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Peut-on augmenter le microbiote d'un insecte ?

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Je sais que vous pouvez supprimer le microbiote d'un insecte avec des antibiotiques, mais je cherche un moyen de l'augmenter. Par exemple, puis-je nourrir un insecte avec quelque chose qui aide à stimuler les bactéries comme de la gélose ou quelque chose du genre.


La réponse est absolument oui. Il existe 3 manières principales :

  1. Transplantation fécale : un échantillon de selles provenant d'autres insectes pourrait être transplanté afin de coloniser le tractus gastro-intestinal
  2. Injection de culture bactérienne dans le tissu souhaité
  3. Utilisation d'aliments fonctionnels pour augmenter l'abondance d'un genre bactérien spécifique.

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9 janvier 2017 : Brooks AW, Kohl KD, Brucker RM, van Opstal EJ, Bordenstein SR (2017) Correction : Phylosymbiose : relations et effets fonctionnels des communautés microbiennes à travers l'histoire de l'évolution de l'hôte. PLOS Biologie 15(1) : e1002587. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002587 Voir la correction

La phylosymbiose a été récemment proposée pour décrire le modèle éco-évolutif, selon lequel la parenté écologique des communautés microbiennes associées à l'hôte est parallèle à la phylogénie des espèces hôtes apparentées. Ici, nous testons la prévalence de la phylosymbiose et sa signification fonctionnelle dans des conditions hautement contrôlées en caractérisant le microbiote de 24 espèces animales de quatre groupes différents (Peromysque souris sylvestre, Drosophile mouches, moustiques et Nasonia guêpes), et nous réévaluons les relations phylosymbiotiques de sept espèces d'hominidés sauvages. Nous démontrons trois résultats clés. Premièrement, la variation du microbiote intraspécifique est systématiquement inférieure à la variation du microbiote interspécifique, et les modèles basés sur le microbiote prédisent l'origine des espèces hôtes avec une grande précision dans l'ensemble de données. Il est intéressant de noter que l'âge de la divergence du clade hôte est positivement associé au degré de distinction de la communauté microbienne entre les espèces au sein des clades hôtes, couvrant les événements récents de spéciation de l'hôte (

il y a 1 million d'années) à des genres hôtes plus éloignés (

il y a 108 millions d'années). Deuxièmement, les analyses de congruence topologique de la phylogénie complète et du dendrogramme du microbiote de chaque groupe révèlent des degrés significatifs de phylosymbiose, indépendamment de l'âge du clade hôte ou de la taxonomie. Troisièmement, conformément à la sélection sur les interactions hôte-microbiote entraînant la phylosymbiose, il y a des réductions de survie et de performance lorsque des greffes de microbiote interspécifiques sont effectuées entre des paires d'espèces hôtes étroitement apparentées et divergentes. Dans l'ensemble, ces résultats indiquent que la composition et les effets fonctionnels de la communauté microbienne d'un animal peuvent être étroitement liés à l'évolution de l'hôte, même sur des échelles de temps étendues et sur divers systèmes animaux élevés dans des conditions contrôlées.


Notes de bas de page

Des documents électroniques supplémentaires sont disponibles en ligne à l'adresse https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.c.4358525.

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Les références

2012 Perte de biodiversité et son impact sur l'humanité . La nature 486, 59. (doi: 10.1038/nature11148) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 1992 La diversité de la vie . Cambridge, MA : The Belknap Press de Harvard University Press . Google Scholar

. 1985 Qu'est-ce que la biologie de la conservation ? Biosciences 35, 727-734. (doi:10.2307/1310054) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Cooke SJ, Sack L, Franklin CE, Farrell AP, Beardall J, Wikelski M, Chown SL

. 2013 Qu'est-ce que la physiologie de la conservation ? Perspectives sur une science de plus en plus intégrée et essentielle . Conserv. Physiol. 1, cot001. (doi: 10.1093/conphys/cot001) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2006 Physiologie de la conservation . Tendances Écol. Évol. 21, 38-46. (doi:10.1016/j.tree.2005.10.018) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2005 Surmonter les obstacles à la recherche interdisciplinaire . Conserv. Biol. 19, 574-577. (doi: 10.1111/j.1523-1739.2005.00058.x) Référence croisée, ISI, Google Scholar

2013 Les animaux dans un monde bactérien, un nouvel impératif pour les sciences de la vie . Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 110, 3229-3236. (doi: 10.1073/pnas.1218525110) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

McKenney EA, Koelle K, Dunn RR, Yoder AD

. 2018 Les services écosystémiques des microbiomes animaux . Mol. Écol. 27, 2164-2172. (doi: 10.1111/mec.14532) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2016 Une place pour la symbiose hôte-microbe dans la boîte à outils du physiologiste comparé . J. Exp. Biol. 219, 3496-3504. (doi:10.1242/jeb.136325) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2012 Le microbiome humain : à l'interface de la santé et de la maladie . Nat. le révérend Genet. 13, 260. (doi: 10.1038/nrg3182) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Costello EK, Stagaman K, Dethlefsen L, Bohannan BJ, Relman DA

. 2012 L'application de la théorie écologique vers une compréhension du microbiome humain . Science 336, 1255-1262. (doi:10.1126/science.1224203) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2013 Co-évolution en contexte : l'importance d'étudier les microbiomes intestinaux chez les animaux sauvages . Microbiome Sci. Méd. 1, 10-29. (doi:10.2478/micsm-2013-0002) Référence croisée, Google Scholar

