Title (eng)
Exploring the microbiome of Belgian Culex modestus mosquitoes
influence on Usutu virus vector competence and changes during laboratory colony establishment
Author
Chiara Pohn
Advisor
David Berry
Assessor
David Berry
Abstract (deu)
Arboviren (arthropod-borne viruses) sind besonders in den letzten Jahrzehnten in den Fokus der globalen Gesundheit geraten, zusammen mit den Vektoren die sie übertragen. Ob eine spezifische Mücken-Spezies sich als Vektor für einen bestimmten Virus eignet, hängt von einer Vielzahl an Faktoren ab. Einer davon ist das Mikrobiom. Dieses setzt sich zusammen aus allen Bakterien, Viren, Protozoen und Pilzen in und an der jeweiligen Mücke und ist durch Metagenomik in den letzten Jahren immer intensiver studiert worden. Nichtsdestotrotz sind die Insekten-spezifischen Viren (ISVs) und ihr Einfluss auf die Vektorkompetenz noch ein weitgehend unerforschtes Feld. Laborkolonien wichtiger Vektor-Spezies erlauben kontrollierte Bedingungen und Zugang zu einer großen Zahl an identen Individuen für Experimente, ihre repräsentative Kraft wird jedoch manchmal infrage gestellt. In dieser Arbeit wurde zum einen der Einfluss des Viroms von Culex modestus Mücken auf deren Vektorkompetenz für Usutu Virus, ein Flavivirus von steigender Bedeutung in Europa, geprüft. Zum anderen wurden Veränderungen des Mikrobioms während der Etablierung einer Laborkolonie beobachtet. Während die Komposition des Bakterioms während der Gewöhnung an Laborbedingungen unverändert blieb, konnten zwei neue Mückenviren beschrieben werden (CmLeuv picorna-like virus und CmLeuv toti-like virus), die mit späteren Generationen an Prävalenz und relativer Häufigkeit zunahmen. Obwohl in Cx. modestus kein Einfluss dieser ISVs auf die Vektorkompetenz für Usutu Virus festgestellt werden konnte, so sind sie doch ein guter Ansatzpunkt für weitere Experimente, da Arbovirus-Kontrolle mittels ISVs einen vielversprechenden Ansatz darstellt. Weitere Studien, die auch das Bakteriom mit einbeziehen, könnten unser Verständnis der Rolle des Mikrobioms bei der Arbovirus-Übertragung durch Cx. modestus erweitern.
Abstract (eng)
Arthropod-borne viruses (arboviruses) and their vectors have garnered increased attention over the last decades, with globalisation and climate change aiding their spread and infectivity. Whether or not a mosquito species is a suitable arbovirus vector depends on multiple factors, including the mosquito microbiome. In turn, the microbiome is influenced by the mosquito environment, complicating the representative power of experiments performed on laboratory-reared mosquitoes. This thesis investigated the influence of the Culex modestus virome on its vector competence for Usutu virus (USUV), an emerging Flavivirus in Europe, as well as changes in the microbiome of Cx. modestus during the first nine generations of laboratory colony establishment. While the bacteriome composition remained stable during laboratory establishment, two new insect-specific viruses (ISVs) could be described in Cx. modestus. These ISVs (CmLeuv picorna-like virus and CmLeuv toti-like virus) increased progressively in prevalence and relative abundance during the establishment of the laboratory colony, indicating a vertical transmission mode. Even though no impact of the virome on USUV vector competence could be observed, further experiments into the influence of the bacteriome would be of interest. Additionally, understanding the role of the microbiome and the newly discovered ISVs in an understudied vector species such as Cx. modestus holds promising future perspectives for understanding the complex and species-dependent interplay between arboviruses and the mosquito microbiome, as well as for arbovirus control.
