கள் An. arabiensis-ஐப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தின. இங்கே, எத்தியோப்பியாவிலிருந்து பெறப்பட்ட அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ், உயிருள்ள மற்றும் இறந்த கொசுக்களில் தனித்துவமான நுண்ணுயிர்த் தொகுப்பு அடையாளங்களைக் கொண்டிருந்தது என்பதையும், அதே சமயம் புர்கினா பாசோ மற்றும் இரண்டு ஆய்வகங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் அவ்வாறு கொண்டிருக்கவில்லை என்பதையும் நாங்கள் காட்டுகிறோம். பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறனை மேலும் ஆராய்வதே இந்த ஆய்வின் நோக்கமாகும். நாங்கள் அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் இனக்கூட்டங்களில் ஆர்.என்.ஏ. வரிசைப்படுத்தலை மேற்கொண்டோம். அதில், பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புடன் தொடர்புடைய மரபணுக்கள் அதிகப்படுத்தப்பட்டிருப்பதையும், அதே சமயம் சுவாசம் தொடர்பான மரபணுக்கள் பொதுவாக மாற்றமடைந்திருப்பதையும் கண்டறிந்தோம். இந்தத் தரவுகளை எத்தியோப்பியாவிலிருந்து பெறப்பட்ட இரண்டாவது இனக்கூட்டத்துடன் ஒருங்கிணைத்தபோது, ​​அப்பகுதியில் உள்ள முக்கிய நச்சு நீக்கும் மரபணுக்கள் அடையாளம் காணப்பட்டன. புர்கினா பாசோவின் அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் இனக்கூட்டத்துடன் மேலும் ஒப்பிட்டுப் பார்த்ததில், டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் சுயவிவரங்களில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகள் வெளிப்பட்டன. இருப்பினும், ஆப்பிரிக்கா முழுவதும் மிகையாக வெளிப்படுத்தப்பட்ட நான்கு முக்கிய நச்சு நீக்கும் மரபணுக்கள் அடையாளம் காணப்பட்டன.
ஒவ்வொரு பிராந்தியத்திலிருந்தும் ஒவ்வொரு இனத்தின் உயிருள்ள மற்றும் இறந்த கொசுக்கள் பின்னர் 16S வரிசைப்படுத்தல் மூலம் வரிசைப்படுத்தப்பட்டு, அவற்றின் சார்பு மிகுதிகள் கணக்கிடப்பட்டன. ஆல்ஃபா பன்முகத்தன்மையில் எந்த வேறுபாடுகளும் காணப்படவில்லை, இது செயல்பாட்டு வகைப்பாட்டு அலகு (OTU) செழுமையில் வேறுபாடுகள் இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது; இருப்பினும், பீட்டா பன்முகத்தன்மை நாடுகளுக்கு இடையே குறிப்பிடத்தக்க அளவில் வேறுபட்டது, மேலும் நாடு மற்றும் உயிருள்ள/இறந்த நிலைக்கான இடைவினைச் சொற்கள் (முறையே PANOVA = 0.001 மற்றும் 0.008) இந்த காரணிகளுக்கு இடையில் பன்முகத்தன்மை இருப்பதைக் காட்டின. நாடுகளுக்கு இடையில் பீட்டா மாறுபாட்டில் எந்த வேறுபாடுகளும் காணப்படவில்லை, இது குழுக்களுக்கு இடையில் ஒத்த மாறுபாடுகள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது. பிரே-கர்டிஸ் பன்மாறி அளவீட்டு வரைபடம் (படம் 2A) மாதிரிகள் பெரும்பாலும் இருப்பிடத்தின் அடிப்படையில் பிரிக்கப்பட்டிருப்பதைக் காட்டியது, ஆனால் சில குறிப்பிடத்தக்க விதிவிலக்குகளும் இருந்தன. An. arabiensis சமூகத்திலிருந்து பல மாதிரிகளும் An. coluzzii சமூகத்திலிருந்து ஒரு மாதிரியும் புர்கினா பாசோவிலிருந்து வந்த ஒரு மாதிரியுடன் ஒன்றுடன் ஒன்று பொருந்தியிருந்தன, அதேசமயம் புர்கினா பாசோவிலிருந்து வந்த An. arabiensis மாதிரிகளில் ஒன்று An. arabiensis