De novo transcriptome assembly for a non-model species, the blood-sucking bug Triatoma brasiliensis, a vector of Chagas disease

High throughput sequencing (HTS) provides new research opportunities for work on non-model organisms, such as differential expression studies between populations exposed to different environmental conditions. However, such transcriptomic studies first require the production of a reference assembly. The choice of sampling procedure, sequencing strategy and assembly workflow is crucial. To develop a reliable reference transcriptome for Triatoma brasiliensis, the major Chagas disease vector in Northeastern Brazil, different de novo assembly protocols were generated using various datasets and software. Both 454 and Illumina sequencing technologies were applied on RNA extracted from antennae and mouthparts from single or pooled individuals. The 454 library yielded 278 Mb. Fifteen Illumina libraries were constructed and yielded nearly 360 million RNA-seq single reads and 46 million RNA-seq paired-end reads for nearly 45 Gb. For the 454 reads, we used three assemblers, Newbler, CAP3 and/or MIRA and for the Illumina reads, the Trinity assembler. Ten assembly workflows were compared using these programs separately or in combination. To compare the assemblies obtained, quantitative and qualitative criteria were used, including contig length, N50, contig number and the percentage of chimeric contigs. Completeness of the assemblies was estimated using the CEGMA pipeline. The best assembly (57,657 contigs, completeness of 80 %, < 1 % chimeric contigs) was a hybrid assembly leading to recommend the use of (1) a single individual with large representation of biological tissues, (2) merging both long reads and short paired-end Illumina reads, (3) several assemblers in order to combine the specific advantages of each.

The prophenoloxidase system and in vitro interaction of Trypanosoma rangeli with Rhodnius prolixus and Triatoma infestans haemolymph

The presence of the prophenoloxidase (proPO) system in the haemolymph of Rhodnius prolixus and Triatoma infestans and the role played by Trypanosoma rangeli in the in vitro activation of proPO were tested. Both R. prolixus and T. infestans whole blood preparations showed a very active ProPO system. The proPO cascade of the two insect species were differentially activated by microbial-derived extracts: laminarin was a better activator of T. infestans haemolymph than of R. prolixus blood, and lipopolysaccharides from Shigella flexneri or Pseudomonas aeroginosa caused significant proPO activation of T. infestans haemolymph but not of R. prolixus preparations. For the two insect species, neither T. rangeli from culture nor parasite lysates were able to trigger proPO activation. The presence of the parasite in R. prolixus haemolymph/laminarin assays, however, significantly reduced the level of proPO activation to that of spontaneous activating controls. The immobilization of T. rangeli in vitro in haemolymph preparations occurred in both insect species and was dependent on the proPO activation intensity. Our results suggest that the susceptibility of R. prolixus to T. rangeli haemocoel infection may be explained, at least in part, by the suppression of the insect immune defence system i.e., inhibition of proPO in the presence of this protozoan parasite.

Estudo morfológico, morfométrico e molecular de espécies do complexo Triatoma brasiliensis (Hemiptera, Reduviidae, Triatominae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo genotípico de seis cepas de Trypanosoma cruzi (Kinetoplastida, Trypanosomatidae) isoladas de exemplares de Rhodnius Montenegrensis, Triatoma Rubrovaria e Triatoma Sordida (hemiptera, reduviidae)

A doença de Chagas, causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi, foi descrita pelo pesquisador brasileiro Carlos Chagas em 1909. É transmitida ao homem por insetos hemípteros conhecidos como barbeiros dos quais os gêneros mais importantes são Panstrongylus, Rhodnius e Triatoma. Essa zoonose representa um risco para aproximadamente 20 milhões de pessoas em todo o mundo, principalmente na América Latina. Para tentar explicar as diferentes manifestações observadas na doença de Chagas, vários estudos foram realizados com intuito de averiguar as possíveis correlações entre as formas clínicas com a variabilidade genética do parasito. Algumas hipóteses estão relacionadas provavelmente ao fato de a doença ser um processo multifatorial, em que tanto aspectos do parasito como do hospedeiro estão inter-relacionados ou ainda a escolha inadequada de alvos como marcadores de patogenicidade na tentativa de estabelecer a correlação entre as formas clínicas e a variabilidade genética do parasito. Com o intuito de contribuir para ampliar o conhecimento sobre as populações de T. cruzi, foi realizada a cinética de crescimento em meio LIT e o estudo genotípico de seis cepas de T. cruzi isoladas de exemplares de R. montenegrensis, T. rubrovaria e T. sordida por meio de marcadores genotípicos utilizando as sequência dos genes 24Sα do DNA ribossomal, HSP60 e GPI.