Keywords (deu)
MikrobiomUsutu VirusViromBakteriomVektorkompetenzMoskitoCulex modestusMetagenomLaborkolonieISV
Keywords (eng)
MosquitoSingle-mosquito metagenomicsVector competenceMicrobiomeLaboratory colony establishmentInsect-specific viruses
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
90 Seiten : Illustrationen
Number of pages
92
Study plan
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
[UA]
[066]
[830]
Association (deu)
Title (eng)
Exploring the microbiome of Belgian Culex modestus mosquitoes
influence on Usutu virus vector competence and changes during laboratory colony establishment
Author
Chiara Pohn
Abstract (deu)
Arboviren (arthropod-borne viruses) sind besonders in den letzten Jahrzehnten in den Fokus der globalen Gesundheit geraten, zusammen mit den Vektoren die sie übertragen. Ob eine spezifische Mücken-Spezies sich als Vektor für einen bestimmten Virus eignet, hängt von einer Vielzahl an Faktoren ab. Einer davon ist das Mikrobiom. Dieses setzt sich zusammen aus allen Bakterien, Viren, Protozoen und Pilzen in und an der jeweiligen Mücke und ist durch Metagenomik in den letzten Jahren immer intensiver studiert worden. Nichtsdestotrotz sind die Insekten-spezifischen Viren (ISVs) und ihr Einfluss auf die Vektorkompetenz noch ein weitgehend unerforschtes Feld. Laborkolonien wichtiger Vektor-Spezies erlauben kontrollierte Bedingungen und Zugang zu einer großen Zahl an identen Individuen für Experimente, ihre repräsentative Kraft wird jedoch manchmal infrage gestellt. In dieser Arbeit wurde zum einen der Einfluss des Viroms von Culex modestus Mücken auf deren Vektorkompetenz für Usutu Virus, ein Flavivirus von steigender Bedeutung in Europa, geprüft. Zum anderen wurden Veränderungen des Mikrobioms während der Etablierung einer Laborkolonie beobachtet. Während die Komposition des Bakterioms während der Gewöhnung an Laborbedingungen unverändert blieb, konnten zwei neue Mückenviren beschrieben werden (CmLeuv picorna-like virus und CmLeuv toti-like virus), die mit späteren Generationen an Prävalenz und relativer Häufigkeit zunahmen. Obwohl in Cx. modestus kein Einfluss dieser ISVs auf die Vektorkompetenz für Usutu Virus festgestellt werden konnte, so sind sie doch ein guter Ansatzpunkt für weitere Experimente, da Arbovirus-Kontrolle mittels ISVs einen vielversprechenden Ansatz darstellt. Weitere Studien, die auch das Bakteriom mit einbeziehen, könnten unser Verständnis der Rolle des Mikrobioms bei der Arbovirus-Übertragung durch Cx. modestus erweitern.
Abstract (eng)
Arthropod-borne viruses (arboviruses) and their vectors have garnered increased attention over the last decades, with globalisation and climate change aiding their spread and infectivity. Whether or not a mosquito species is a suitable arbovirus vector depends on multiple factors, including the mosquito microbiome. In turn, the microbiome is influenced by the mosquito environment, complicating the representative power of experiments performed on laboratory-reared mosquitoes. This thesis investigated the influence of the Culex modestus virome on its vector competence for Usutu virus (USUV), an emerging Flavivirus in Europe, as well as changes in the microbiome of Cx. modestus during the first nine generations of laboratory colony establishment. While the bacteriome composition remained stable during laboratory establishment, two new insect-specific viruses (ISVs) could be described in Cx. modestus. These ISVs (CmLeuv picorna-like virus and CmLeuv toti-like virus) increased progressively in prevalence and relative abundance during the establishment of the laboratory colony, indicating a vertical transmission mode. Even though no impact of the virome on USUV vector competence could be observed, further experiments into the influence of the bacteriome would be of interest. Additionally, understanding the role of the microbiome and the newly discovered ISVs in an understudied vector species such as Cx. modestus holds promising future perspectives for understanding the complex and species-dependent interplay between arboviruses and the mosquito microbiome, as well as for arbovirus control.
Keywords (deu)
MikrobiomUsutu VirusViromBakteriomVektorkompetenzMoskitoCulex modestusMetagenomLaborkolonieISV
Keywords (eng)
MosquitoSingle-mosquito metagenomicsVector competenceMicrobiomeLaboratory colony establishmentInsect-specific viruses
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
92
Association (deu)
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