சமூக மாதிரியுடன் ஒன்றுடன் ஒன்று பொருந்தியிருந்தது. இது, அசல் நுண்ணுயிர்த்தொகுதி பல தலைமுறைகளாகவும் பல பிராந்தியங்களிலும் சீரற்ற முறையில் பராமரிக்கப்பட்டிருக்கலாம் என்பதைக் குறிக்கலாம். புர்கினா பாசோ மாதிரிகள் இனவாரியாகத் தெளிவாகப் பிரிக்கப்படவில்லை; வெவ்வேறு லார்வா சூழல்களில் இருந்து வந்தபோதிலும், தனிநபர்கள் பின்னர் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டதால், இந்தப் பிரிவின்மை எதிர்பார்க்கப்பட்டது. உண்மையில், நீர்வாழ் கட்டத்தின் போது ஒரு சூழலியல் வாழிடத்தைப் பகிர்ந்துகொள்வது நுண்ணுயிரிகளின் அமைப்பை கணிசமாக பாதிக்கக்கூடும் என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன [50]. சுவாரஸ்யமாக, புர்கினா பாசோ கொசு மாதிரிகள் மற்றும் சமூகங்கள் பூச்சிக்கொல்லி வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு கொசு உயிர்வாழ்வு அல்லது இறப்பில் எந்த வேறுபாடுகளையும் காட்டாத நிலையில், எத்தியோப்பிய மாதிரிகள் தெளிவாகப் பிரிக்கப்பட்டன, இது இந்த அனோபிலிஸ் மாதிரிகளில் உள்ள நுண்ணுயிரிகளின் அமைப்பு பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புடன் தொடர்புடையது என்பதைக் குறிக்கிறது. மாதிரிகள் ஒரே இடத்திலிருந்து சேகரிக்கப்பட்டன, இது வலுவான தொடர்பை விளக்கக்கூடும்.
பைரெத்ராய்டு பூச்சிக்கொல்லிகளுக்கு எதிரான எதிர்ப்புத்திறன் ஒரு சிக்கலான புறத்தோற்றப் பண்பாகும். மேலும், வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் அதன் இலக்குகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் ஒப்பீட்டளவில் நன்கு ஆராயப்பட்டிருந்தாலும், நுண்ணுயிரிக் கூட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் இப்போதுதான் ஆராயத் தொடங்கப்பட்டுள்ளன. இந்த ஆய்வில், சில குறிப்பிட்ட இனக்கூட்டங்களில் நுண்ணுயிரிக் கூட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மிகவும் முக்கியமானதாக இருக்கலாம் என்பதை நாங்கள் காட்டுகிறோம்; மேலும், பஹிர் தாரில் உள்ள அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் கொசுக்களில் காணப்படும் பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறனை நாங்கள் வகைப்படுத்துகிறோம். அத்துடன், அறியப்பட்ட எதிர்ப்புத்திறனுடன் தொடர்புடைய மரபணுப் படியெடுத்தல்களிலும், சுவாசம் தொடர்பான மரபணுக்களிலும் ஏற்படும் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களைக் காட்டுகிறோம். இந்த மாற்றங்கள், எத்தியோப்பியாவில் உள்ள அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் இனக்கூட்டங்கள் குறித்த முந்தைய ஆர்.என்.ஏ-சீக் ஆய்விலும் தெளிவாகத் தெரிந்தன. ஒட்டுமொத்தமாக, இந்த முடிவுகள், இந்தக் கொசுக்களில் காணப்படும் பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புத்திறன், மரபணு மற்றும் மரபணு அல்லாத காரணிகளின் கலவையைச் சார்ந்திருக்கலாம் என்று பரிந்துரைக்கின்றன. இதற்குக் காரணம், குறைந்த அளவிலான எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட இனக்கூட்டங்களில், உள்ளூர் பாக்டீரியாக்களுடனான கூட்டுவாழ்வு உறவுகள் பூச்சிக்கொல்லி சிதைவை நிறைவு செய்யக்கூடும் என்பதேயாகும்.
