SNP’s Aplicats a Filogeografia

Introduccions d’arbovirosis a la conca mediterrània.

Màster GP 2007, Nitu Pagès

Single Nucleotide Polimorfisms (SNP’s)

Variació en la seqüència de DNA que té lloc quan un únic nucleòtid (A, T, C o G) en el genoma (o altres seqüències compartides) difereix entre individus d’una mateixa espècie.

Aplicacions estudi SNP’s: Estudi malalties humanes (estudis associació) Farmacogenòmica Producció animal i vegetal Estudis genètica poblacions Altres

Malaltia Llengua Blava Bluetongue Disease

Malaltia del Llistat A de l’OIE Malaltia infecciosa no contagiosa D’etiologia viral 24 serotips coneguts arreu del món Transmesa per artròpodes del génere culicoides Afecta a remugants

Introduccions recents d’arbovirosis. El cas de la malaltia de la Llengua Blava

AnthraxAujeszky's diseaseAvian Influenza BluetongueBrucellosis Crimean Congo haemorrhagic fever Echinococcosis/hydatidosisExotic Newcastle Disease Foot and mouth disease Japanese encephalitis Leptospirosis New/Old world screwworm Paratuberculosis Q fever RabiesRift Valley feverRinderpestTrichinellosisTularemiaVesicular stomatitisWest Nile fever

List A Diseases designated by the Office Internationale des Epizooties (OIE) as being: transmissible diseases which have the potential for very serious and rapid spread, irrespective of national borders, which are of serious socioeconomic or public health consequences and which are of major importance in the international trade of animals and animal products.

Presència dels diferents serotips de la malaltia. Situació anterior a 1999

40º

40º

Presència dels diferents serotips de la malaltia en països de la conca mediterrània. Situació entre1999-2006

2006 BTV 8

2005/06 BTV4

?

Hipòtesi de l’expansió dels diferents serotips

40º

Objectiu

Anàlisi de SNP’s de mtDNA de mosquits. Elaboració de mapa d’haplotips per les poblacions de mosquits en

diferents països de la conca mediterrània. Estudiar si existeix associació entre els successius brots de la malaltia

en països de la conca mediterrània i l’expansió del principal vector de la malaltia: Culicoides imicola

Metodologia

Anàlisis seqüències del gen COX1 del mtDNA

de diferents poblacions del mosquit en països

de la conca mediterrània:

-Seqüenciació en laboratori

-Obtenció de seqüències en base de dades (NCBI)

Aliniament Generació Haplotips

Característiques mtDNA

Herència materna No recombinació Evolució paral.lela a la resta del genoma. Taxa de mutació gens mitocondrials > taxa mutació gens nuclears Fàcil aïllament i amplificació Útil per estudis de especiació recents o per estudis filogeogràfics.

Aliniament seqüències

Aliniament de seqüències realitzat amb BioEdit v.7.0.1

Resultats

154 seqüències→42 haplotips 11 haplotips nous en població Catalana Nombre mig de diferències nucleotídiques (k): 4,81703 Llocs polimorfics: 56 Singletons de dos variants: 25 Posicions informatives (Parsimònia) de dos variants: 23 Singletons de 3 variants: 1 Posicions informatives (Parsimònia) de tres variants: 7 Canvis sinònims: 39 Canvis no sinònims: 21

Aliniament SNPs per haplotip

Singleton 2 variants Posició informativa de 3variants Posició informativa 2 variantsSingleton 3 variants

Filogènia haplotips Culicoides imicola

Hap 15: Israel

Hap 26: Spain Hap 29: Spain

Hap 32: Spain

Hap 34: Portugal

Hap 37: Portugal

Hap 24: Israel

Hap 2

8: S

pain

Hap

27:

Spa

in

Hap

35:

Por

tuga

lH

ap 2

5: S

pain

Hap

33:

Por

tuga

l

Hap

8: I

srae

l

Hap

13:

Isra

el

Hap

6: I

srae

l

Hap

30:

Spa

inHap

31:

Spa

in

Hap

10:

Isra

el

Hap 9

: Isr

ael, G

reec

e

Hap 12: Israel

Hap 7: Israel

Hap 36: Portugal

Hap 11: GreeceHap 23: ItalyHap 18: Portugal

Hap 21: Spain

Hap 17: Portu

gal, Catalunya

Hap 41: Catalunya

Hap 3

8: C

atal

unya

Hap

42:

Cat

alun

ya

Hap

44:

Cat

alun

ya

Hap

22:

Ital

y, C

atal

unya

Hap

19:

Spa

inH

ap 3

9 : C

ata

lun

yaH

ap 4

5: C

atal

unya

Hap

1: I

taly

Hap

43:

Cat

alun

ya

Hap 4

: Ita

lyHap 16: P

ortugal

Hap 3: Italy

Hap 40: Catalunya

Hap 5: Portugal, Catalunya

Hap 20: Spain

Hap 2: South AfricaHap 14: South Africa

0.05

Neighbor-Joining Tree, (Bootstrap 1000 replicates)

Catalunya / Espanya / Portugal / Itàlia

Sud Àfrica

Itàlia / Grècia

Grècia / Israel

Israel

Genealogia dels haplotips (xarxa parsimònia estadística)

Catalunya / Espanya

Portugal / Italia

Grècia

Israel

Sud Àfrica

Espanya / Portugal

Marroc

TCS Software

Anàlisi filogeogràfic

GeoDis 2.4 Software: implementa anàlisis filogeogràfic de clades aniuats per separar estructura de la població de la història de la població

Anàlisi dels haplotips i les freqüències en realció a les coordenades geogràfiques i ho evalua a diferents escales geogràfiques en funció dels clades elaborats.