wMel Wolbachia cambia el puesto femenino

Aug 26, 2023

Biología de las comunicaciones volumen 6, número de artículo: 865 (2023) Citar este artículo

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El Aedes aegypti, globalmente invasivo, disemina numerosos arbovirus que afectan la salud humana. Un método prometedor para controlar Ae. aegypti es la transinfección con Wolbachia pipientis, que infecta naturalmente entre el 40% y el 52% de los insectos, pero no con Ae. aegypti. Transinfección de Ae. aegypti con la cepa wMel Wolbachia induce incompatibilidad citoplasmática (IC), permite que los individuos infectados invadan poblaciones nativas e inhibe la transmisión de arbovirus médicamente relevantes por parte de las hembras. Los insectos hembra experimentan cambios fisiológicos y de comportamiento posteriores al apareamiento, conocidos como respuesta femenina posterior al apareamiento (PMR), necesarios para una fertilidad óptima. Los PMR generalmente son provocados por proteínas del líquido seminal masculino (SFP) transferidas con el esperma durante el apareamiento, pero pueden modificarse por otros factores, incluida la composición del microbioma. Wolbachia tiene efectos modestos sobre Ae. aegypti fertilidad, pero se desconoce su influencia sobre otras PMR. Aquí, mostramos que Wolbachia influye en la fecundidad femenina, la fertilidad y la incidencia de reacoplamiento y extiende significativamente la longevidad de las hembras vírgenes. Utilizando métodos proteómicos para examinar el proteoma seminal de machos infectados, encontramos que Wolbachia afecta moderadamente la composición de SFP. Sin embargo, identificamos 125 proteínas Wolbachia transferidas por vía paterna, pero las proteínas del factor CI (Cifs) no estaban entre ellas. Nuestros hallazgos indican que la infección por Wolbachia de Ae. aegypti altera las PMR femeninas, lo que potencialmente influye en los programas de control que utilizan individuos infectados con Wolbachia.

Los mosquitos Aedes aegypti son una especie globalmente invasora que ha colonizado con éxito grandes porciones de los trópicos y subtrópicos1,2. El Aedes aegypti tiene propensión a colonizar ambientes urbanos3,4, y las hembras de esta especie tienen preferencia por huéspedes humanos5,6, factores que han facilitado la transmisión de virus propagados por esta especie, que incluyen el dengue7, Zika8, chikungunya9 y fiebre amarilla. virus10. El territorio habitable de Ae. Se prevé que aegypti se expandirá con el aumento de las temperaturas globales2,11 y el aumento de la urbanización6,12, lo que hace que el control de esta especie sea esencial para mitigar su impacto en la salud humana.

Los esfuerzos para controlar Ae. aegypti históricamente han dependido del uso de insecticidas. Sin embargo, la mayor resistencia a los insecticidas de Ae. aegypti han reducido la eficacia del control químico13, lo que requiere el desarrollo de nuevos métodos de control. Un método prometedor es la transinfección de Ae. aegypti con la bacteria intracelular obligada Wolbachia pipientis, un simbionte que infecta naturalmente entre el 40% y el 52% de las especies de insectos14,15, pero no Ae. aegypti. Wolbachia se hereda por vía materna e induce incompatibilidad citoplasmática (IC) en Ae. aegypti16,17, un fenómeno en el que las hembras no infectadas que se aparean con machos infectados no producen una progenie viable, mientras que las hembras infectadas producen una progenie viable infectada con Wolbachia independientemente del estado de infección de sus parejas. La inducción de CI permite que los Ae infectados. aegypti se propague rápidamente a poblaciones no infectadas16,17,18, donde permanecen estables a largo plazo19. La infección por Wolbachia también suprime la transmisión de arbovirus por Ae. aegypti, incluidos DENV, ZIKV y CHIKV17,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29.

Dado que Ae. aegypti son capaces de diseminarse rápidamente en las poblaciones de mosquitos, las poblaciones infectadas con Wolbachia, comprometidas por su capacidad de transmitir enfermedades, pueden reemplazar eficazmente a las poblaciones nativas tras la liberación de machos y hembras infectados en el medio ambiente30. Alternativamente, la liberación continua de machos infectados con Wolbachia puede reducir las poblaciones de mosquitos nativos mediante el establecimiento de CI31,32. Programas de reemplazo de población que utilizan Ae. aegypti infectados con la cepa wMel Wolbachia aislada de Drosophila melanogaster se han iniciado en varias áreas donde ocurre la transmisión del DENV33,34,35,36, incluso en Medellín, Colombia37. El establecimiento exitoso de poblaciones infectadas depende de un efecto mínimo de Wolbachia sobre los parámetros reproductivos de Ae liberado. aegypti adultos. Se ha informado que Mel Wolbachia no tiene efectos38 o tiene efectos modestos sobre Ae. aegypti fertilidad39, pero cómo Wolbachia podría alterar otros procesos reproductivos en Ae. aegypti no ha sido explorado.

El apareamiento induce cambios fisiológicos y de comportamiento en las hembras de los insectos que facilitan la producción de progenie40,41. Mujer Ae. aegypti las respuestas posteriores al apareamiento (PMR) incluyen una inhibición del nuevo apareamiento42, aumento de la longevidad femenina43, aumento de las tasas de oviposición43 y cambios en la expresión genética en los tejidos reproductivos femeninos44,45,46. Los efectores primarios de Ae. aegypti las PMR femeninas son proteínas del líquido seminal (SFP)43,47,48 que se transfieren al tracto reproductivo femenino junto con el esperma durante el apareamiento. Las PMR femeninas en insectos también están influenciadas por otros factores, como la edad masculina49, la nutrición adulta50 y la composición del microbioma adulto51,52. Se ha demostrado que wMel Wolbachia altera las PMR femeninas en D. melanogaster53, lo que puede deberse a la modificación observada de la composición de SFP en machos infectados54. Sin embargo, la infección por Wolbachia altera la secreción de proteínas de los órganos de almacenamiento de esperma femeninos de D. melanogaster54, que expresan genes esenciales para la ovulación, la oviposición, la motilidad y el almacenamiento de espermatozoides55,56. Por lo tanto, la infección por Wolbachia podría influir potencialmente en las hembras de Ae. aegypti cambia después del apareamiento de manera específica al sexo.

En el presente estudio, examinamos cómo wMel Wolbachia influye en Ae. aegypti PMR femeninas. Recolectamos adultos infectados con wMel Wolbachia liberados en Medellín, Colombia37 y retrocruzamos hembras infectadas con nuestra cepa de laboratorio durante siete generaciones para generar una colonia infectada con Wolbachia en el mismo origen genético. Examinamos cómo Wolbachia influye en la fecundidad, la fertilidad, la incidencia de reacoplamiento y la longevidad femenina. Aunque la infección por Wolbachia no tuvo ningún efecto sobre la transferencia de esperma durante el apareamiento o el almacenamiento de esperma por parte de Ae. aegypti, la fecundidad, la fertilidad y la incidencia de reacoplamiento se vieron afectadas. Además, la longevidad femenina se vio alterada en Ae. aegypti hembras independientes del apareamiento. Utilizamos métodos proteómicos para examinar los niveles de SFP transferidos a las hembras por machos infectados con Wolbachia y descubrimos que Wolbachia tiene un efecto modesto sobre la composición de SFP. Nuestro análisis proteómico también nos permitió identificar proteínas de Wolbachia transferidas paternalmente a las hembras durante el apareamiento. Para nuestra sorpresa, aunque se identificaron 125 proteínas de Wolbachia, nuestro análisis no reveló la presencia de las proteínas del factor CI (Cif) que modifican los espermatozoides para establecer CI57. Nuestros resultados muestran que la presencia de Wolbachia en Ae. aegypti altera la fertilidad adulta e influye en el comportamiento y la fisiología de las hembras después del apareamiento. Los efectos que informamos aquí tienen implicaciones potenciales para los programas de reemplazo de población30,58 y los programas de supresión de población31,32 que utilizan Ae. aegypti para controlar las poblaciones de mosquitos o suprimir la transmisión de enfermedades.

Examinar los efectos de la infección por Wolbachia en Ae. aegypti hembra PMR, recolectamos individuos infectados con wMel Wolbachia del campo37 y los retrocruzamos con la cepa tailandesa59 Ae. aegypti, generando la cepa ThaiWolb. Examinamos el impacto potencial de Wolbachia en la fecundidad y fertilidad de las hembras de Ae. aegypti, ya que wMel Wolbachia tiene efectos moderados específicos del sexo sobre la fertilidad en esta especie38,39. Dado que el tamaño de la hembra influye en la fecundidad60, primero examinamos el tamaño de los adultos Thai y ThaiWolb utilizados en nuestros ensayos, y descubrimos que los adultos Thai y ThaiWolb tenían un tamaño similar cuando se criaban en las mismas condiciones (Figura complementaria 1). Para evaluar los posibles efectos específicos de la infección por Wolbachia en machos o hembras sobre los parámetros de fertilidad, realizamos nuestros ensayos en todas las combinaciones de apareamiento (mostradas como hembra x macho): Thai x Thai (control), Thai x ThaiWolb, ThaiWolb x Thai, ThaiWolb x ThaiWolb.

Encontramos diferencias significativas en la fecundidad entre las diferentes combinaciones de apareamiento (DF = 3, F = 17,78, p <0,0001; Fig. 1a). No detectamos un efecto de la infección masculina sobre la fecundidad femenina, ya que las hembras tailandesas pusieron una cantidad similar de huevos cuando se aparearon con machos tailandeses o tailandeses (p = 0,95; Fig. 1a). Sin embargo, las hembras ThaiWolb pusieron significativamente menos huevos que las hembras tailandesas cuando se aparearon con machos tailandeses (p = 0,007; Fig. 1a) y sufrieron una reducción adicional en la fecundidad al aparearse con machos ThaiWolb (p <0,0001; Fig. 1a). De manera similar, la fertilidad (mostrada como porcentaje de eclosión) fue significativamente diferente entre todas las combinaciones de apareamiento (DF = 3, F = 146,19, p <2,2e-16; Fig. 1b). La fertilidad de las hembras ThaiWolb apareadas con machos tailandeses se redujo significativamente en comparación con los apareamientos de control (p <0,0001; Fig. 1b), observándose la mayor supresión de la fertilidad cuando ambos sexos estaban infectados (p <0,0001; Fig. 1b). Como era de esperar, observamos una reducción significativa en la fertilidad cuando las hembras tailandesas se aparearon con los machos ThaiWolb debido al establecimiento de CI (p <0,0001; Fig. 1b).