சமீபத்திய ஆய்வுகள், அதிகரித்த சுவாசத்தை பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்புடன் தொடர்புபடுத்தியுள்ளன. இது பஹிர் டார் RNAseq-இல் உள்ள செறிவூட்டப்பட்ட ஒன்டாலஜி சொற்கள் மற்றும் இங்கு பெறப்பட்ட ஒருங்கிணைந்த எத்தியோப்பிய தரவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது; மேலும், இந்த புறத்தோற்றத்தின் காரணமாகவோ அல்லது விளைவாகவோ, எதிர்ப்புத்திறன் அதிகரித்த சுவாசத்தை ஏற்படுத்துகிறது என்பதை இது மீண்டும் சுட்டிக்காட்டுகிறது. முன்னர் சுட்டிக்காட்டப்பட்டதைப் போல, இந்த மாற்றங்கள் வினைத்திறன் மிக்க ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் இனங்களின் ஆற்றலில் வேறுபாடுகளுக்கு வழிவகுத்தால், நீண்டகால கூட்டுவாழ் பாக்டீரியாக்களால் ROS அகற்றப்படுவதற்கு எதிரான பாக்டீரியாக்களின் மாறுபட்ட எதிர்ப்புத்திறன் மூலம், இது நோய்க்கடத்தித் திறன் மற்றும் நுண்ணுயிரிக் குடியேற்றத்தில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
இங்கு வழங்கப்பட்ட தரவுகள், குறிப்பிட்ட சூழல்களில் பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்பாற்றலில் நுண்ணுயிரிக் கூட்டத்தால் தாக்கம் செலுத்த முடியும் என்பதற்குச் சான்றளிக்கின்றன. எத்தியோப்பியாவில் உள்ள அனோபிலிஸ் அரேபியன்சிஸ் கொசுக்கள், பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்பாற்றலை வழங்கும் இதே போன்ற மரபணுப் படியெடுத்தல் மாற்றங்களைக் காட்டுகின்றன என்பதையும் நாங்கள் நிரூபித்தோம்; இருப்பினும், புர்கினா பாசோவில் உள்ளவற்றுடன் தொடர்புடைய மரபணுக்களின் எண்ணிக்கை குறைவாகவே உள்ளது. இங்கும் மற்ற ஆய்வுகளிலும் எட்டப்பட்ட முடிவுகள் குறித்து பல எச்சரிக்கைகள் எஞ்சியுள்ளன. முதலாவதாக, பைரெத்ராய்டு உயிர்வாழ்விற்கும் நுண்ணுயிரிக் கூட்டத்திற்கும் இடையிலான ஒரு காரண-காரியத் தொடர்பை, வளர்சிதை மாற்ற ஆய்வுகள் அல்லது நுண்ணுயிரிக் கூட்ட மாற்று அறுவை சிகிச்சை மூலம் நிரூபிக்க வேண்டும். கூடுதலாக, வெவ்வேறு பிராந்தியங்களைச் சேர்ந்த பலதரப்பட்ட உயிரினக் குழுக்களில் முக்கிய வேட்பாளர்களின் சரிபார்ப்பை நிரூபிக்க வேண்டும். இறுதியாக, மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிந்தைய இலக்கு வைக்கப்பட்ட ஆய்வுகள் மூலம் மரபணுப் படியெடுத்தல் தரவுகளை நுண்ணுயிரிக் கூட்டத் தரவுகளுடன் இணைப்பது, பைரெத்ராய்டு எதிர்ப்பாற்றல் தொடர்பாக நுண்ணுயிரிக் கூட்டம் கொசுவின் மரபணுப் படியெடுத்தலை நேரடியாகப் பாதிக்கிறதா என்பது குறித்த மேலும் விரிவான தகவல்களை வழங்கும். இருப்பினும், ஒட்டுமொத்தமாகப் பார்க்கும்போது, ​​எதிர்ப்பாற்றல் என்பது உள்ளூர் அளவிலும் பன்னாட்டு அளவிலும் உள்ளது என்பதை எங்கள் தரவுகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன, இது புதிய பூச்சிக்கொல்லித் தயாரிப்புகளைப் பல பிராந்தியங்களில் சோதிக்க வேண்டியதன் அவசியத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது.