Immune gene expression in the mosquito vector Culex quinquefasciatus during an avian malaria infection

Abstract

Plasmodium relictum es el parásito del paludismo aviar más extendido en el mundo. Está una de las 100 especies invasoras más peligrosas. la extinción de varias especies de aves endémicas y la casi desaparición de otras. de otras muchas. Aquí presentamos el primer estudio transcriptómico centrado en el efecto de P. relictum sobre el sistema inmunitario de su vector (el mosquito Culex quinquefasciatus) en diferentes diferentes momentos tras la infección. Demostramos que más del 50% de los genes inmunitarios identificados como parte de la vía Toll y entre el 30% y el 40 de los genes inmunitarios identificados dentro de la vía Imd se sobreexpresan durante el periodo crítico que va desde la formación del ooquiste y la formación de esporozoitos (8-12 de ooquistes y esporozoítos (8-12 días), lo que revela el papel crucial en esta combinación natural mosquito-Plasmodium. mosquito. La comparación de mosquitos infectados infectados con sus homólogos no infectados también reveló algunos patrones inesperados de expresión del ARN inmunitario en fases tempranas y tardías de la infección. de expresión del ARN inmunitario en fases tempranas y tardías de la infección. se observaron diferencias significativas en la expresión de varios efectores inmunitarios después de la ingestión de la harina de sangre infectada. Además, en las últimas fases de la infección (hacia el final de la vida del mosquito), observamos un aumento inesperado de la inversión inmunitaria en los mosquitos no infectados, pero no en los infectados. En conclusión, nuestro trabajo amplía los análisis transcriptómicos comparativos de mosquitos infectados con malaria infectados por la malaria infectados por el paludismo más allá de los parásitos humanos y de roedores. de conservación de las vías inmunitarias y las presiones selectivas ejercidas por los parásitos Plasmodium sobre sus vectores.

Plasmodium relictum is the most widespread avian malaria parasite in the world. It is listed as one of the 100 most dangerous invasive species, having been responsible for the extinction of several endemic bird species, and the near-demise of several others. Here we present the first transcriptomic study focused on the effect of P. relictum on the immune system of its vector (the mosquito Culex quinquefasciatus) at different times post-infection. We show that over 50% of immune genes identified as being part of the Toll pathway and 30%–40% of the immune genes identified within the Imd pathway are overexpressed during the critical period spanning the parasite's oocyst and sporozoite formation (8–12 days), revealing the crucial role played by both these pathways in this natural mosquito–Plasmodium combination. Comparison of infected mosquitoes with their uninfected counterparts also revealed some unexpected immune RNA expression patterns earlier and later in the infection: significant differences in expression of several immune effectors were observed as early as 30 min after ingestion of the infected blood meal. In addition, in the later stages of the infection (towards the end of the mosquito lifespan), we observed an unexpected increase in immune investment in uninfected, but not in infected, mosquitoes. In conclusion, our work extends the comparative transcriptomic analyses of malaria-infected mosquitoes beyond human and rodent parasites and provides insights into the degree of conservation of immune pathways and into the selective pressures exerted by Plasmodium parasites on their vectors.