Fecundidad (a) y porcentaje de eclosión (b) para cada combinación de apareamiento. Los grupos indicados por letras diferentes son significativamente diferentes para una prueba de Tukey post hoc (p <0,05). Para los diagramas de caja, la línea horizontal central representa la mediana, los márgenes inferior y superior del cuadro representan los cuartiles 25 y 75, y los bigotes se extienden hasta el mínimo y el máximo de los datos (excluyendo los valores atípicos, que se muestran como puntos fuera de los bigotes). ).

A continuación, examinamos si la infección por Wolbachia afecta la capacidad de un macho para inhibir el nuevo apareamiento de sus parejas. En nuestros ensayos, el 27% de las hembras tailandesas se volvieron a aparear cuando se aparearon inicialmente con machos tailandeses (Tabla 1), similar a informes anteriores que utilizaron esta cepa42,49. Sin embargo, cuando se aparearon con machos ThaiWolb, observamos un aumento significativo en la incidencia de nuevo apareamiento (χ2 = 4,5, DF = 1, p = 0,03; Tabla 1). Las hembras ThaiWolb también se volvieron a aparear a tasas significativamente más altas cuando se aparearon por primera vez con un macho ThaiWolb en comparación con un apareamiento inicial con un macho tailandés (χ2 = 3,2, DF = 1, p = 0,04; Tabla 1). Dado el aumento en la incidencia de reacoplamiento observado después del apareamiento inicial con machos ThaiWolb, a continuación evaluamos si este efecto es detectable al aparearse con hembras de una cepa diferente. Cruzamos machos Thai y ThaiWolb con Ae. aegypti recolectados en Acacias, Colombia61 y a hembras de la cepa Rockefeller. En ambas cepas, observamos una tendencia similar: las hembras inicialmente apareadas con machos ThaiWolb se volvieron a aparear en tasas más altas que las que inicialmente se aparearon con machos tailandeses, aunque en cada caso, el efecto no fue significativo (Acacias: χ2 = 1,3, DF = 1 , p = 0,3; Rockefeller: χ2 = 0,5, DF = 1, p = 0,5; Tabla 1). Aunque los machos ThaiWolb fueron menos capaces de evitar el nuevo apareamiento por parte de las hembras tailandesas poco después del apareamiento inicial, indujeron una refractariedad completa en sus parejas a las 24 h, y la refractariedad se mantuvo durante 7 días después del apareamiento inicial (Tabla complementaria 1) cuando una significativa proporción de hembras tailandesas se vuelven a aparear si reciben cantidades insuficientes de SFP durante el apareamiento60.

La cepa tailandesa Ae. aegypti producen descendencia mixta utilizando espermatozoides del primer y segundo macho apareados, aunque muestran precedencia del primer macho49. Esto sugiere que las hembras inicialmente apareadas con un macho infectado con Wolbachia generarán una progenie viable tras la reinseminación por un segundo macho no infectado. En nuestros ensayos eclosionamos huevos puestos por hembras reinseminadas para determinar si producían una progenie viable. Las hembras Thai, Acacias y Rockefeller que se aparearon inicialmente con un macho ThaiWolb generaron una progenie viable si posteriormente se volvían a aparear con un macho no infectado, aunque la fertilidad femenina se redujo significativamente en comparación con las hembras que se aparearon inicialmente con un macho tailandés (Figura complementaria 2).

A medida que wMel Wolbachia aumenta la esperanza de vida de las hembras en D. melanogaster62 y en los machos transinfectados con wMel Ae. albopictus63, preguntamos si la infección por Wolbachia altera Ae. aegypti vida útil. Ae acoplado. aegypti tienen una esperanza de vida significativamente más larga que las vírgenes43,64, un efecto de la recepción de SFP43. Examinamos los apareamientos entre individuos infectados y no infectados, observando que las hembras tailandesas apareadas vivían significativamente más que las vírgenes (p = 4e-08; Fig. 2a) como se informó anteriormente43. Sin embargo, la esperanza de vida de las hembras ThaiWolb vírgenes y apareadas no difirió significativamente (p = 0,2; Fig. 2a), y la longevidad de las hembras ThaiWolb vírgenes fue significativamente mayor que la de las hembras tailandesas vírgenes (p = 2e-12; Fig. 2a). El aumento observado en la longevidad fue específico de las mujeres, ya que la infección por Wolbachia no tuvo ningún efecto en la esperanza de vida de los hombres (p = 0,86; Figura complementaria 3). Como la nutrición del huésped puede alterar los efectos de Wolbachia en la vida útil del huésped65, preguntamos si la nutrición adulta afectaba la longevidad de las hembras vírgenes ThaiWolb. Examinamos la longevidad de hembras vírgenes con acceso a 10% o 2% de sacarosa. Descubrimos que las hembras vírgenes tailandesas (p = 9.895e-07) y ThaiWolb (p = 5.065e-08) vivieron significativamente más con un 10% de sacarosa en comparación con un 2% de sacarosa (Fig. 2b). Sin embargo, en cada dieta, las hembras vírgenes ThaiWolb vivieron significativamente más que las hembras tailandesas (10% de sacarosa: p = 0,0003; 2% de sacarosa: p = 1,64e-05; Fig. 2b).

a Longevidad de vírgenes y hembras apareadas con machos de la misma colonia (NT x T = 98, NW x W = 93, NvT = 94, NvW = 100). b Longevidad de las hembras vírgenes con acceso al 10% o 2% de azúcar en la edad adulta (NvT2% = 84, NvT10 = 97, NvW2 = 68, NvW10 = 79). T = tailandés, W = ThaiWolb, vT = tailandés virgen, vW = ThaiWolb virgen.

Wolbachia afecta la producción de esperma66 y la cantidad de esperma transferida67 por los machos de D. simulans, lo que plantea la posibilidad de que la infección por Wolbachia afecte la producción de esperma y/o la transferencia de esperma por los machos ThaiWolb, lo que afectaría la cantidad de esperma almacenado por las hembras68. Sin embargo, no detectamos diferencias en la cantidad de espermatozoides presentes en las vesículas seminales masculinas (los órganos que almacenan espermatozoides maduros en el tracto reproductivo masculino) de los machos ThaiWolb en comparación con los machos tailandeses (DF = 1, F = 0,752, p = 0,39). ; Fig. 3a), similar a los resultados para Ae. aegypti infectado con la cepa patógena Wolbachia wMelPop39. La cantidad de esperma transferida por los machos ThaiWolb durante el apareamiento tampoco difirió de la de los machos tailandeses no infectados (DF = 3, F = 0,418, p = 0,741; Fig. 3b). Finalmente, evaluamos la cantidad de esperma de las hembras almacenado en sus espermatecas, los órganos de almacenamiento de esperma a largo plazo70. La cantidad de espermatozoides en las espermatecas fue similar en las espermatecas de hembras tailandesas y tailandesas 24 h después de la inseminación (DF = 3, F = 2.039, p = 0.114; Fig. 3c). Por lo tanto, la infección por Wolbachia no parece influir en la producción de esperma, la transferencia de esperma durante el apareamiento o el almacenamiento de esperma femenino.

Cantidades de esperma en la vesícula seminal de machos vírgenes (a) transferidas a la bolsa del tracto reproductivo femenino durante el apareamiento (b) y almacenadas en las espermatecas de las hembras apareadas (c). Para los diagramas de caja, la línea horizontal central representa la mediana, los márgenes inferior y superior del cuadro representan los cuartiles 25 y 75, y los bigotes se extienden hasta el mínimo y el máximo de los datos (excluyendo los valores atípicos, que se muestran como puntos fuera de los bigotes). ).

wMel Wolbachia altera la expresión de genes que codifican SFP53 y cambia la composición de SFP en machos de D. melanogaster infectados de forma natural54. Dado que los machos ThaiWolb no son óptimos para prevenir cópulas posteriores por parte de sus parejas (Tabla 1), y la inhibición del nuevo apareamiento está mediada por la recepción de SFP48, preguntamos si la composición de SFP en los machos infectados con Wolbachia difiere de la de los machos no infectados. Para identificar proteínas seminales, utilizamos un enfoque proteómico que permite la identificación de proteínas masculinas transferidas a hembras durante el apareamiento71,72. Las hembras marcadas con el isótopo natural 15N se aparearon con machos tailandeses y tailandeses criados normalmente y no marcados, y las proteínas seminales aisladas de las bolsas inmediatamente después de la inseminación se identificaron mediante espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) y se cuantificaron sus abundancias (ver “Métodos ”). Para diferenciar entre proteínas de esperma y SFP, utilizamos Ae. aegypti esperma y proteoma SFP informados en la ref. 72.

Descubrimos que la infección por Wolbachia tenía un efecto modesto en la composición de las proteínas seminales transferidas durante el apareamiento, ya que los eyaculados masculinos ThaiWolb y Thai tenían abundancias similares de SFP, proteínas espermáticas y proteínas superpuestas esperma/SFP (es decir, proteínas identificadas tanto en el espermatozoide como en el espermatozoide). Proteomas de SFP, pero más abundantes en la eyaculación que en los espermatozoides72) (Fig. 4a-d). Sin embargo, una proteína seminal fue significativamente más abundante en los machos tailandeses en comparación con los machos Thaiwolb: la SFP tripsina-7 (AAEL006429) (Fig. 4b). Además, aunque no es estadísticamente significativo, se encontró que tres proteínas seminales adicionales eran más de cuatro veces más abundantes en los eyaculados masculinos tailandeses en comparación con los machos ThaiWolb, la proteína del esperma AAEL024468 (Fig. 4c), y dos proteínas no clasificadas, AAEL006115 y AAEL003365 (Fig. 4a); Tanto AAEL006115 como AAEL003365 se coexpresan en Ae. aegypti testículos y glándula accesoria masculina72. Finalmente, identificamos proteínas seminales que solo se detectaron en eyaculados masculinos tailandeses o tailandeses, pero no se detectaron en los otros (Tabla complementaria 2).

