ઇથોપિયાના અવશના સેબાટકિલોમાં એનોફિલિસ મચ્છરોમાં જંતુનાશક પ્રતિકારનું જીનોમ-વ્યાપી વસ્તી આનુવંશિકતા અને પરમાણુ દેખરેખ

2012 માં જીબુટીમાં તેની શોધ થઈ ત્યારથી, એશિયન એનોફિલિસ સ્ટેફેન્સી મચ્છર સમગ્ર આફ્રિકાના હોર્નમાં ફેલાયો છે. આ આક્રમક વાહક સમગ્ર ખંડમાં ફેલાતો રહે છે, જે મેલેરિયા નિયંત્રણ કાર્યક્રમો માટે ગંભીર ખતરો છે. જંતુનાશક-સારવારવાળી જાળી અને ઘરની અંદરના અવશેષ છંટકાવ સહિત વેક્ટર નિયંત્રણ પદ્ધતિઓએ મેલેરિયાના ભારણમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કર્યો છે. જો કે, એનોફિલિસ સ્ટેફેન્સી વસ્તી સહિત જંતુનાશક-પ્રતિરોધક મચ્છરોનો વધતો વ્યાપ ચાલુ મેલેરિયા નાબૂદીના પ્રયાસોને અવરોધી રહ્યો છે. અસરકારક મેલેરિયા નિયંત્રણ વ્યૂહરચનાઓનું માર્ગદર્શન આપવા માટે વસ્તી રચના, વસ્તી વચ્ચે જનીન પ્રવાહ અને જંતુનાશક પ્રતિકાર પરિવર્તનના વિતરણને સમજવું જરૂરી છે.
એન. સ્ટેફેન્સી HOA માં કેવી રીતે સ્થાપિત થયો તેની આપણી સમજણમાં સુધારો કરવો એ નવા વિસ્તારોમાં તેના સંભવિત ફેલાવાની આગાહી કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. વસ્તી રચના, ચાલુ પસંદગી અને જનીન પ્રવાહ18,19 માં સમજ મેળવવા માટે વેક્ટર પ્રજાતિઓનો અભ્યાસ કરવા માટે વસ્તી આનુવંશિકતાનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. એન. સ્ટેફેન્સી માટે, વસ્તી રચના અને જીનોમ રચનાનો અભ્યાસ કરવાથી તેના આક્રમણ માર્ગ અને તેના ઉદભવ પછી થયેલા કોઈપણ અનુકૂલનશીલ ઉત્ક્રાંતિને સ્પષ્ટ કરવામાં મદદ મળી શકે છે. જનીન પ્રવાહ ઉપરાંત, પસંદગી ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે જંતુનાશક પ્રતિકાર સાથે સંકળાયેલા એલીલ્સને ઓળખી શકે છે અને આ એલીલ્સ વસ્તીમાં કેવી રીતે ફેલાઈ રહ્યા છે તેના પર પ્રકાશ પાડી શકે છે.
આજ સુધી, આક્રમક પ્રજાતિ એનોફિલિસ સ્ટેફેન્સીમાં જંતુનાશક પ્રતિકાર માર્કર્સ અને વસ્તી આનુવંશિકતાનું પરીક્ષણ થોડા ઉમેદવાર જનીનો સુધી મર્યાદિત છે. આફ્રિકામાં આ પ્રજાતિનો ઉદભવ સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયો નથી, પરંતુ એક પૂર્વધારણા એ છે કે તે માનવો અથવા પશુધન દ્વારા રજૂ કરવામાં આવી હતી. અન્ય સિદ્ધાંતોમાં પવન દ્વારા લાંબા અંતરનું સ્થળાંતર શામેલ છે. આ અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઇથોપિયન આઇસોલેટ્સ આદિસ અબાબાથી 200 કિમી પૂર્વમાં અને આદિસ અબાબાથી જીબુટી સુધીના મુખ્ય પરિવહન કોરિડોર પર સ્થિત અવાશ સેબાટ કિલો શહેરમાં એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. અવાશ સેબાટ કિલો એ ઉચ્ચ મેલેરિયા ટ્રાન્સમિશન ધરાવતો વિસ્તાર છે અને તેમાં એનોફિલિસ સ્ટેફેન્સીની મોટી વસ્તી છે, જે જંતુનાશકો સામે પ્રતિરોધક હોવાનું જાણવા મળે છે, જે તેને એનોફિલિસ સ્ટેફેન્સી8 ના વસ્તી આનુવંશિકતાનો અભ્યાસ કરવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ સ્થળ બનાવે છે.
