Aedes aegypti post-emergence transcriptome: Unveiling the molecular basis for the hematophagic and gonotrophic capacitation.

Autor: de Carvalho SS; Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.; Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Rodovalho CM; Laboratório de Fisiologia e Controle de Artrópodes Vetores, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Gaviraghi A; Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Mota MBS; Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Jablonka W; Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Rocha-Santos C; Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Nunes RD; Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Sá-Guimarães TDE; Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Oliveira DS; Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Melo ACA; Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Moreira MF; Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Fampa P; Departamento de Ciências Farmacêuticas, Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropedica, Rio de Janeiro, Brazil., Oliveira MF; Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., da Silva-Neto MAC; Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Mesquita RD; Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Atella GC; Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
Jazyk: angličtina
Zdroj: PLoS neglected tropical diseases [PLoS Negl Trop Dis] 2021 Jan 06; Vol. 15 (1), pp. e0008915. Date of Electronic Publication: 2021 Jan 06 (Print Publication: 2021).
DOI: 10.1371/journal.pntd.0008915
Abstrakt: The adult females of Aedes aegypti mosquitoes are facultative hematophagous insects but they are unable to feed on blood right after pupae emergence. The maturation process that takes place during the first post-emergence days, hereafter named hematophagic and gonotrophic capacitation, comprises a set of molecular and physiological changes that prepare the females for the first gonotrophic cycle. Notwithstanding, the molecular bases underlying mosquito hematophagic and gonotrophic capacitation remain obscure. Here, we investigated the molecular and biochemical changes in adult Ae. aegypti along the first four days post-emergence, prior to a blood meal. We performed a RNA-Seq analysis of the head and body, comparing male and female gene expression time courses. A total of 811 and 203 genes were differentially expressed, respectively in the body and head, and both body parts showed early, mid, and late female-specific expression profiles. Female-specific up-regulation of genes involved in muscle development and the oxidative phosphorylation pathway were remarkable features observed in the head. Functional assessment of mitochondrial oxygen consumption in heads showed a gradual increase in respiratory capacity and ATP-linked respiration as a consequence of induced mitochondrial biogenesis and content over time. This pattern strongly suggests that boosting oxidative phosphorylation in heads is a required step towards blood sucking habit. Several salivary gland genes, proteases, and genes involved in DNA replication and repair, ribosome biogenesis, and juvenile hormone signaling were up-regulated specifically in the female body, which may reflect the gonotrophic capacitation. This comprehensive description of molecular and biochemical mechanisms of the hematophagic and gonotrophic capacitation in mosquitoes unravels potentially new targets for vector control.
Competing Interests: The authors have declared that no competing interests exist. Author Mario Alberto C da Silva-Neto, was unable to confirm their authorship contributions. On their behalf, the corresponding author has reported their contributions to the best of their knowledge.
Databáze: MEDLINE
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