Gráficos de volcán que muestran la abundancia de todas las proteínas identificadas en los eyaculados de Thai y ThaiWolb (a), proteínas seminales clasificadas como SFP (b), proteínas de esperma (c) y proteínas superpuestas de esperma/SFP (d). Los valores por debajo de cero representan proteínas con mayor abundancia en los eyaculados masculinos ThaiWolb, y los valores por encima de cero representan proteínas con mayor abundancia en los eyaculados masculinos tailandeses.

Nuestro método de etiquetado proteómico también nos permitió identificar las proteínas de Wolbachia presentes en el líquido seminal y transferidas a las hembras durante el apareamiento. Identificamos 125 proteínas wMel Wolbachia en todas las réplicas que estaban presentes en los eyaculados masculinos de ThaiWolb (Datos complementarios 1). Sin embargo, sólo 20 de estas proteínas se detectaron consistentemente en todas las réplicas (Tabla 2). Las proteínas wMel Wolbachia transferidas por vía paterna se clasifican en varias categorías funcionales (Datos complementarios 1), y el análisis de ontología genética (GO) mostró un enriquecimiento en proteínas de unión a ATP y nucleótidos, bucles P que contienen trifosfato hidrolasas y translocasas (Figura complementaria 4). Nuestro análisis no identificó proteínas Cif que recapitulen CI en un sistema transgénico73. Sin embargo, identificamos proteínas que pueden modificar el fenotipo de CI74 (Tabla complementaria 3), incluida WD0462, una molécula efectora prevista de Wolbachia75. Varias proteínas de Wolbachia transferidas por vía paterna se derivan de secuencias del fago WO integradas en el genoma de Wolbachia o islas similares a WO que están asociadas con y/o derivadas del fago WO76 (Tabla complementaria 3). Además, detectamos proteínas WO del fago transferidas que están asociadas con el Módulo de Asociación Eucariota (Tabla complementaria 3), una región del genoma del fago que contiene genes que codifican proteínas con dominios eucariotas y se predice que interactuarán con el huésped.

Wolbachia es un insecto simbionte común que puede modificar la fisiología y el comportamiento del huésped. Dado que Wolbachia altera los resultados reproductivos que favorecen su propagación, se está utilizando como herramienta para reducir la competencia vectorial de Ae. aegypti58 y ofrece una alternativa al uso continuo de insecticidas y/o la liberación de mosquitos genéticamente modificados. Actualmente, los programas de control están realizando liberaciones a gran escala de machos infectados con Wolbachia para suprimir las poblaciones de vectores31,32 o ambos sexos en programas de reemplazo de poblaciones30,58. El éxito de estos programas depende de que Wolbachia tenga efectos mínimos en los individuos infectados para permitir que los machos liberados infectados con Wolbachia se apareen exitosamente con hembras nativas o que los adultos liberados infectados con Wolbachia invadan las poblaciones objetivo de reemplazo. Si bien los estudios han evaluado los efectos de la infección por wMel Wolbachia en Ae. aegypti fertilidad26,38,39, ningún estudio ha informado cómo Wolbachia influye en otras respuestas femeninas posteriores al apareamiento en este importante vector de enfermedades.

Los efectos de la infección con wMel Wolbachia en algunas PMR femeninas se han documentado en Drosophila, pero el impacto de Wolbachia en las PMR femeninas en especies transinfectadas apenas está comenzando a analizarse. Encontramos que wMel Wolbachia alteró Ae. Las PMR femeninas de aegypti son similares a las de Drosophila infectadas de forma natural y a los insectos transinfectados en algunos aspectos, pero difieren en otros (Tabla 3). Los antecedentes genéticos de Drosophila78 y las condiciones de crianza62 influyen en los efectos de la infección por Wolbachia en el huésped, lo que sugiere que se observarán efectos similares en individuos transinfectados. wMel transinfectó Ae. aegypti muestra una supresión de la fertilidad cuando ambos sexos están infectados, pero también ha observado efectos cuando solo un sexo está infectado (Tabla 3). No observamos un efecto de la infección masculina, pero encontramos que Wolbachia reduce la fecundidad y la fertilidad de Ae. aegypti, independientemente del estado de infección de sus parejas y se suprime aún más después del apareamiento con un macho infectado. El apareamiento44,45,46, los SFP47 y la alimentación con sangre45 modifican la expresión génica en Ae. aegypti del tracto reproductivo femenino, incluidos genes expresados ​​en los órganos femeninos de almacenamiento de esperma45,46 cuyos productos son esenciales para la fertilidad46,55,79. Aunque Wolbachia altera la producción de proteínas de los órganos de almacenamiento de esperma en Drosophila54, se desconoce si ocurre un efecto similar en Ae. aegypti, lo que puede explicar la reducción observada en la fertilidad.

wMel Wolbachia tuvo un efecto independiente del apareamiento en Ae. aegypti esperanza de vida femenina, pero no masculina. El aumento de la longevidad de las hembras después del apareamiento estuvo ausente en las hembras infectadas con wMel, pero la longevidad de las hembras vírgenes ThaiWolb aumentó significativamente. Wolbachia aumenta la longevidad en otros insectos, incluido el macho Ae transinfectado con wMel. albopictus63 y D. melanogaster, este último dependiente de la cepa de Drosophila evaluada78. Los costos o beneficios de la infección por Wolbachia a menudo difieren entre los estudios, posiblemente debido a diferencias en las condiciones de crianza o los antecedentes genéticos del huésped. Las razones del aumento de la longevidad del Aedes no están claras. La señalización de la insulina está asociada con la esperanza de vida en varios organismos80, incluido D. melanogaster, donde el aumento de la señalización de la insulina reduce la esperanza de vida de las hembras apareadas81. En Ae. aegypti, los péptidos similares a la insulina (ILP) se han implicado en la alteración de la esperanza de vida femenina, y una reducción de los ILP aumenta la longevidad femenina82. Se requieren más análisis para determinar cómo Wolbachia podría interactuar con la señalización de la insulina u otras vías para modular la esperanza de vida femenina en Ae. aegypti.

También observamos que los machos infectados con Wolbachia tuvieron menos éxito que sus homólogos no infectados en inhibir el nuevo apareamiento de sus parejas. La supresión del nuevo apareamiento es una clave Ae. aegypti hembra PMR. La probabilidad de volver a aparearse es mayor dentro de las primeras 2 h de un apareamiento inicial42, pero disminuye con el paso del tiempo: las hembras son completamente refractarias aproximadamente 20 h después de un apareamiento inicial42 y no se aparean nuevamente después de este tiempo42,48. Nuestros ensayos pueden subestimar la incidencia de reacoplamiento, ya que un estudio reciente que utilizó marcadores microsatélites para asignar parentesco encontró que Ae. aegypti las hembras se aparean con hasta cuatro parejas83. Dado que la recepción de SFP media la incidencia de reacoplamiento femenino48 y que wMel Wolbachia cambia la composición de SFP en machos de D. melanogaster infectados de forma natural54, planteamos la hipótesis de que Wolbachia altera la composición de SFP en Ae. aegypti. La cuantificación de SFP detectó cambios moderados en la composición de SFP en esta especie. Sin embargo, es posible que nuestro análisis no haya identificado SFP proteolíticamente escindidos. La proteólisis de los SFP es común84 y a menudo se requiere para mejorar la función de los SFP85,86,87. La escisión de los SFP se produce en tránsito hacia el tracto reproductivo femenino o rápidamente después de su depósito87. La identificación de SFP proteolíticamente escindidas mediante métodos bioinformáticos es difícil sin el conocimiento de los productos de escisión resultantes. Además, la modificación postraduccional de los SFP, que puede ser necesaria para su correcto funcionamiento88, puede ser anormal en varones infectados con Wolbachia. Se requiere una mayor exploración para determinar por qué los machos infectados con Wolbachia son menos capaces de evitar que sus parejas se vuelvan a aparear.

La infección por Wolbachia no alteró la cantidad de espermatozoides detectados en el tracto reproductivo masculino ni la cantidad de espermatozoides transferidos durante el apareamiento, lo que sugiere que Wolbachia no altera la producción de espermatozoides en los testículos. Un aspecto que no evaluamos es si Wolbachia podría afectar la calidad del esperma, ya que la función del esperma puede verse afectada por las modificaciones realizadas por las proteínas de Wolbachia Cif durante la espermatogénesis57 o verse afectada por un aumento potencial en las especies reactivas de oxígeno que ocurre en los testículos de Drosophila infectada con Wolbachia89 ,90. La capacidad competitiva de los espermatozoides se reduce en los machos de D. simulans infectados con Wolbachia91, lo que sugiere que Wolbachia puede afectar una propiedad intrínseca de los espermatozoides. Propiedades como la longitud y la velocidad de nado influyen en los resultados competitivos de los espermatozoides en hembras con apareamiento múltiple92. La capacidad competitiva de los espermatozoides de Ae. infectados con Wolbachia. aegypti es necesario examinar más a fondo, lo que puede identificar defectos sutiles en la capacidad del esperma que no se detectaron en nuestros ensayos.

