2012년 지부티에서 처음 발견된 아시아산 아노펠레스 스테펜시 모기는 아프리카의 뿔 지역 전역으로 확산되었습니다. 이 침입성 매개체는 아프리카 대륙 전역으로 계속 퍼져나가면서 말라리아 퇴치 프로그램에 심각한 위협을 가하고 있습니다. 살충제 처리된 모기장과 실내 잔류 살충제 살포를 포함한 매개체 방제 방법은 말라리아 부담을 크게 줄였습니다. 그러나 아노펠레스 스테펜시 개체군을 포함한 살충제 내성 모기의 증가 추세는 말라리아 퇴치 노력을 저해하고 있습니다. 개체군 구조, 개체군 간 유전자 흐름, 그리고 살충제 내성 돌연변이 분포를 이해하는 것은 효과적인 말라리아 방제 전략을 수립하는 데 필수적입니다.
An. stephensi가 HOA 지역에 어떻게 정착하게 되었는지에 대한 이해를 높이는 것은 새로운 지역으로의 확산을 예측하는 데 매우 중요합니다. 개체군 유전학은 매개체 종을 연구하여 개체군 구조, 지속적인 선택압, 유전자 흐름에 대한 통찰력을 얻는 데 광범위하게 사용되어 왔습니다.18,19 An. stephensi의 경우, 개체군 구조와 게놈 구조 연구는 침입 경로와 출현 이후 발생했을 수 있는 적응 진화를 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. 유전자 흐름 외에도 선택압은 특히 중요한데, 살충제 저항성과 관련된 대립유전자를 식별하고 이러한 대립유전자가 개체군 내에서 어떻게 확산되는지를 밝힐 수 있기 때문입니다.20
현재까지 침입종인 아노펠레스 스테펜시(Anopheles stephensi)의 살충제 저항성 마커 및 개체군 유전학 검사는 몇몇 후보 유전자에만 국한되어 있습니다. 이 종이 아프리카에 출현하게 된 경로는 완전히 밝혀지지 않았지만, 인간이나 가축에 의해 유입되었다는 가설이 있습니다. 다른 이론으로는 바람에 의한 장거리 이동이 제시되고 있습니다. 본 연구에 사용된 에티오피아 분리주는 아디스아바바에서 동쪽으로 200km 떨어진 아와시 세바트 킬로(Awash Sebat Kilo)에서 채집되었습니다. 아와시 세바트 킬로는 아디스아바바에서 지부티로 이어지는 주요 교통로에 위치한 도시입니다. 아와시 세바트 킬로는 말라리아 전염률이 높고 살충제에 저항성을 보이는 것으로 알려진 아노펠레스 스테펜시가 많이 서식하는 지역으로, 아노펠레스 스테펜시의 개체군 유전학 연구에 중요한 지역입니다.
살충제 저항성 돌연변이 kdr L1014F는 에티오피아 개체군에서 낮은 빈도로 검출되었으며 인도 야외 샘플에서는 검출되지 않았습니다. 이 kdr 돌연변이는 피레트로이드계 살충제와 DDT에 대한 저항성을 부여하며, 이전에 2016년 인도와 2018년 아프가니스탄에서 채집된 An. stephensi 개체군에서 검출된 바 있습니다.31,32 두 도시 모두에서 피레트로이드계 살충제 저항성이 널리 퍼져 있음에도 불구하고, 본 연구에서 분석한 망갈로르와 방갈로르 개체군에서는 kdr L1014F 돌연변이가 검출되지 않았습니다. 이 SNP를 보유한 에티오피아 분리주의 이형접합체 비율이 낮은 것은 이 돌연변이가 해당 개체군에서 최근에 발생했음을 시사합니다. 이는 아와시(Awash)에서 수행된 이전 연구에서도 뒷받침되는데, 해당 연구에서는 본 분석에 사용된 샘플보다 1년 전에 수집된 샘플에서 kdr 돌연변이의 증거를 찾지 못했습니다.18 우리는 이전에 앰플리콘 검출법을 사용하여 동일 지역/연도의 샘플 세트에서 낮은 빈도로 kdr L1014F 돌연변이를 확인했습니다.28 샘플링 지점에서의 표현형적 저항성을 고려할 때, 이 저항성 마커의 낮은 대립유전자 빈도는 표적 부위 변형 이외의 다른 메커니즘이 관찰된 표현형의 원인임을 시사합니다.
본 연구의 한계점은 살충제 반응에 대한 표현형 데이터가 부족하다는 점입니다. 이러한 돌연변이가 살충제 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해서는 전장 유전체 시퀀싱(WGS) 또는 표적 앰플리콘 시퀀싱을 감수성 생물 검정과 결합한 추가 연구가 필요합니다. 저항성과 관련될 수 있는 이러한 새로운 미스센스 SNP는 고처리량 분자 분석의 표적으로 삼아 모니터링을 지원하고 저항성 표현형과 관련된 잠재적 메커니즘을 이해하고 검증하기 위한 기능적 연구를 촉진해야 합니다.
요약하자면, 본 연구는 대륙에 걸쳐 분포하는 아노펠레스 모기 개체군의 유전학적 특성을 심층적으로 이해하는 데 기여합니다. 다양한 지리적 지역에서 수집된 더 많은 표본에 전장 유전체 시퀀싱(WGS) 분석을 적용하는 것은 유전자 흐름을 파악하고 살충제 내성 표지자를 식별하는 데 핵심적인 역할을 할 것입니다. 이러한 지식은 공중 보건 당국이 매개체 감시 및 살충제 사용에 있어 정보에 기반한 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.
본 데이터 세트에서 유전자 복제 수 변이를 탐지하기 위해 두 가지 접근 방식을 사용했습니다. 첫째, 게놈에서 확인된 CYP 유전자 클러스터에 초점을 맞춘 커버리지 기반 접근 방식을 사용했습니다(보충표 S5). 샘플 커버리지는 수집 지역별로 평균을 내고 에티오피아, 인도 들판, 인도 식민지, 파키스탄 식민지의 네 그룹으로 나누었습니다. 각 그룹의 커버리지는 커널 스무딩을 사용하여 정규화한 후 해당 그룹의 게놈 커버리지 깊이 중앙값을 기준으로 그래프를 그렸습니다.
게시 시간: 2025년 6월 23일