Estudo biológico, morfológico e molecular de duas cepas de Trypanosoma Cruzi (Kinetoplastida, Trypanosomatidae) isoladas de exemplares de Triatoma Sordida e Triatoma Rubrovaria (Hemiptera, Reduviidae)

A doença de Chagas, conhecida também como tripanossomíase americana, foi descrita por Carlos Ribeiro Justiniano das Chagas em 1909 em Lassance, Minas Gerais. Ela é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi e transmitido ao homem por insetos hemípteros conhecidos como barbeiros dos quais os gêneros mais importantes são Panstrongylus, Rhodinus e Triatoma. Essa zoonose atinge aproximadamente 10 milhões de pessoas em todo o mundo, principalmente na América Latina. Sabe-se que esse parasito apresenta grande variabilidade intraespecífica evidenciada por diferenças na patologia, virulência, constituição antigênica e habilidade de evasão à resposta imunológica e essa diversidade pode estar associada à sua adaptação e sobrevivência em diferentes hospedeiros. A diversidade patogênica, imunológica e morfológica inerente a esse flagelado dependem de fatores ainda indeterminados, como variação regional e individual da doença humana em infecções naturais e experimentais. Com o intuito de contribuir para ampliar o conhecimento sobre as populações de T. cruzi, propõe-se o estudo biológico, morfológico e molecular de duas cepas isoladas dos exemplares, Triatoma sordida (SI7) e Triatoma rubrovaria (QMM12) por Rosa et al. 2004; 2008 coletados nos Estados da Bahia e Rio Grande do Sul, respectivamente.

Geostatistical characterization of the spatial distribution of Xylella fastidiosa sharpshooter vectors on citrus

A distribuição espacial das espécies de cigarrinhas (Dilobopterus costalimai Young, Acrogonia sp. e Oncometopia facialis Signoret), vetoras da Xylella fastidiosa, agente causal da Clorose Variegada dos Citros, foi estudada com o uso da geoestatística. As avaliações foram feitas em um pomar comercial de laranja 'Pêra' (Citrus sinensis [L.] Osb.), objetivando estabelecer meios para melhor controle dos vetores e da doença. O monitoramento da ocorrência das cigarrinhas no pomar foi feito através de amostragens mensais, utilizando-se armadilhas adesivas amarelas de 3 x 5, distribuídas uniformemente em 50 pontos na área, dispostas em laranjeiras à altura de 1,5 m do solo e substituídas mensalmente. Acrogonia sp. foi a espécie prevalente nas amostragens. Os resultados possibilitaram ajustar modelos aos semivariogramas da distribuição espacial das três espécies no pomar estudado. Durante os três anos consecutivos de amostragem, as populações de Acrogonia sp., D. costalimai e O. facialis apresentaram modelos de distribuição agregada somente nos meses de verão, inverno e primavera, respectivamente, mostrando a necessidade de monitoramento constante desses vetores para reduzir a sua população em épocas favoráveis ao seu desenvolvimento. Através de parâmetros geoestatísticos foi possível calcular a área de agregação das cigarrinhas no pomar. A espécie Acrogonia sp. apresentou área média de agregação de 15.760 m², enquanto para O. facialis e D. costalimai foi possível constatar áreas médias de agregação de 11.555 m² e 10.980 m², respectivamente. Esses resultados indicaram que para um levantamento seguro de cigarrinhas é necessário pelo menos dispor de uma armadilha por hectare.