Nuestro experimento proteómico identificó 125 proteínas de Wolbachia que se transfieren paternalmente durante el apareamiento. Aunque se conocen las proteínas wMel responsables del establecimiento de CI57,73, el mecanismo molecular del fenómeno no se ha dilucidado completamente. Se han propuesto dos modelos para el establecimiento de IC: modificación del huésped y antídoto de toxina. El modelo de modificación del huésped sugiere que las proteínas Cif modifican los espermatozoides, modificaciones que son rescatadas por las hembras infectadas. El modelo de antídoto-toxina sugiere que los Cifs se transportan a la hembra a través del esperma, pero son inhibidos por un factor de rescate presente en las hembras infectadas que se une a los Cifs e inhibe su toxicidad93. No detectamos proteínas Cif en los eyaculados de machos infectados con Wolbachia, lo que respalda el modelo de modificación del huésped. Sin embargo, no podemos descartar que la abundancia de proteína Cif pueda ser baja en Ae. aegypti, han sufrido modificaciones y/o han comenzado a degradarse, limitando así nuestra capacidad de detección. CifA y CifB se han detectado en espermatozoides maduros de D. melanogaster57 infectados con wMel, mientras que CidB se ha detectado en espermatozoides maduros de machos Culex infectados naturalmente con wPip94. Dado que Ae. aegypti están infectados artificialmente con Wolbachia, las proteínas Cif podrían no mostrar las mismas propiedades observadas en insectos infectados de forma natural. Sería interesante examinar los patrones de localización de wMel CifA y CifB en Ae en desarrollo y maduro. aegypti para determinar si se comportan de manera similar a lo que se ha informado en D. melanogaster infectado naturalmente57.

Para el éxito de los programas que utilizan individuos infectados con Wolbachia para suprimir o reemplazar el Ae nativo. aegypti, es fundamental comprender cómo interactúa Wolbachia con los procesos reproductivos de Ae. aegypti, incluida la inducción de PMR femeninas. Nuestros resultados muestran que Wolbachia altera algunas PMR femeninas, y la disminución de la capacidad masculina para prevenir más cópulas complica potencialmente la eficiencia de los programas de supresión de la población o el establecimiento exitoso de adultos liberados donde se intenta el reemplazo de la población. Es necesaria una investigación continua para determinar si los efectos de wMel Wolbachia en las PMR femeninas también se observan en Ae. aegypti transinfectadas con otras cepas de Wolbachia utilizadas en los esfuerzos de control95, y para determinar las vías moleculares afectadas por la infección por Wolbachia para modificar los comportamientos y la fisiología post-apareamiento en hembras de Ae. aegypti.

Thai59, DsRed96, Acacias61 y Rockefeller61 cepa Ae. aegypti se utilizaron en nuestros ensayos. La cepa Acacias de Ae. aegypti ha demostrado ser altamente resistente a los insecticidas piretroides, mientras que la cepa Rockefeller es altamente susceptible61. Los mosquitos DsRed contienen un transgén que marca los espermatozoides con la proteína roja fluorescente DsRed (Aaβ2t::DsRed)96. Los huevos de mosquito eclosionaron al vacío (-50 kPa) durante 30 min. Las larvas se criaron a una densidad de 200/L en H2O tipo II suplementado con cuatro gránulos de alimento para cíclidos Hikari Gold (7,2–8,2 mm) (Hikari, Himeji, Japón). Este régimen alimentario produce adultos de tamaño similar49,60. Se criaron hembras marcadas con 15N con una suspensión de levadura (ver más abajo). Las pupas se transfirieron a tubos de 5 ml para garantizar la virginidad y los adultos resultantes se separaron en jaulas específicas por sexo tras la eclosión. Las larvas y los adultos se mantuvieron en incubadoras a 27 °C, 70% de humedad relativa y un fotoperiodo de 12:12 h. Los adultos tuvieron acceso a un 10% de sacarosa ad libitum. En nuestros ensayos se utilizaron adultos de cuatro a seis días de edad, excepto hembras marcadas con 15N, que se aparearon a los 2 días de edad. Las longitudes de las alas se midieron como en la ref. 97 para estimar el tamaño individual; Las longitudes de las alas de las cepas de mosquitos utilizadas en nuestros ensayos se muestran en la Figura complementaria 1.

Recogimos Ae. aegypti infectados con la cepa wMel de Wolbachia liberados en Medellín, Colombia37 (obtuvimos permiso para recolectar muestras de campo de la Secretaría de Salud de Medellín). Se colocaron ovitrampas98 en el barrio de Aranjuez, Medellín y semanalmente se recolectaron sustratos de puesta de huevos. Los huevos eclosionaron sumergiendo en agua sustratos de puesta de huevos y las especies de adultos emergentes se identificaron mediante características morfológicas. A los adultos de Aedes aegypti de ovitrampas individuales se les permitió aparearse, y la extracción de ADN de la progenie femenina se realizó de la siguiente manera: los individuos se maceraron en 50 µL de STE (NaCl 100 mM, Tris-HCl 10 mM, pH 8,0, EDTA 1 mM) y 1 µL. Posteriormente se añadió proteinasa K (20 mg/mL; Invitrogen, Waltham, EE. UU.). Las muestras se incubaron a 56 °C durante 1 h, seguido de 95 °C durante 15 min. Se utilizó ADN aislado para confirmar la especie utilizando Ae. cebadores de PCR específicos de aegypti99 (aegF 5' – CTC TGC GTT GGA TGA ATG AT – 3'; aegR 5' – ATA GCG TGG TAG CCG TAT G – 3'), y para determinar el estado de infección por Wolbachia utilizando cebadores específicos para la repetición IS5 elemento24 (IS5F 5′– GTA TCC AAC AGA TCT AAG C-3′; IS5R 5′– ATA ACC CTA CTC ATA GCT AG – 3'). Se estableció una colonia positiva para Wolbachia y secuenciamos una parte del gen wsp utilizando los cebadores informados en la ref. 100 (81F – TGG TCC AAT AAG TGA TGA AGA AAC; 691R – AAA AAT TAA ACG CTA CTC CA) y utilizó la herramienta de búsqueda de alineación local básica (BLAST) en https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast .cgi para verificar que wMel era la cepa infectante de Wolbachia. Las hembras positivas para Wolbachia se retrocruzaron con machos de cepa tailandesa durante siete generaciones para producir una cepa infectada con Wolbachia en el contexto genético tailandés. Dada la disminución en la densidad de Wolbachia en los huevos durante el almacenamiento101, eclosionamos huevos mensualmente para mantener nuestra colonia y analizamos entre 30 y 40 individuos mediante PCR para garantizar el estado de infección antes de nuestros ensayos.

Los machos y las hembras se aparearon en masa en una jaula de 8 L en una proporción macho:hembra de 1:1 (25 hembras por jaula); aunque una proporción de hembras se vuelven a aparear cuando se aparean en masa, la inseminación múltiple no influye significativamente en la fecundidad49 o en el total de espermatozoides almacenados68 en hembras de cepa tailandesa. Después de 24 h, se retiraron los machos y las hembras fueron alimentadas con sangre del brazo de un voluntario. La alimentación con sangre de sujetos humanos fue aprobada por el Comité de Bioética Sede de Investigación Universitaria (Universidad de Antioquia), y los voluntarios firmaron un formulario de consentimiento; Todos los métodos se realizaron de acuerdo con las directrices y regulaciones pertinentes. Cuatro días después de la alimentación sanguínea, las hembras fueron aspiradas individualmente en tubos cónicos de 50 ml con una tira de papel toalla de 13 × 4 cm y 6 ml de H2O tipo II. La tira se retiró después de 48 h y los huevos se contaron utilizando un microscopio estereoscópico ZEISS Stemi 508 (ZEISS, Oberkochen, Alemania). Los huevos se secaron parcialmente y se almacenaron en una incubadora hasta la eclosión, que ocurrió entre 5 y 7 días después. Para incubar los huevos, la tira de papel se colocó en un vaso de 40 ml, se llenó con H2O tipo II, se complementó con una pizca de levadura activa y se colocó al vacío durante 30 minutos. Las larvas resultantes se contaron entre 4 y 6 días después. El porcentaje de eclosión se calculó como larvas/número de huevos; las hembras que pusieron cero huevos fueron omitidas del análisis.

Las hembras se aparearon primero con machos Thai o ThaiWolb en paralelo y luego se les dio la oportunidad de volver a aparearse con un macho DsRed. Observamos el primer apareamiento colocando un solo macho y una hembra en una jaula de 8 L hasta que ocurrió la cópula, definida como el compromiso de los genitales durante ≥10 s59,60. Después del desacoplamiento, las hembras se aspiraron inmediatamente a una jaula separada de 8 L con 25 machos DsRed hasta que se alcanzó una proporción macho-hembra de 1:1; la segunda oportunidad de apareamiento duró 4 h, luego de lo cual los machos fueron retirados. Las hembras fueron alimentadas con sangre y colocadas en cámaras de puesta de huevos 4 días después de la alimentación con sangre y se les dio 2 días para poner huevos. Después de la puesta de huevos, las hembras se congelaron a -80 °C hasta que comenzaron las disecciones para identificar hembras inseminadas múltiples; Los huevos puestos por hembras con apareamiento múltiple eclosionaron como se describió anteriormente. Para determinar la refractariedad a largo plazo, las hembras se aparearon con un macho Thai o ThaiWolb como se describe anteriormente y posteriormente se colocaron en una jaula con machos DsRed 24 horas o 7 días después. La identificación de hembras multiacopladas se determinó mediante disección del tracto reproductivo inferior en PBS 1X para detectar la presencia (reacopladas) o ausencia (no reacopladas) de esperma DsRed49,60 utilizando un microscopio fluorescente Nikon Eclipse Ti-U (Nikon Instruments Inc., Tokio, Japón).