ઇથોપિયન વસ્તીમાં જંતુનાશક પ્રતિકારક પરિવર્તન kdr L1014F ઓછી આવર્તન પર જોવા મળ્યું હતું અને ભારતીય ક્ષેત્રના નમૂનાઓમાં તે શોધી કાઢવામાં આવ્યું ન હતું. આ kdr પરિવર્તન પાયરેથ્રોઇડ્સ અને DDT સામે પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે અને અગાઉ 2016 માં ભારતમાં અને 2018 માં અફઘાનિસ્તાનમાં એકત્રિત કરાયેલી An. stephensi વસ્તીમાં પણ જોવા મળ્યું હતું.31,32 બંને શહેરોમાં વ્યાપક પાયરેથ્રોઇડ પ્રતિકારના પુરાવા હોવા છતાં, અહીં વિશ્લેષણ કરાયેલ મેંગલોર અને બેંગ્લોર વસ્તીમાં kdr L1014F પરિવર્તન શોધી કાઢવામાં આવ્યું ન હતું. આ SNP વહન કરતા ઇથોપિયન આઇસોલેટ્સનું ઓછું પ્રમાણ જે હેટરોઝાયગસ હતું તે સૂચવે છે કે આ વસ્તીમાં તાજેતરમાં પરિવર્તન આવ્યું છે. આ વાતને અવશમાં થયેલા અગાઉના અભ્યાસ દ્વારા સમર્થન મળે છે જેમાં અહીં વિશ્લેષણ કરાયેલા નમૂનાઓ પહેલાંના વર્ષમાં એકત્રિત કરવામાં આવેલા નમૂનાઓમાં kdr પરિવર્તનના કોઈ પુરાવા મળ્યા નથી.18 અમે અગાઉ એમ્પ્લીકોન શોધ અભિગમનો ઉપયોગ કરીને સમાન પ્રદેશ/વર્ષના નમૂનાઓના સમૂહમાં ઓછી આવર્તન પર આ kdr L1014F પરિવર્તનને ઓળખ્યું હતું.28 નમૂના સ્થળો પર ફેનોટાઇપિક પ્રતિકારને જોતાં, આ પ્રતિકાર માર્કરની ઓછી એલીલ આવર્તન સૂચવે છે કે લક્ષ્ય સ્થળ ફેરફાર સિવાયની પદ્ધતિઓ આ અવલોકન કરાયેલ ફેનોટાઇપ માટે જવાબદાર છે.
આ અભ્યાસની એક મર્યાદા જંતુનાશક પ્રતિભાવ પર ફેનોટાઇપિક ડેટાનો અભાવ છે. જંતુનાશક પ્રતિભાવ પર આ પરિવર્તનોની અસરની તપાસ કરવા માટે સંવેદનશીલતા બાયોએસે સાથે સંયોજનમાં સંપૂર્ણ જીનોમ સિક્વન્સિંગ (WGS) અથવા લક્ષિત એમ્પ્લીકોન સિક્વન્સિંગને જોડતા વધુ અભ્યાસોની જરૂર છે. પ્રતિકાર સાથે સંકળાયેલા આ નવા ગેરસમજ SNPs ને ઉચ્ચ-થ્રુપુટ મોલેક્યુલર એસેસ માટે લક્ષ્ય બનાવવું જોઈએ જેથી દેખરેખને ટેકો મળે અને પ્રતિકાર ફેનોટાઇપ્સ સાથે સંકળાયેલ સંભવિત મિકેનિઝમ્સને સમજવા અને માન્ય કરવા માટે કાર્યાત્મક કાર્યને સરળ બનાવવામાં આવે.
સારાંશમાં, આ અભ્યાસ સમગ્ર ખંડોમાં એનોફિલિસ મચ્છરોની વસ્તીના આનુવંશિકતાની ઊંડી સમજ પ્રદાન કરે છે. વિવિધ ભૌગોલિક પ્રદેશોમાં નમૂનાઓના મોટા સમૂહમાં સંપૂર્ણ જીનોમ સિક્વન્સિંગ (WGS) વિશ્લેષણનો ઉપયોગ જનીન પ્રવાહને સમજવા અને જંતુનાશક પ્રતિકારના માર્કર્સને ઓળખવા માટે ચાવીરૂપ બનશે. આ જ્ઞાન જાહેર આરોગ્ય અધિકારીઓને વેક્ટર સર્વેલન્સ અને જંતુનાશક ઉપયોગમાં જાણકાર પસંદગીઓ કરવા સક્ષમ બનાવશે.
આ ડેટાસેટમાં કોપી નંબર ભિન્નતા શોધવા માટે અમે બે અભિગમોનો ઉપયોગ કર્યો. પ્રથમ, અમે કવરેજ-આધારિત અભિગમનો ઉપયોગ કર્યો જે જીનોમમાં ઓળખાયેલા CYP જનીન ક્લસ્ટરો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતો હતો (પૂરક કોષ્ટક S5). નમૂના કવરેજને સંગ્રહ સ્થાનો પર સરેરાશ કરવામાં આવ્યું હતું અને ચાર જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યું હતું: ઇથોપિયા, ભારતીય ક્ષેત્રો, ભારતીય વસાહતો અને પાકિસ્તાની વસાહતો. દરેક જૂથ માટે કવરેજ કર્નલ સ્મૂથિંગનો ઉપયોગ કરીને સામાન્ય કરવામાં આવ્યું હતું અને પછી તે જૂથ માટે મધ્ય જીનોમ કવરેજ ઊંડાઈ અનુસાર પ્લોટ કરવામાં આવ્યું હતું.