A nested-PCR assay for detection of Xylella fastidiosa in citrus plants and sharpshooter leafhoppers

Aims: Detection of Xylella fastidiosa in citrus plants and insect vectors.Methods and Results: Chelex 100 resin matrix was successfully standardized allowing a fast DNA extraction of X. fastidiosa. An amplicon of 500 bp was observed in samples of citrus leaf and citrus xylem extract, with and without symptoms of citrus variegated chlorosis, using PCR with a specific primer set indicating the presence of X. fastidiosa. The addition of insoluble acid-washed polyvinylpyrrolidone (PVPP) prior to DNA extraction of insect samples using Chelex 100 resin together with nested-PCR permitted the detection of X. fastidiosa within sharpshooter heads with great sensitivity. It was possible to detect up to two bacteria per reaction. From 250 sharpshooter samples comprising four species (Dilobopterus costalimai, Oncometopia facialis, Bucephalogonia xanthopis and Acrogonia sp.), 87 individuals showed positive results for X. fastidiosa in a nested-PCR assay.Conclusions: the use of Chelex 100 resin allowed a fast and efficient DNA extraction to be used in the detection of X. fastidiosa in citrus plants and insect vectors by PCR and nested-PCR assays, respectively.Significance and Impact of the study: the employment of efficient and sensitive methods to detect X. fastidiosa in citrus plants and insect vectors will greatly assist epidemiological studies.

Sexual distinction between 5th instar nymphs of six species of Triatominae (Hemiptera, Reduviidae)

The aim of this paper is to present the analysis of sexual morphological differences observed in 5th instar nymphs of the following species: Panstrongylus megistus; Rhodnius neglectus; Triatoma brasiliensis; T. infestans; T. matogrosensis and T. tibiamaculata. Male and female nymphs were examined and photographed with a Scanning Electron Microscope. The 9th segment dimensions of dorsal and ventral faces were determined through a Profile Projector. Results and statistical analysis showed significant differences: the 9th sternite is significantly broader in male than female nymphs, while in five species; tergites in female nymphs are broad and in male are narrow.

Triatomíneos rupestres infectados por Trypanosomatidae, coletados em Quaraí, Rio Grande do Sul, 2003

Foram capturados triatomíneos rupestres em seis localidades do município de Quaraí-RS, com o intuito de verificar o índice de infecção por Trypanosomatidae, bem como o animal reservatório. A captura ocorreu no ambiente silvestre, sendo coletados 453 exemplares, os quais foram identificados e separados por estádio ninfal. Coletaram-se 421 (92,9%) exemplares de Triatoma rubrovaria, 26 (5,7%) de Triatoma circummaculata e 6 (1,3%) de Panstrongylus tupynambai. Dentre as três espécies coletadas, somente Triatoma rubrovaria mostrou-se positivo para Trypanosomatidae, num total de 13 (4,2%) exemplares. Após a inoculação em camundongos e meio de cultura LIT, isolaram-se cinco cepas de Trypanosoma cruzi. Dos triatomíneos infectados com Trypanosomatidae, 4 (30,8%) tiveram a reação de precipitina não reagente para os anti-soros testados, 4 (30,8%) positivos para anti-soro de roedor, 4 (30,8%) para anti-soro de cabra e 1 (7,7%) para anti-soro de porco e humano.

Acid phosphatase activity distribution in salivary glands of triatomines (Heteroptera, Reduviidae, Triatominae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chromosomal location of heterochromatin and 45S rDNA sites in four South American triatomines (Heteroptera: Reduviidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ultrastructural analysis of the nucleolar aspects at spermiogenesis in triatomines (Heteroptera, Triatominae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chromatoid body: Remnants of nucleolar proteins during spermatogenesis in triatomine (Heteroptera, Triatominae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Study of the nucleolar cycle and ribosomal RNA distribution during meiosis in triatomines (Triatominae, Heteroptera)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Characterization of the external female genitalia of six species of Triatominae (Hemiptera: Reduviidade) by scanning electron microscopy

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)