Para determinar si la infección por Wolbachia altera la producción de esperma, cuantificamos los espermatozoides de las vesículas seminales de machos vírgenes, los órganos que almacenan espermatozoides maduros que se transfieren a las hembras durante el apareamiento69. Para evaluar la transferencia total de espermatozoides, cuantificamos los espermatozoides de la bolsa (donde los machos depositan la eyaculación70) inmediatamente después de la inseminación. Para evaluar el total de esperma almacenado por las hembras apareadas, cuantificamos el esperma de las espermatecas, los órganos de almacenamiento de esperma a largo plazo68,70, 24 h después del apareamiento. Se observaron apareamientos para determinar la transferencia de esperma para garantizar que las hembras solo copularan una vez, mientras que los apareamientos para determinar la cantidad de esperma en las espermatecas se realizaron como se describió anteriormente. Nuestros ensayos utilizaron adultos de la misma incubación y los apareamientos se realizaron el mismo día. Para cuantificar la transferencia de esperma, las hembras se congelaron instantáneamente en hielo seco inmediatamente después de desacoplarse. Para cuantificar la cantidad de esperma espermatecal, las hembras se aparearon y se colocaron en la incubadora durante 24 h. Los adultos se almacenaron a -80 °C hasta que comenzaron las disecciones. Los espermatozoides se aislaron utilizando un protocolo modificado informado en la ref. 102. Brevemente, los tejidos se diseccionaron en 1X PBS, se colocaron en una cámara de 250 μL que contenía 100 μL de 1X PBS, se rompieron con alfileres minuciosos para liberar esperma y se mezclaron pipeteando hacia arriba y hacia abajo. Se añadieron 100 µl adicionales de PBS y la solución se volvió a mezclar. Se colocaron diez alícuotas de 5 µL en un portaobjetos de vidrio y se secaron durante 5 minutos a 50 °C. Los espermatozoides se fijaron en etanol al 70% y los núcleos de los espermatozoides se tiñeron con tinte Giemsa (Merck, Kenilworth, EE. UU.). Los espermatozoides en cada gota se contaron bajo iluminación de campo brillante con un aumento de 200X. Esta submuestra se utilizó para calcular el esperma total68.

Las hembras se aparearon en masa en una proporción de 1:1, como se describió anteriormente, y los machos se eliminaron antes del inicio de nuestros ensayos. Las hembras vírgenes y apareadas se colocaron en jaulas separadas de 8 L (~50 individuos por jaula) y se mantuvieron en la incubadora durante la duración del experimento. Se realizaron dos réplicas biológicas para cada combinación de apareamiento o hembra virgen evaluada utilizando individuos de cohortes nacidas de forma independiente. La solución de azúcar se reemplazó semanalmente. Los individuos muertos se retiraron cada 3 días hasta que todos los individuos habían fallecido.

Para examinar las diferencias en las cantidades de SFP transferidas a las hembras por los machos tailandeses y ThaiWolb, etiquetamos a las hembras con el isótopo natural pesado nitrógeno71,72 (15N) e identificamos proteínas derivadas de machos transferidas en el apareamiento como en la ref. 72. Brevemente, se inoculó levadura de panadería (Saccharomyces cerevisiae; LEVAPAN, Sabaneta, Colombia) en 200 ml de medio mínimo: 20 g/L de D-glucosa, 1,7 g/L de base nitrogenada de levadura sin aminoácidos y 5 g/L de sulfato de amonio. con 15N (Cambridge Isotope Laboratories, Andover, EE. UU.) en agua estéril y se incubó en un agitador a 190 rpm y 30 °C durante 24 h, después de lo cual se agregaron 800 ml adicionales de medio mínimo. La levadura se incubó hasta alcanzar una densidad de 109 células/ml. La levadura se recogió mediante centrifugación a 8000 rpm a 4 °C durante 10 min. El sedimento se lavó con H2O tipo II, H2O tipo I y finalmente con PBS 1X. La levadura se resuspendió en 20 ml de PBS 1X para generar una suspensión para alimentar a las larvas de mosquito72. La suspensión se almacenó a 4 °C y se utilizó poco después de su preparación.

Los huevos de la cepa tailandesa se incubaron como se describió anteriormente, se criaron a una densidad de 200/L y se alimentaron con 1 ml de lechada de levadura cada día durante 5 días. Como experimentos anteriores con Ae. aegypti demostró que la primera cohorte produjo adultos incapaces de volar71, las larvas se cultivaron en 200 ml de agua de cría de una cohorte anterior y 800 ml de H2O tipo II71,72. Las pupas se transfirieron a tubos de 5 ml y los adultos resultantes se separaron por sexo en jaulas de 8 L tras la eclosión.

Las hembras marcadas con 15N se aparearon con machos ThaiWolb o Thai no etiquetados y criados normalmente. Se colocaron un solo macho y una hembra en una jaula de 8 L hasta que se produjo la cópula. Las hembras apareadas se congelaron instantáneamente en hielo seco inmediatamente después de desacoplarse y se almacenaron a -80 °C hasta que comenzaron las disecciones. Se diseccionaron bolsas de hembras experimentales (acopladas con machos ThaiWolb) y de control (acopladas con machos tailandeses) en PBS 1X con inhibidores de proteasa (cOmplete Mini Protease Inhibitor Cocktail; Roche, Basilea, Suiza). Se recolectaron veinte bolsas de hembras experimentales y de control (tres réplicas biológicas cada una). Después de la disección, se añadió a cada muestra un volumen igual de tampón Laemmli 2X + β-mercaptoetanol al 5%. Las proteínas se solubilizaron mediante sonicación con un sonicador Elmasonic S30H (Elam, Singhem, Alemania) durante 30 s, se calentaron a 95 °C durante 15 min y se sonicaron nuevamente durante 30 s. Las muestras se centrifugaron durante 10 minutos a 10.000 x g a 4 °C, y el sobrenadante se colocó en un tubo nuevo y se almacenó a -80 °C.

Las muestras solubilizadas se separaron mediante SDS-PAGE 1D para generar seis fracciones por muestra, se digirieron con tripsina y se analizaron mediante LC-MS/MS en un espectrómetro de masas Orbitrap Lumos. Los péptidos se cargaron en una precolumna PepMap 100 C18 (partícula de 5 µm, poro de 100 Å, 300 µm × 5 mm, Thermo Scientific) a 10 µL/min durante 3 minutos con ácido fórmico al 0,1%. Los péptidos se separaron en una columna analítica nano EASY-spray C18 de fase inversa (partícula de 2 µm, poro de 100 Å, 75 µm × 500 mm; Thermo Fisher Scientific, Waltham, EE. UU.) con un gradiente de 1,6 a 32 % de acetonitrilo en 0,1 %. ácido fórmico durante 120 min a un caudal de 300 nL/min. Todos los valores m/z de los iones eluidos (rango 375-1500 Da) se midieron con una resolución de 120.000. La exploración MS1 ​​fue seguida por exploraciones MS2 dependientes de los datos (tiempo de ciclo de 3 s) para aislar y fragmentar los iones precursores más abundantes al 35% de NCE. Los iones de fragmentos se midieron con una resolución de 15.000. Se excluyeron del análisis los iones con carga +1 o no asignada, y la exclusión dinámica de los iones precursores previamente interrogados fue de 70 s.

Se buscaron datos espectrales sin procesar frente a Ae. aegypti base de datos de proteínas (ensamblaje AaegL5.0), adjunta con la base de datos de contaminantes cRAP v1.0 (thegpm.org), utilizando el flujo de trabajo estándar en PEAKS X+ (de novo + PEAKS DB; Bioinformatics Solutions Inc.). Los datos espectrales de las seis muestras (tres de control con machos tailandeses y tres con machos ThaiWolb) se analizaron juntos en un análisis combinado utilizando los siguientes parámetros de búsqueda: tolerancia de masa de 15 ppm para iones originales y 0,5 Da para iones fragmentados, carbamidometilación (C) como modificación fija, oxidación (M) y desamidación (NQ) como modificaciones variables, y hasta tres escisiones trípticos omitidas. Las identificaciones de péptidos se filtraron a una tasa de descubrimiento falso (FDR) <1% según el enfoque de fusión de señuelo103. Las identificaciones de proteínas se filtraron a una puntuación de −10lgP ≥ 20 y al menos una coincidencia única de espectro de péptido (PSM). Las comparaciones cuantitativas sin etiquetas se basaron en la abundancia relativa de características peptídicas utilizando el módulo PEAKS Q (Bioinformatics Solutions Inc., Waterloo, Canadá). Además, se buscaron espectros sin procesar de las tres muestras de apareamientos con machos ThaiWolb directamente contra Wolbachia pipientis wMel (UP000008215), lo que resultó en 45,120 PSM y 125 proteínas (Datos complementarios 1).

Para todos los análisis se utilizó la versión 3.6.1 del software estadístico R junto con la versión 1.2.1335 de R-Studio104. Primero se analizaron el número de huevos puestos por cada hembra (fecundidad), la vesícula seminal y los datos de cantidad de esperma espermatecal para determinar la distribución de probabilidad que se ajusta a los datos, incluidas las distribuciones normal, binomial negativa y de Poisson. Se utilizó el criterio de información de Akaike (AIC) para comparar la mejor distribución que se ajusta a los datos, donde el valor más bajo de AIC corresponde a la distribución mejor ajustada. También evaluamos si cada réplica de nuestros ensayos difería en las características que estábamos examinando. Debido a que no se encontraron diferencias significativas entre las réplicas, los datos de cada experimento se combinaron y las réplicas se utilizaron como factor aleatorio en los modelos. Analizamos la fecundidad, la vesícula seminal, la bolsa y la cantidad de esperma espermatecal utilizando un modelo lineal mixto (LMM) utilizando la combinación de apareamiento como factor fijo. Para el porcentaje de eclosión, se utilizó un modelo mixto lineal generalizado (GLMM) con una distribución binomial con la combinación de apareamiento como factor fijo.

La incidencia de reacoplamiento se evaluó realizando la prueba de independencia de chi-cuadrado basada en la tabla de contingencia de dos variables: estado de infección por Wolbachia y estado de apareamiento (reacoplado y no reacoplado), utilizando el paquete estadístico R y la prueba chi q. función. La longevidad adulta se analizó mediante una curva de Kaplan-Meier para ilustrar la probabilidad de supervivencia acumulada a lo largo del tiempo. Se utilizaron regresiones de riesgos proporcionales (PH) de Cox y pruebas de rangos logarítmicos para evaluar las diferencias entre combinaciones de apareamiento. Los tamaños de las alas se analizaron utilizando un LMM con el tamaño del ala como variable de respuesta, la cepa de mosquito como factor fijo y la replicación como factor aleatorio en el modelo. El código R que respalda este manuscrito estará disponible a pedido.

