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2017-11-24Dissertation DOI: 10.18452/18573
Variation in the Anopheles gambiae TEP1 Gene Shapes Local Population Structures of Malaria Mosquitoes
dc.contributor.authorRono, Evans Kiplangat
dc.date.accessioned2017-11-24T10:33:31Z
dc.date.available2017-11-24T10:33:31Z
dc.date.issued2017-11-24
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/19269
dc.description.abstractDie Allele (*R1, *R2, *S1 und *S2) des A. gambiae complement-like thioester-containing Protein 1 (TEP1) bestimmen die Fitness der Mücken, welches die männlichen Fertilität und den Resistenzgrad der Mücke gegen Pathogene wie Bakterien und Malaria-Parasiten. Dieser Kompromiss zwischen Reproduktion und Immunnität hat Auswirkungen auf die Größe der Mückenpopulationen und die Rate der Malariaübertragung. Wie die genetische Diversität von TEP1 die genetische Struktur natürlicher Vektorpopulationen beeinflusst, ist noch unklar. Die Zielsetzung dieser Doktorarbeit waren: i) die biogeographische Kartographierung der TEP1 Allele und Genotypen in lokalen Malariavektorpopulationen in Mali, Burkina Faso, Kamerun, und Kenia, und ii) die Bemessung des Einflusses von TEP1 Polymorphismen auf die Entwicklung humaner P. falciparum Parasiten in der Mücke. Die Analysen der TEP1 Polymorphismen zeigten, dass die natürliche Selektion auf Exone, sowie Introne wirkt, was auf eine starke funktionale Beschränkung an diesem Lokus hindeutet. Außerdem zeigen unsere Daten die strukturierte Erhaltung natürlicher genetischer Variation im TEP1 Lokus, in welchem die Allele und Genotypen spezifische evolutionäre Wege verfolgen. Diese Ergebnisse weisen auf die Existenz von arten- und habitatspezifischen Selektionsdrücken hin, die auf den TEP1 Lokus wirken. Resultate haben gezeigt, dass TEP1*S1 und *S2 Mücken gleichermassen empfänglich für Plasmodium-Infektionen sind. Insgesamt tragen die Resultate der biogeographischen Kartographierung des TEP1 Lokus und der Züchtungs- und Infektionsexperimente zu einem besseren Verständnis über den Einfluss der verschiedenen Vektorarten und lokale Umwelteinflüsse auf die Vektorpopulationen und Malariaübertragung bei. Des weiteren kann die hier beschriebene hochdurchsatz-genotypisierungs Methode, zur Studie lokaler A. gambiae Mückenpopulationen, in der Feldforschungsarbeit eingesetzt werden. Dieser neue Ansatz wird die epidemiologisch relevante Überwachung und Vorhersage dynamischer Prozesse in lokalen Malariavektorpopulationen unterstützen, welche die Entwicklung neuer Strategien der Vektorkontrolle ermöglichen könnten.ger
dc.description.abstractThe alleles (*R1, *R2, *S1 and *S2) and genotypes of A. gambiae complement-like thioester-containing protein 1 (TEP1) determine the fitness in male fertility and the degree of mosquito resistance to pathogens such as bacteria and malaria parasites. This trade-off between the reproduction and the immunity impacts directly on mosquito population abundance and malaria transmission respectively. How TEP1 genetic diversity influences the genetic structure of natural vector populations and development of human malaria parasites is unclear. The aims of this thesis were to: i) map distribution of TEP1 alleles and genotypes in local malaria vector populations in Mali, Burkina Faso, Cameroon and Kenya, and ii) assess the impact of TEP1 polymorphism on development of human P. falciparum parasites in mosquitoes. Analyses of TEP1 polymorphism revealed that natural selection acts in concert on both exons and introns, suggesting strong functional constrains acting at this locus. Moreover, our data demonstrate a structured maintenance of natural TEP1 genetic variation, where the alleles and the genotypes follow distinct evolutionary paths. These findings suggest the existence of species- and habitat-specific selection patterns that act on TEP1 locus. Results revealed that the TEP1*S1 and *S2 mosquitoes are equally susceptible to Plasmodium infections. Collectively, results of my thesis on the biogeographic TEP1 mapping, and on the breeding and infection experiments contribute to a better understanding of how the vector species and local environmental factors, shape vector population structures and malaria transmission. Furthermore, the high throughput TEP1 genotyping approach reported here could be used for field studies of local A. gambiae mosquito populations. This new approach will benefit surveilance and prediction of dynamics in local malaria vector populations that may have epidemiological significance, and therefore inform the development of novel vector control measures.eng
dc.language.isofre
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin
dc.rightsNamensnennung-NichtKommerziell-KeineBearbeitung 3.0 Deutschlandger
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/
dc.subjectAnopheles gambiae TEP1 Lokusger
dc.subjectTEP1 Polymorphismenger
dc.subjectDie Alleleger
dc.subjectGenotypenger
dc.subjectdie biogeographische Kartographierungger
dc.subjectPlasmodium-Infektionenger
dc.subjectResistenzger
dc.subjectempfänglichger
dc.subjectAnopheles gambiae TEP1 locuseng
dc.subjectTEP1 Polymorphismeng
dc.subjectAlleleeng
dc.subjectGenotypeeng
dc.subjectTEP1 biogeographic mappingeng
dc.subjectPlasmodium-Infectioneng
dc.subjectresistanceeng
dc.subjectsusceptibleeng
dc.subject.ddc572 Biochemie
dc.titleVariation in the Anopheles gambiae TEP1 Gene Shapes Local Population Structures of Malaria Mosquitoes
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-110-18452/19269-0
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/18573
dc.date.accepted2017-06-29
dc.contributor.refereeLevashina, Elena
dc.contributor.refereeZychlinski, Arturo
dc.contributor.refereeHartmann, Susanne
dc.subject.rvkWG 5800
dc.subject.rvkXD 9504
local.edoc.pages162
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionLebenswissenschaftliche Fakultät

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