20世纪的许多主要生物学发现仅使用六种物种进行:大肠杆菌细菌,酿酒酵母和schizosacachomyces pombe酵母,caenorhabdision秀素秀丽隐杆线虫,秀丽隐杆线虫,果蝇黑色素肉眼素的肉质片和musculus小鼠。我们对细胞分裂周期,胚胎发育,生物钟和代谢的分子理解均通过使用这些物种的遗传分析获得。然而,“大6”并未以遗传模型生物(以下简称“模型生物”)开始,那么它们如何成熟到如此强大的系统中?首先,这些模型生物是丰富的人类分子:它们是我们肠道中的细菌,啤酒和面包中的酵母,堆肥堆中的线虫,厨房中的苍蝇和墙上的小鼠。因此,它们在实验室中便宜,容易,迅速繁殖,此外也可以接受遗传分析。我们应该如何以及为什么要在此阵容中添加其他物种?我们认为,专业物种将在生物学的重要领域揭示新的秘密,并且随着现代技术创新(例如下一代测序和CRISPR-CAS9基因组编辑)的现代技术,现在已经成熟了,超越了6大>在这篇评论中,我们利用自己在伊德斯埃及埃及蚊子上的经验为达到这一目标的10步途径,我们在十年内将其建立在神经生物学模型生物体中。对这种致命疾病载体的生物学的见解要求我们与蚊子本身合作,而不是在其他物种中对其生物学进行建模。
最有效的虫媒病毒疫苗之一是 1937 年研发的针对黄热病 (YF) 的 YFV-17D 减毒活疫苗。这种疫苗在蚊子体内复制能力较差,因此不会通过媒介传播。疫苗短缺主要是由于基于无病原体胚胎卵的生产受限,这促使赛诺菲转向基于生物反应器中连续细胞系培养的最先进工艺的替代方法。vYF-247 是基于 17D 的下一代减毒活疫苗候选物,适合在无血清 Vero 细胞中生长。对于新疫苗的开发,世卫组织建议记录蚊子的传染性和复制能力。我们用 vYF-247 疫苗感染埃及伊蚊和白纹伊蚊,首先与 YF-17D-204 参考赛诺菲疫苗(Stamaril 和 YF-VAX)和临床人分离株 S-79 进行比较,后者以 6.5 Log ffu/mL 的滴度提供在血粉中,其次与临床分离株进行比较,滴度增加至 7.5 Log ffu/mL。在感染后的不同天数,通过分别量化蚊子腹部、头部和胸部或唾液中的病毒颗粒来评估病毒的复制、传播和传播。虽然无法将 vYF-247 与参考疫苗进行比较以得出显著结果,但我们发现,与最高接种剂量的临床菌株 S-79 相比,vYF-247 并未通过两种伊蚊物种(无论是实验室菌株还是现场收集的种群)传播。再加上接种疫苗者体内检测到的病毒血症水平低于或等于低水平,因此,蚊子传播 vYF-247 疫苗的可能性极小。
半翅目昆虫的起源可以追溯到 2.3 亿年前的二叠纪晚期,远早于 1 亿年前的白垩纪开花植物的起源。半翅目昆虫用吸吮式喙进食流质食物;植食性半翅目昆虫的口器(刺)结构精巧,可以从植物木质部或韧皮部中贪婪地吸食食物。这种适应性使一些半翅目昆虫成为全球重要的农业害虫,每年造成严重的农作物损失。由于农业环境中依赖化学杀虫剂控制害虫,许多半翅目害虫已经进化出对杀虫剂的抗药性,因此迫切需要开发新的、针对特定物种的、对环境友好的害虫防治方法。 CRISPR/Cas9 技术在果蝇、赤拟谷盗、家蚕和埃及伊蚊等模型昆虫中的快速发展,引发了双翅目和鳞翅目新一轮的创新基因控制策略,也引发了人们对评估半翅目基因控制技术的兴趣。迄今为止,半翅目的基因控制方法在很大程度上被忽视,因为将遗传物质引入这些昆虫的生殖系存在问题。模型昆虫物种中 CRISPR 介导的诱变频率很高,这表明,如果能够解决半翅目的递送问题,那么半翅目的基因编辑可能很快实现。过去 4 年中,CRISPR/Cas9 编辑已在 9 种半翅目昆虫中取得了重大进展。这里我们回顾了半翅目昆虫的研究进展,并讨论了将当代遗传控制策略扩展到这一对农业具有重要意义的昆虫目物种所面临的挑战和机遇。