Más información sobre el diseño de la investigación está disponible en el Resumen del informe de Nature Portfolio vinculado a este artículo.

Los datos para evaluar la fertilidad, las respuestas posteriores al apareamiento y la transferencia/almacenamiento de esperma están disponibles en Datos complementarios 2. Los datos proteómicos de espectrometría de masas se han depositado en el Consorcio ProteomeXchange (http://proteomecentral.proteomexchange.org) a través del repositorio de socios PRIDE105 con adhesión al proyecto PXD043965. Se puede acceder a los datos de secuenciación de ARN de Degner et al.72 en Sequence Read Archive (SRA), número de acceso SRP158536. Todos los demás datos están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

Kraemer, MU y cols. La distribución global de los vectores de arbovirus Aedes aegypti y Ae. albopictus. Vida 4, e08347 (2015).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Messina, JP y cols. La distribución global actual y futura y la población en riesgo de dengue. Nat. Microbiol. 4, 1508-1515 (2019).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Brown, JE y cols. Los impactos humanos han dado forma a la evolución histórica y reciente del Aedes aegypti, el mosquito del dengue y la fiebre amarilla. Evolución 68, 514–525 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Wilke, ABB y cols. Proliferación de Aedes aegypti en ambientes urbanos mediada por la disponibilidad de hábitats acuáticos clave. Ciencia. Rep. 10, 12925 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

McBride, CS Genes y olores que subyacen a la reciente evolución de la preferencia de los mosquitos por los humanos. actual. Biol. 26, R41–R46 (2016).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Rose, NH y cols. El clima y la urbanización impulsan la preferencia de los mosquitos por los humanos. actual. Biol. 30, 3570–3579.e6 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Guzmán, MG & Harris, E. Dengue. Lanceta 385, 453–465 (2015).

Artículo PubMed Google Scholar

Alfonso-Parra, C. & Avila, F. Respuestas moleculares al virus Zika en mosquitos. Patógenos 7, E49 (2018).

Artículo de Google Scholar

Vega-Rua, A., Zouache, K., Girod, R., Failloux, A.-B. & Lourenço-de-Oliveira, R. Alto nivel de competencia vectorial de Aedes aegypti y Aedes albopictus de diez países americanos como factor crucial en la propagación del virus Chikungunya. J. Virol. Rev. 88, 6294–6306 (2014).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Chippaux, J.-P. & Chippaux, A. Fiebre amarilla en África y las Américas: una perspectiva histórica y epidemiológica. J. Veneno. Animación. Toxinas incluidas. tropo. Dis. 24, 20 (2018).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Ryan, SJ, Carlson, CJ, Mordecai, EA & Johnson, LR Expansión global y redistribución del riesgo de transmisión del virus transmitido por Aedes con el cambio climático. PLoS Negl. tropo. Dis. 13, e0007213 (2019).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Wilke, ABB y cols. La urbanización favorece la proliferación de Aedes aegypti y Culex quinquefasciatus en áreas urbanas del condado de Miami-Dade, Florida. Ciencia. Rep. 11, 22989 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Moyes, CL et al. Estado actual de la resistencia a los insecticidas en los principales vectores Aedes de arbovirus que infectan a los humanos. PLoS Negl. tropo. Dis. 11, e0005625 (2017).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Zug, R. & Hammerstein, P. Todavía hay una gran cantidad de huéspedes para Wolbachia: el análisis de datos recientes sugiere que el 40% de las especies de artrópodos terrestres están infectadas. MÁS UNO 7, e38544 (2012).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Weinert, LA, Araujo-Jnr, EV, Ahmed, MZ & Welch, JJ La incidencia de endosimbiontes bacterianos en artrópodos terrestres. Proc. Biol. Ciencia. 282, 20150249 (2015).

PubMed PubMed Central Google Académico

Hoffmann, AA y cols. Establecimiento exitoso de Wolbachia en poblaciones de Aedes para suprimir la transmisión del dengue. Naturaleza 476, 454–459 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Walker, T. y col. La cepa wMel Wolbachia bloquea el dengue e invade poblaciones enjauladas de Aedes aegypti. Naturaleza 476, 450–453 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Turley, AP y cols. Introducción local y propagación espacial heterogénea de Wolbachia, supresora del dengue, a través de una población urbana de Aedes aegypti. PLoS Biol. 15, e2001894 (2017).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Ross, PA y cols. Una década de estabilidad para wMel Wolbachia en poblaciones naturales de Aedes aegypti. Patógeno PLoS. 18, e1010256 (2022).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Aliota, MT, Peinado, SA, Velez, ID & Osorio, JE La cepa wMel de Wolbachia reduce la transmisión del virus Zika por Aedes aegypti. Ciencia. Reps. 6, 1–7 (2016).

Artículo de Google Scholar

van den Hurk, AF y cols. Impacto de Wolbachia en la infección por los virus chikungunya y fiebre amarilla en el mosquito vector Aedes aegypti. PLoS Negl. tropo. Dis. 6, e1892 (2012).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Sí, YH et al. Wolbachia reduce el potencial de transmisión del Aedes aegypti infectado por el dengue. PLoS Negl. tropo. Dis. 9, e0003894 (2015).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Frentiu, FD et al. Replicación limitada del virus del dengue en mosquitos Aedes aegypti recolectados en el campo infectados con Wolbachia. PLoS Negl. tropo. Dis. 8, e2688 (2014).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Aliota, MT y cols. La cepa wMel de Wolbachia reduce la transmisión del virus Chikungunya en Aedes aegypti. PLoS Negl. tropo. Dis. 10, e0004677 (2016).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Gesto, JSM et al. Competencia reducida a los arbovirus tras la invasión sostenible de Wolbachia al Aedes aegypti nativo del sureste de Brasil. Ciencia. Rep. 11, 10039 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pocquet, N. y col. Evaluación de la aptitud y la competencia vectorial de una cepa wMel Aedes aegypti de Nueva Caledonia antes de su liberación en el campo. PLoS Negl. tropo. Dis. 15, e0009752 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Tan, CH y cols. wMel limita la infección por los virus Zika y chikungunya en un Ae. con introgresión de Wolbachia en Singapur. cepa aegypti, wMel-Sg. PLoS Negl. tropo. Dis. 11, e0005496 (2017).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Dutra, HLC y cols. Wolbachia bloquea los aislados del virus Zika que circulan actualmente en los mosquitos Aedes aegypti brasileños. Microbio huésped celular 19, 771–774 (2016).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Moreira, LA et al. Un simbionte de Wolbachia en Aedes aegypti limita la infección por dengue, chikungunya y Plasmodium. Celda 139, 1268-1278 (2009).

Artículo PubMed Google Scholar

O'Neill, SL et al. Despliegue ampliado de Wolbachia para proteger a la comunidad del dengue y otros arbovirus transmitidos por Aedes. Puertas abiertas Res. 2, 36 (2019).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Beebe, NW y col. La liberación de machos incompatibles genera una fuerte supresión en las poblaciones de Aedes aegypti silvestres y portadoras de Wolbachia en Australia. Proc. Acad. Nacional. Ciencia. Estados Unidos 118, e2106828118 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Crawford, JE y cols. La producción eficiente de mosquitos Aedes aegypti machos infectados con Wolbachia permite la supresión a gran escala de las poblaciones silvestres. Nat. Biotecnología. 38, 482–492 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Gesto, JSM et al. Despliegue y establecimiento a gran escala de Wolbachia en la población de Aedes aegypti en Río de Janeiro, Brasil. Frente. Microbiol. 12, 711107 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Pinto, SB et al. Efectividad de los despliegues de mosquitos infectados con Wolbachia para reducir la incidencia del dengue y otras enfermedades transmitidas por el Aedes en Niterói, Brasil: un estudio cuasiexperimental. PLoS Negl. tropo. Dis. 15, e0009556 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Utarini, A. et al. Eficacia de los despliegues de mosquitos infectados con Wolbachia para el control del dengue. N. inglés. J. Med. 384, 2177–2186 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Tantowijoyo, W. et al. Establecimiento estable de wMel Wolbachia en poblaciones de Aedes aegypti en Yogyakarta, Indonesia. PLoS Negl. tropo. Dis. 14, e0008157 (2020).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Vélez, ID et al. El impacto del despliegue de mosquitos portadores de Wolbachia en toda la ciudad sobre la incidencia de enfermedades arbovirales en Medellín y Bello, Colombia: protocolo de estudio para un análisis de series de tiempo interrumpido y un estudio de diseño con prueba negativa. F1000Investigación 8, 1327 (2019).

Artículo PubMed Google Scholar

Dutra, HLC y cols. Del laboratorio al campo: la influencia de los paisajes urbanos en el potencial invasivo de Wolbachia en los mosquitos Aedes aegypti brasileños. PLoS Negl. tropo. Dis. 9, e0003689 (2015).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Turley, AP, Zalucki, MP, O'Neill, SL y McGraw, EA La Wolbachia transinfectada tiene efectos mínimos sobre el éxito reproductivo masculino en Aedes aegypti. Parásito. Vectores 6, 1 (2013).

Artículo de Google Scholar

Avila, FW, Sirot, LK, LaFlamme, BA, Rubinstein, CD & Wolfner, MF Proteínas del líquido seminal de insectos: identificación y función. Año. Rev. Entomol. 56, 21–40 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hopkins, BR, Avila, FW & Wolfner, MF Glándulas reproductivas masculinas de insectos y sus productos. Enciclopedia de reproducción, 137–144 (Elsevier, 2018).

Degner, EC & Harrington, LC La poliandria depende del intervalo de tiempo posterior al apareamiento en el vector del dengue Aedes aegypti. Soy. J. Trop. Medicina. Hig. 94, 780–785 (2016).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Villarreal, SM et al. Las contribuciones de los machos durante el apareamiento aumentan la supervivencia de las hembras en el mosquito vector de la enfermedad Aedes aegypti. J. Fisiol de insectos. 108, 1–9 (2018).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Alfonso-Parra, C. et al. Cambios en el transcriptoma inducidos por el apareamiento en el tracto reproductivo de la hembra de Aedes aegypti. PLoS Negl. tropo. Dis. 10, e0004451 (2016).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Camargo, C. et al. El apareamiento y la alimentación sanguínea inducen cambios en el transcriptoma de las espermatecas del mosquito de la fiebre amarilla Aedes aegypti. Ciencia. Rep. 10, 14899 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pascini, TV, Ramalho-Ortigão, M., Ribeiro, JM, Jacobs-Lorena, M. & Martins, GF Perfil transcripcional y funciones fisiológicas de los genes relacionados con la espermatecal de Aedes aegypti. BMC Genomics 21, 143 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Amaro, IA et al. Las proteínas del líquido seminal inducen cambios en el transcriptoma en el tracto reproductivo inferior femenino de Aedes aegypti. BMC Genomics 22, 896 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Helinski, MEH, Deewatthanawong, P., Sirot, LK, Wolfner, MF & Harrington, LC Duración y dependencia de la dosis de las respuestas de receptividad sexual femenina a las proteínas del líquido seminal en Aedes albopictus y Ae. mosquitos aegypti. J. Fisiol de insectos. 58, 1307-1313 (2012).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Agudelo, J., Alfonso-Parra, C. & Avila, FW La edad masculina influye en la incidencia de reacoplamiento y el uso de esperma en hembras del vector del dengue Aedes aegypti. Frente. Fisiol. 12, 691221 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Huck, DT, Klein, MS y Meuti, ME Determinación de los efectos de la nutrición en la fisiología reproductiva de los mosquitos macho. J. Fisiol de insectos. 129, 104191 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Coon, KL, Brown, MR & Strand, MR Las bacterias intestinales afectan de manera diferencial la producción de huevos en el mosquito anautógeno Aedes aegypti y el mosquito facultativamente autógeno Aedes atropalpus (Diptera: Culicidae). Parásito. Vectores 9, 375 (2016).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Gaio, ADO et al. Contribución de las bacterias del intestino medio a la digestión de la sangre y la producción de huevos en Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) (L.). Parásito. Vectores 4, 105 (2011).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Él, Z. et al. Efectos de la infección por Wolbachia sobre la respuesta posacoplamiento en Drosophila melanogaster. Comportamiento. Ecológico. Sociobiol. 72, 146 (2018).

Artículo de Google Scholar

Yuan, L.-L. et al. Análisis proteómicos cuantitativos de mecanismos moleculares asociados con la incompatibilidad citoplasmática en Drosophila melanogaster inducida por Wolbachia. J. Proteoma Res. 14, 3835–3847 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Schnakenberg, SL, Matias, WR & Siegal, ML Defectos en el almacenamiento de esperma y nacimientos vivos en hembras de Drosophila que carecen de células secretoras espermatecal. PLoS Biol. 9, e1001192 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sun, J. & Spradling, AC La ovulación en Drosophila está controlada por células secretoras del tracto reproductivo femenino. Elife 2, 1-16 (2013).

Artículo de Google Scholar

Kaur, R., Leigh, BA, Ritchie, IT y Bordenstein, SR Las proteínas Cif del profago WO de Wolbachia modifican la integridad del genoma del esperma para establecer incompatibilidad citoplasmática. PLoS Biol. 20, e3001584 (2022).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

O'Neill, SL El uso de Wolbachia por parte del Programa Mundial de Mosquitos para interrumpir la transmisión de virus transmitidos por Aedes aegypti. Dengue y Zika: estrategias de control y tratamiento antiviral (eds. Hilgenfeld, R. & Vasudevan, SG) 355–360 (Springer, 2018).

Alfonso-Parra, C. et al. Síntesis, agotamiento y expresión de tipo celular de una proteína de las glándulas accesorias masculinas del mosquito vector del dengue Aedes aegypti. J. Fisiol de insectos. 70, 117-124 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ramírez-Sánchez, LF, Camargo, C. & Avila, FW La historia sexual masculina influye en la fertilidad femenina y la incidencia de nuevo apareamiento en el mosquito vector Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). J. Fisiol de insectos. 121, 104019 (2020).

Artículo de Google Scholar

Granada, Y., Mejía-Jaramillo, AM, Zuluaga, S. & Triana-Chavez, O. Vigilancia molecular de la resistencia a piretroides insecticidas en poblaciones colombianas de Aedes aegypti. PLoS Negl. Demasiado. Este. 15, e0010001 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Strunov, A., Lerch, S., Blanckenhorn, WU, Miller, WJ y Kapun, M. Efectos complejos del medio ambiente y las infecciones por Wolbachia en la historia de vida de los huéspedes de Drosophila melanogaster. J.Evol. Biol. 35, 788–802 (2022).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Blagrove, MSC, Arias-Goeta, C., Di Genua, C., Failloux, A.-B. & Sinkins, SP La transinfección con Wolbachia wMel en Aedes albopictus no es perjudicial para la salud del huésped e inhibe el virus Chikungunya. PLoS Negl. Demasiado. Este. 7, e2152 (2013).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Helinski, MEH & Harrington, LC El historial de apareamiento de los machos y el tamaño corporal influyen en la fecundidad y longevidad de las hembras del vector del dengue, Aedes aegypti. J. Med. Entomol. 48, 202–211 (2011).

Artículo PubMed Google Scholar

Pontón, F. et al. Los macronutrientes median la relación funcional entre Drosophila y Wolbachia. Proc. Biol. Ciencia. 282, 20142029 (2015).

CAS PubMed PubMed Central Google Académico

Snook, RR, Cleland, SY, Wolfner, MF & Karr, TL Efectos compensatorios de la infección por Wolbachia y el choque térmico en la producción de esperma en Drosophila simulans: análisis de fecundidad, fertilidad y proteínas de las glándulas accesorias. Genética 155, 167-178 (2000).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Awrahman, ZA, Champion de Crespigny, F. & Wedell, N. El impacto de Wolbachia, la edad masculina y el historial de apareamiento en la incompatibilidad citoplasmática y la transferencia de esperma en Drosophila simulans. J.Evol. Biol. 27, 1-10 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Agudelo, J. et al. Supuesta degradación de espermatozoides no almacenados en el tracto reproductivo femenino del mosquito vector del dengue Aedes aegypti. Frente. tropo. Dis. 3, 816556 (2022).

Artículo de Google Scholar

Foster, WA y Lea, AO Fecundidad renovable del macho de Aedes aegypti tras la reposición de vesículas seminales y glándulas accesorias. J. Fisiol de insectos. 21, 1085-1090 (1975).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Degner, EC y Harrington, LC El viaje del esperma de un mosquito desde la eyaculación masculina hasta el óvulo: mecanismos, moléculas y métodos de exploración. Mol. Reproducción. Desarrollo. 83, 897–911 (2016).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sirot, LK y cols. Hacia un proteoma del semen del mosquito vector del dengue: identificación de proteínas y funciones potenciales. PLoS Negl. tropo. Dis. 5, 1-11 (2011).

Artículo de Google Scholar

Degner, CE y col. Proteínas, transcripciones y arquitectura genética del líquido seminal y los espermatozoides en el mosquito Aedes aegypti. Mol. Celúla. Proteómica 18, S6 – S22 (2018).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

LePage, DP y cols. Los genes del profago WO recapitulan y mejoran la incompatibilidad citoplasmática inducida por Wolbachia. Naturaleza 543, 243–247 (2017).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Baião, GC, Janice, J., Galinou, M. & Klasson, L. La genómica comparada revela factores asociados con la expresión fenotípica de Wolbachia. Genoma Biol. Evolución. 13, evab111 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Rice, DW, Sheehan, KB & Newton, ILG Identificación a gran escala de efectores de Wolbachia pipientis. Genoma Biol. Evolución. 9, 1925-1937 (2017).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bordenstein, SR y Bordenstein, SR Fagos generalizados de endosimbiontes: genómica del fago WO y la clasificación taxonómica propuesta de Symbioviridae. PLoS Genet. 18, e1010227 (2022).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bordenstein, SR & Bordenstein, SR Módulo de asociación eucariota en genomas del fago WO de Wolbachia. Nat. Comunitario. 7, 13155 (2016).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Maistrenko, OM, Serga, SV, Vaiserman, AM y Kozeretska, IA Efectos moduladores de la longevidad de la simbiosis: conocimientos de la interacción Drosophila-Wolbachia. Biogerontología 17, 785–803 (2016).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Shaw, WR y cols. El apareamiento activa la hemo peroxidasa HPX15 en el órgano de almacenamiento de esperma para garantizar la fertilidad en Anopheles gambiae. Proc. Acad. Nacional. Ciencia. Estados Unidos 111, 5854–5859 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sharma, A., Nuss, AB y Gulia-Nuss, M. Señalización de péptidos similares a la insulina en mosquitos: el camino atrás y el camino por delante. Frente. Endocrinol. 10, 166 (2019).