如今,许多可怕的疾病是由蚊子以及其他类型的感染引起的。蚊子也被称为无声喂食器。由于这种能力,蚊子会利用增加其传播疾病的能力。许多威胁生命的疾病,例如疟疾,登革热,寨卡病毒,黄热病和基孔肯雅亚是由这些蚊子引起的。这些疾病是由病毒,寄生虫和细菌病原体通过各种载体(例如埃及伊蚊)和库勒克斯(Culex)引起的。由于全球案件的迅速增加,因此有必要部署智能机器自动化模型来减少感染的传播。本研究中使用的方法检测到负责传播这些疾病的不同类型的蚊子。控制感染传播的关键是根据其翅膀的拍子检测蚊子的类型。本研究中使用了与不同来源收集的与蚊子翼节相关的声音录音。这些录音是根据蚊子物种通过最大合并和卷积模型来划分的。整个工作在三个部分下进行了框架:识别记录的声音音频文件以获取MEL频谱图像,使用合并和卷积方法提取特征,并使用合奏方法使用分类器,例如随机森林,支持向量机(SVM)和决策树来识别蚊子类型。频率波用于在预处理阶段将音频记录转换为频谱图。频谱图滤波器用于消除频谱图像中的噪声。使用合并和卷积方法获得矢量值。然后将本工作中使用的分类器中的值馈入集合方法,以根据其机翼节拍识别蚊子类型。基于最终结果和观察结果,SVM分类器的精度最高,与其他分类器相比,伊迪斯型白emopictus型为95.05%。
蚊子中肠作用是病原体和载体之间的关键界面。然而,对中肠生理学和病毒感染动态的研究很少,在Culex tarsalis中,西尼罗河病毒(WNV)极有效的载体(不存在)。我们在CX上进行了单细胞RNA测序。tarsalis midguts,定义了多种细胞类型,并确定了特定的细胞类型是否更允许WNV感染。我们确定了20个细胞状态,其中包括8种不同的细胞类型,与果蝇和伊迪斯伊蚊的现有描述一致。大多数中肠细胞种群允许WNV感染。然而,肠内分泌细胞(EE)中的WNV RNA(VRNA)水平较高,表明该人群的复制增强。相反,增殖的肠干细胞(ISC)的VRNA水平最低,这一发现与表明中肠中ISC增殖的研究一致,参与感染对照。iSC对WNV感染具有强烈的转移反应;在WNV感染的ISC种群中,涉及核糖体结构和纤维基因SIS的基因显着下调。值得注意的是,我们没有检测到明显的WNV感染引起的蚊子抗病毒免疫基因的上调(例如,AGO2,R2D2等)在整个中型水平上。相反,我们观察到了免疫基因表达水平与单个细胞中的VRNA负载之间存在显着的正相关,这表明在中肠细胞中,高水平的VRNA可能会触发抗病毒反应。我们的发现建立了CX。tarsalis midgut细胞地图集,并通过表征细胞类型的特异性增强/限制,并在单细胞水平上介绍对WNV的中肠感染动力学的见解。
- 细胞生物学技术(动态质量重新分布,Flex Station II,BRET钙动员测定法)。- DSRNA的合成用于RNA干扰和基因静音 - 质粒载体的构造,克隆过程以及在细菌和细胞系中重新组合的蛋白质的表达。•生物分子和细胞科学硕士学位(LM6)Ferrara大学,于2014年7月16日获得。参加国会和研讨会•2018年(7月)欧洲昆虫学大会(ECE 2018) - 那不勒斯(意大利)。贡献了三张海报:“斑点果蝇(果蝇果蝇)的章鱼胺/泰兰受体受体的克隆,分子表征和组织表达。” “开采基因在lobesia botrana(Denis和Schiffermüller)的脱氧基因抗性中的挖掘基因通过从头转录组组装和差异表达分析进行的。” “梨psylla cacopsylla pyri的垫子行为和双模式通信。” •2019年(7月)国际分子昆虫科学专题讨论会 - 西班牙(西班牙)。用两张海报做出的贡献:“山地植物可以调节苏木果果蝇(DSTAR1)中的1型酪氨酸受体:新型生物农药的分子和药理方面。” “来自棕色的臭臭虫Halyomorfha Halys的1型酪氨酸受体(TAR1):表征生物农药的新靶标。” •2019年(12月)欧洲博士网络“昆虫科学”,X年度会议 - 热那亚(意大利)。贡献“登革热载体中的章鱼和泰氨带受体,埃及埃及”的贡献。 •2022年(11月)美国昆虫学学会 - 温哥华(加拿大)。prothuto con una thra raale orale:“植物性昆虫卤素形halys的1型酪胺受体(TAR1)的分子表征和药理特征。” •2022(6月)昆虫生物技术会议 - 加拿大湖上的尼亚加拉。contruto con una restrazione orale:“泰拉米蛋白能信号通路参与调节chagas疾病矢量rohodnius prolixus中的卵产量”,监督di Studenti di Studenti di 8 tesi da corlelatore:
登革热是一种复杂的arboviral疾病,可能在15世纪至17世纪在非洲的奴隶船上在美洲引入了美洲。登革热病毒(DENV)具有四种不同的亚型DENV1-4,属于Flaviviridae家族Flavivivirus属。严重的病例可以演变成登革热的出血热和登革热综合征,这些综合征通常是致命的,迄今为止尚无有效的治疗。近年来,全球报告了登革热病例的数量急剧增加,每年估计有1亿案病例,预计每3 - 4年一次爆发一次(1)。与全球情景有关的这种形成鲜明对比,与缺乏登革热疫苗可用性(2)来应对这种免疫接种需求。在我们的研究中,我们研究了当前的疫苗开发挑战,从知识治理的角度讨论了技术策略和生产规模,以克服这种僵局。最近在拉丁美洲和加勒比海国家的登革热爆发螺旋出现了很好的说明,案件和死亡人数的迅速增加。尽管以前成功地根除了伊德斯埃及埃及蚊子,但到1962年在美洲的18个国家 /地区,由于构想良好的大陆计划(1947-1970),但从1971年到1999年,蚊子的重新生产和恢复原状完全改变了该地区的流行病学情景。在巴西和拉丁美洲国家中已有近80%的全球案件报告。这些多方面因素已导致媒介的脱位和受感染的人群的发展自2023年初以来,巴西经历了严重的爆发,影响了巴西大多数国家,卫生部长从2024年1月至2024年6月,卫生部长报告了630万例登革热病例(DF)案件,数十年来最高的历史记录(3)。尽管如此,重要的是要强调,尽管在热带地区,这种流行病的集中度,但不应将登革热视为热带地区的独有。Aedes reintroduction and DF outbreak spirals in the Americas and other continents have been attributed to complex interactions of herd immunity with climatic and eco-social determinants, i.e., global warming, El Niño, accelerated urbanization, travel, migration, poverty, lack of basic sanitation, deforestation, and low priority given to vector control activities ( 4 ).
黄热病是一种急性黄热病毒感染,通过受感染的蚊子叮咬传播。该病发生在非洲和南美洲及中美洲(包括特立尼达)的部分热带和亚热带地区(参见国家旅游健康网络和中心 (NaTHNaC) 黄热病区网站上的地图,https://nathnacyfzone.org.uk/factsheet/60/yellow-fever-vaccine-recommendation-maps)。尽管存在媒介,但亚洲从未报告过本地感染病例。尽管该病在临床和病因上相同,但已确认三种黄热病流行病学模式——城市、草原和丛林。在城市黄热病中,病毒宿主是人,该病主要通过与人类生活和繁殖密切的埃及伊蚊在人与人之间传播。在非洲,存在一个中间(草原)循环,涉及病毒从蚊子传播给生活或工作在丛林边境地区的人类。在这个循环中,病毒可以通过蚊子从猴子传播给人,或从人传播给人类。丛林黄热病通过森林蚊子在非人类宿主(主要是猴子)之间传播。人类进入森林栖息地时可能会被感染,并可能成为城市疫情的源头。黄热病可能在长时间的平静期后再次爆发。农村人口感染黄热病的风险最大,但非洲确实发生过城市疫情。南美洲和中美洲的城市人口也面临风险,因为城市中心再次感染了埃及伊蚊,人口进出流行地区的情况也增加了。黄热病的严重程度从亚临床症状到非特异性、自限性发烧、不适、畏光和头痛症状,再到突然发烧、呕吐和虚脱,并可能发展为黄疸和出血。大约 15% 的黄热病病毒感染者会发展为中度至重度疾病。病死率差异很大,部分原因是轻症病例被漏诊,也可能反映了病毒株毒力的差异。一些研究估计西非黄疸患者的病死率为 20%(Monath 等人,2013 年)。在无免疫力的旅行者和移民中,以及在黄热病活动水平较低的地区流行期间,病死率可能超过 50%(Monath,2004 年)。潜伏期通常为三至六天