Artículo de Google Scholar

Sepil, I., Carazo, P., Perry, JC y Wigby, S. La señalización de insulina media la respuesta al daño inducido por los hombres en las hembras de Drosophila melanogaster. Ciencia. Rep. 6, 30205 (2016).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ling, L. & Raikhel, AS La señalización de la serotonina regula los péptidos similares a la insulina para el crecimiento, la reproducción y el metabolismo en el vector de la enfermedad Aedes aegypti. Proc. Acad. Nacional. Ciencia. Estados Unidos 115, E9822–E9831 (2018).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pimid, M. y col. La asignación de parentesco mediante microsatélites revela apareamiento múltiple en Aedes aegypti (Diptera: Culicidae): implicaciones para la dinámica de apareamiento. J. Med. Entomol. 59, 1525-1533 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Laflamme, BA & Wolfner, MF Identificación y función de reguladores de proteólisis en el líquido seminal. Mol. Reproducción. Desarrollo. 80, 80-101 (2013).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Avila, FW & Wolfner, MF La escisión de la proteína seminal Acp36DE de Drosophila en hembras apareadas mejora su actividad de almacenamiento de esperma. J. Fisiol de insectos. 101, 66–72 (2017).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Heifetz, Y., Vandenberg, LN, Cohn, HI y Wolfner, MF Dos productos de escisión de la proteína ovulina de la glándula accesoria de Drosophila pueden inducir de forma independiente la ovulación. Proc. Acad. Nacional. Ciencia. Estados Unidos 102, 743–748 (2005).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

LaFlamme, BA, Avila, FW, Michalski, K. & Wolfner, MF Un miembro de la cascada de proteasas de Drosophila, la metaloproteasa-1 seminal, se activa paso a paso mediante factores masculinos y requiere factores femeninos para su plena actividad. Genética 196, 1117-1129 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Gligorov, D., Sitnik, JL, Maeda, RK, Wolfner, MF y Karch, F. Una nueva función del gen Hox Abd-B en la glándula accesoria masculina regula la respuesta femenina post-acoplamiento a largo plazo en Drosophila. PLoS Genet. 9, e1003395 (2013).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Brennan, LJ, Haukedal, JA, Earle, JC, Keddie, B. y Harris, HL La alteración de la homeostasis redox conduce a daño oxidativo del ADN en los espermatocitos de Drosophila simulans infectados con Wolbachia. Insecto Mol. Biol. 21, 510–520 (2012).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Biwot, JC y cols. La expresión del gen Kenny inducida por Wolbachia en los testículos afecta la fertilidad masculina en Drosophila melanogaster. Ciencia de insectos. 27, 869–882 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Champion de Crespigny, FE y Wedell, N. La infección por Wolbachia reduce la capacidad competitiva del esperma en un insecto. Proc. Biol. Ciencia. 273, 1455-1458 (2006).

PubMed PubMed Central Google Académico

Lüpold, S. et al. Cómo los rasgos multivariados de la eyaculación determinan el éxito de la fertilización competitiva en Drosophila melanogaster. actual. Biol. 22, 1667-1672 (2012).

Artículo PubMed Google Scholar

Shropshire, JD, Leigh, B. y Bordenstein, SR Incompatibilidad citoplasmática mediada por simbiontes: ¿qué hemos aprendido en 50 años? Elife 9, e61989 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Horard, B. y col. La transmisión paterna de la toxina Wolbachia CidB subyace a la incompatibilidad citoplasmática. actual. Biol. 32, 1319–1331.e5 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Nazni, WA y cols. Establecimiento de la cepa wAlbB de Wolbachia en poblaciones de Aedes aegypti de Malasia para el control del dengue. actual. Biol. 29, 4241–4248.e5 (2019).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Smith, RC, Walter, MF, Hice, RH, O'Brochta, DA y Atkinson, PW Expresión específica de testículo del promotor de tubulina beta2 de Aedes aegypti y su aplicación como marcador genético de separación de sexos. Insecto Mol. Biol. 16, 61–71 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Heuvel, MJ El efecto de la temperatura de crianza sobre la longitud del ala, la longitud del tórax, la longitud de las patas y el número de ovariolas del mosquito adulto, Aedes aegypti (L.). Trans. R. Entomol. Soc. Londres. 115, 197–216 (1963).

Artículo de Google Scholar

Rúa-Uribe, G. et al. First evidence of Aedes albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae) in the city of Medellín, Antioquia, Colombia. Rev. Salud Pública Medellín 5, 89–98 (2011).

Google Académico

Tripet, F. y col. ¿Reducción competitiva por satirización? Evidencia de apareamiento interespecífico en la naturaleza y competencia reproductiva asimétrica entre mosquitos vectores invasores. Soy. J. Trop. Medicina. Hig. 85, 265–270 (2011).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Zhou, W., Rousset, F. & O'Neil, S. Filogenia y clasificación basada en PCR de cepas de Wolbachia utilizando secuencias del gen wsp. Proc. Biol. Ciencia. 265, 509–515 (1998).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lau, M.-J., Ross, PA y Hoffmann, AA Se espera que la infertilidad y la pérdida de fecundidad de Aedes aegypti infectados con Wolbachia eclosionados de huevos inactivos alteren la dinámica de invasión. PLoS Negl. tropo. Dis. 15, e0009179 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Ponlawat, A. & Harrington, LC Factores asociados con el éxito del apareamiento masculino del mosquito vector del dengue, Aedes aegypti. Soy. J. Trop. Medicina. Hig. 80, 395–400 (2009).

Artículo PubMed Google Scholar

Zhang, J. y col. PEAKS DB: búsqueda en base de datos asistida por secuenciación de novo para una identificación de péptidos sensible y precisa. Mol. Celúla. Proteómica 11, M111.010587 (2012).

Artículo PubMed Google Scholar

RStudio_Equipo. RStudio: Desarrollo Integrado para R (2020).

Pérez-Riverol, Y. et al. Los recursos de la base de datos PRIDE en 2022: un centro para evidencias proteómicas basadas en espectrometría de masas. Ácidos nucleicos res. 50, D543–D552 (2021).

Artículo PubMed Central Google Scholar

Fry, AJ, Palmer, MR y Rand, DM Efectos variables de aptitud física de la infección por Wolbachia en Drosophila melanogaster. Herencia 93, 379–389 (2004).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Gruntenko, NE et al. La fertilidad femenina de Drosophila y el metabolismo de la hormona juvenil dependen del tipo de infección por Wolbachia. J. Exp. Biol. 222, jeb195347 (2019).

Artículo PubMed Google Scholar

Sadanandane, C. y col. Estudios sobre las características de aptitud de las líneas de Aedes aegypti (Pud) introgresadas con wMel y wAlbB en comparación con las líneas de Aedes aegypti (Aus) transinfectadas con wMel y wAlbB y las líneas de Aedes aegypti (Pud) de tipo salvaje. Frente. Microbiol. 13, 947857 (2022).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Madhav, M. y col. Transinfección de moscas del búfalo (Haematobia irritans exigua) con Wolbachia y efecto sobre la biología del huésped. Parásitos. Vectores 13, 296 (2020).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Detcharoen, M., Arthofer, W., Jiggins, FM, Steiner, FM y Schlick-Steiner, BC Wolbachia afecta el comportamiento y posiblemente la compatibilidad reproductiva, pero no la termorresistencia, la fecundidad y la morfología en un nuevo huésped transinfectado, Drosophila nigrosparsa. Ecológico. Evolución. 10, 4457–4470 (2020).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Zhou, X.-F. y Li, Z.-X. Establecimiento de la cepa wMel de Wolbachia inductora de incompatibilidad citoplasmática en una importante plaga agrícola. Ciencia. Rep. 6, 39200 (2016).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

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Agradecemos a los miembros del laboratorio de Ávila por su ayuda en los ensayos de apareamiento y la recopilación de datos, a Sebastián Díaz por su ayuda para establecer nuestra colonia positiva de Wolbachia original, a David Andrés Borrego Muñoz por el análisis estadístico preliminar, a Laura Harrington y a Omar Triana por proporcionarnos las cepas de mosquitos utilizadas en nuestros experimentos, Margarita Correa y Giovan F. Gómez por su asesoramiento técnico, Seth Bordenstein, Sarah Bordenstein y Rupinder Kaur por su útil discusión, Mike Deery y Renata Feret del Centro de Proteómica de Cambridge (https://proteomics.bio.cam.ac. uk/) por asistencia en la preparación de muestras y control de calidad, y Ruta N Medellín por apoyo de laboratorio. Este trabajo fue apoyado por la subvención de cooperación COLCIENCIAS, la Universidad de Antioquia y la Sociedad Max Planck 566-1-2014 (a FWA), la subvención Minciencias 821-2019 (a CAP y FWA) y la subvención de la Fundación Nacional de Ciencias DEB 1655840 (a SD). .

Max Planck Tandem Group in Mosquito Reproductive Biology, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia

Jessica Osorio, Sara Villa-Arias, Luis Felipe Ramírez-Sánchez, Luisa María Barrientos, Carolina Bedoya, Catalina Alfonso-Parra & Frank W. Avila

Instituto Colombiano de Medicina Tropical, Universidad CES, Sabaneta, Colombia

Sara Villa-Arias & Catalina Alfonso-Parra

Centro de Investigación de la caña de azúcar CENICAÑA, Valle del Cauca, Colombia

carolina camargo

Grupo Entomología Médica, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia

Guillermo Rúa Uribe

Centro para la Evolución Reproductiva, Universidad de Syracuse, Syracuse, EE. UU.

Steve Doris

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JO, FWA, CAP y SD concibieron y diseñaron los experimentos; GRU recolectó individuos infectados con Wolbachia del campo; CB realizó el retrocruzamiento genético; JO realizó los ensayos de fecundidad, fertilidad, longevidad y receptividad; JO, FWA, LFRS y LB realizaron los ensayos de cuantificación de espermatozoides; SVA etiquetada como hembra Ae. aegypti con 15N; FWA, CAP y SVA cruzaron hembras marcadas con 15N con machos sin marcar, realizaron disecciones de tejido y prepararon extractos de proteínas para espectrometría de masas; JO, CC y SD analizaron los datos; JO y CC prepararon las figuras, FWA escribió el manuscrito y todos los autores revisaron y aprobaron el manuscrito.

Correspondencia a Catalina Alfonso-Parra o Frank W. Avila.

FWA es miembro del consejo editorial de Communications Biology, pero no participó en la revisión editorial ni en la decisión de publicar este artículo. Todos los demás autores no declaran tener intereses en competencia.

Communications Biology agradece a Alberto Civetta, Perran Ross y Mischa Emery por su contribución a la revisión por pares de este trabajo. Editores principales: Hannes Schuler y Tobias Goris. Un archivo de revisión por pares está disponible.

Nota del editor Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado a los autores originales y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

Osorio, J., Villa-Arias, S., Camargo, C. et al. wMel Wolbachia altera los comportamientos y la fisiología de las hembras después del apareamiento en el mosquito vector del dengue, Aedes aegypti. Común Biol 6, 865 (2023). https://doi.org/10.1038/s42003-023-05180-8

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Recibido: 14 de marzo de 2023

Aceptado: 25 de julio de 2023

Publicado: 21 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-023-05180-8

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