自 2015 年 G-FINDER 调查中纳入埃博拉病毒以来,G-FINDER 新发感染性疾病调查的范围一直在演变,并将随着世卫组织研发蓝图和专家共识的变化而继续演变。G-FINDER 项目追踪的首要新发感染性疾病病原体是埃博拉病毒,为应对 2014-15 年西非埃博拉疫情,2015 年 G-FINDER 调查(收集 2014 财年数据)中也纳入了该病毒。新发感染性疾病数据收集的第一年还获得了针对多种丝状病毒疾病(包括埃博拉)的资助。2016 年 G-FINDER 调查(收集 2015 财年数据)扩大到包括另外四种病毒性出血热 - 马尔堡病毒、克里米亚刚果出血热 (CCHF)、裂谷热 (RVF) 和拉沙热 - 以及寨卡病毒。扩大的范围还涵盖了针对多种丝状病毒、布尼亚病毒或沙粒病毒的研发以及专注于除埃博拉和马尔堡以外的丝状病毒和除 CCHF 和 RVF 以外的布尼亚病毒的研发。这些 EID 的研发资金与传统的 G-FINDER 被忽视疾病分开分析。2017 年(收集 2016 财年数据),G-FINDER 项目正式开始根据新制定的世卫组织研发蓝图单独跟踪重点 EID 病原体的研发投资。今年增加的疾病有严重发热伴血小板减少综合征 (SFTS)、冠状病毒疾病(包括中东呼吸综合征 (MERS) 和严重急性呼吸综合征 (SARS))和亨尼帕病毒疾病(包括尼帕病毒)。2017 年还纳入了非疾病特异性(疾病 X)资金和多 EID 组织的核心资金。 2018 年(收集 2017 财年数据),疾病 X 和核心资金支出的范围扩大到包括用于支持被忽视疾病和新发传染病研究的全部资金,包括核心资金、平台技术和其他研发,这些资金以前在被忽视疾病和新发传染病资金总额之间按比例分配。作为纳入新发传染病和被忽视疾病综合资金的一部分,创建了一个新类别,即多病媒控制产品,用于捕获不针对某一特定媒介传播疾病的研发资金。新类别捕获针对目标媒介传播被忽视疾病和新发传染病的媒介控制产品研发的资金。例如,埃及伊蚊既传播登革热病毒(一种被忽视的疾病),又传播寨卡病毒(一种新发传染病)。对于 2017 财年报告的资金,此类资金的全部价值包括在多病媒控制产品类别下,而 2017 年之前的资金则按目标疾病按比例分配。
费城公共卫生局 (PDPH) 正在通知该地区的医疗保健提供者,由于登革热或奥罗普切病毒、具有相似临床表现和重叠爆发区域的虫媒病毒感染,旅行相关感染的风险增加。2024 年,美洲和波多黎各的国家继续创纪录地爆发登革热病毒。与此同时,奥罗普切病毒感染有所增加,从亚马逊盆地的流行地区蔓延到新的地区,包括巴西、玻利维亚、秘鲁、哥伦比亚、多米尼加共和国和古巴。流行病学和临床特征:登革热:登革热是全球最常见的虫媒病毒疾病。登革热病毒通过受感染的伊蚊叮咬传播,其中埃及伊蚊是最常见的媒介。该物种通常生活在热带和亚热带气候中,并在美国大陆南部和西南部地区发现,这些地区发生了有限的局部疫情。目前,佛罗里达州和加利福尼亚州洛杉矶已报告登革热的局部传播。在费城,白纹伊蚊是传播登革热的效率低得多的媒介,在蚊子肆虐的季节里随处可见。登革热是由四种不同但密切相关的登革热病毒 (DENV-1、-2、-3、-4) 引起的,因此有登革热病毒病史的人有可能感染不同类型的病毒。大约 75% 的登革热感染是无症状的,但剩余四分之一的人有症状,症状可从轻微到严重不等。患者通常表现为发烧,并伴有恶心、呕吐、皮疹、肌肉疼痛、严重骨痛、头痛或白细胞计数低。大约 5% 的有症状登革热患者会发展为严重疾病,其特征是严重出血、休克、呼吸窘迫或终末器官衰竭。1 岁以下的婴儿、孕妇、老年人和患有某些疾病的人感染严重登革热的风险更高。奥罗普切病毒:奥罗普切病毒是南美洲和加勒比地区一种新出现的节肢动物传播病毒,由蠓和某些蚊子传播。虽然奥罗普切病毒已经传播到亚马逊盆地以外的新地区,但截至 2024 年,美国仅报告了来自 5 个州的 74 例旅行相关感染。奥罗普切病毒的症状类似于其他虫媒病毒疾病,包括登革热。大多数有症状的患者有自限性发热性疾病,伴有肌痛、头痛和关节痛。其他症状包括眶后疼痛、畏光、呕吐、腹泻、疲劳、斑丘疹、结膜充血和腹痛。临床实验室检查结果可能包括淋巴细胞减少和白细胞减少、C 反应蛋白 (CRP) 升高和肝酶略有升高。孕妇、老年人和患有潜在疾病的人(例如免疫抑制、高血压、糖尿病、患有心脏病或心血管疾病的人患严重疾病的风险更大,并发症包括出血表现(例如鼻出血、牙龈出血、黑便、月经过多、瘀点)和神经侵袭性疾病(例如脑膜炎、脑膜脑炎)。已报告两例死亡病例。可能的垂直传播与