2017 Cinquante questions de recherche importantes en écologie microbienne . FEMS Microbiol. Écol. 93, fix044. (doi: 10.1093/femsec/fix044) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2017 La biologie évolutive a besoin de microbiomes sauvages . Devant. Microbiole. 8, 725. (doi:10.3389/fmicb.2017.00725) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Redford KH, Segre JA, Salafsky N, Martinez del Rio C, McAloose D

. 2012 Conservation et microbiome . Conserv. Biol. 26, 195-197. (doi: 10.1111/j.1523-1739.2012.01829.x) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Bahrndorff S, Alemu T, Alemneh T, Lund Nielsen J

. 2016 Le microbiome des animaux : implications pour la biologie de la conservation . Int. J. Génomique 2016, 5304028. (doi: 10.1155/2016/5304028) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2015 La fragmentation de l'habitat est associée à la diversité du microbiote intestinal d'un primate en voie de disparition : implications pour la conservation . Sci. représentant 5, 14862. (doi: 10.1038/srep14862) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2013 La dégradation de l'habitat a un impact sur le singe hurleur noir (Alouatta pigra) microbiomes gastro-intestinaux. ISME J. 7, 1344-1353. (doi: 10.1038/ismej.2013.16) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Becker C, Longo A, Haddad C, Zamudio K

. 2017 La couverture terrestre et la connectivité des forêts modifient les interactions entre l'hôte, l'agent pathogène et le microbiome cutané . Proc. R. Soc. B 284, 20170582. (doi: 10.1098/rspb.2017.0582) Lien, ISI, Google Scholar

Teyssier A, Rouffaer LO, Hudin NS, Strubbe D, Matthysen E, Lens L, White J

. 2018 Dans les entrailles de la ville : altérations du microbiote intestinal d'origine urbaine chez un passereau sauvage . Sci. Environ. 612, 1276-1286. (doi:10.1016/j.scitotenv.2017.09.035) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Chang CW, Huang BH, Lin SM, Huang CL, Liao PC

. 2016 Changements de régime alimentaire et microbes intestinaux dominants chez les grenouilles des champs . BMC Microbiol. 16, 33. (doi:10.1186/s12866-016-0660-4) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Xia J, Lu L, Jin C, Wang S, Zhou J, Ni Y, Fu Z, Jin Y

. 2018 Effets de l'exposition au plomb à court terme sur le microbiote intestinal et le métabolisme hépatique chez le poisson zèbre adulte. Comp. Biochimie. Physiol. C : Toxicol. Pharmacol. 209, 1-8. (doi:10.1016/j.cbpc.2018.03.007) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kohl KD, Cary TL, Karasov WH, Dearing MD

. 2015 L'exposition des larves au polychlorobiphényle 126 (PCB-126) entraîne une altération persistante du microbiote intestinal des amphibiens . Environ. Toxicol. Chem. 34, 1113-1118. (doi: 10.1002/etc.2905) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kakumanu ML, Reeves AM, Anderson TD, Rodrigues RR, Williams MA

. 2016 Le microbiome intestinal des abeilles mellifères est altéré par l'exposition aux pesticides dans la ruche . Devant. Microbiole. 7, 1255. (doi:10.3389/fmicb.2016.01255) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Krynak KL, Burke DJ, Benard MF

. 2017 L'herbicide Rodeo™ affecte négativement les grenouilles grillons de Blanchard (Acris blanchardi) survie et altère la communauté bactérienne associée à la peau . J. Herpétol. 51, 402-410. (doi:10.1670/16-092) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Bestion E, Jacob S, Zinger L, Di Gesu L, Richard M, White J, Côté J

. 2017 Le réchauffement climatique réduit la diversité du microbiote intestinal chez un ectotherme de vertébré. Nat. Écol. Évol. 1, 0161. (doi: 10.1038/s41559-017-0161) Référence croisée, PubMed, ISI, Google Scholar

Fontaine SS, Novarro AJ, Kohl KD

. 2018 La température environnementale altère les performances digestives et le microbiote intestinal d'un amphibien terrestre. J. Exp. Biol. 221, jeb. 187559. (doi:10.1242/jeb.187559) Crossref, ISI, Google Scholar

Ramsby BD, Hoogenboom MO, Whalan S, Webster N.-É.

. 2018 La température élevée de l'eau de mer perturbe le microbiome d'une éponge bioérodée importante sur le plan écologique. Mol. Écol. 27, 2124-2137. (doi: 10.1111/mec.14544) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2018 Physiologie du corail et dynamique du microbiome dans le cadre d'un réchauffement et d'une acidification des océans combinés . PLoS UN 13, e0191156. (doi: 10.1371/journal.pone.0191156) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2018 Relations entre les parasites introduits, les défenses de l'hôte et le microbiote intestinal des oiseaux des Galapagos . Écosphère 9, e02286. (doi:10.1002/ecs2.2286) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Kreisinger J, Bastien G, Hauffe HC, Marchesi J, Perkins SE

. 2015 Interactions entre plusieurs helminthes et le microbiote intestinal chez les rongeurs sauvages . Phil. Trans. R. Soc. B 370, 20140295. (doi:10.1098/rstb.2014.0295) Lien, ISI, Google Scholar

McKenney EA, Greene LK, Drea CM, Yoder AD

. 2017 À bas le compte : l'infection à cryptosporidium épuise le microbiome intestinal des sifakas de Coquerel. Microbe. Écol. Santé Dis. 28, 1335165. (doi:10.1080/16512235.2017.1335165) Crossref, PubMed, Google Scholar

Walk ST, Blum AM, Ewing SA-S, Weinstock JV, Young VB

. 2010 Altération du microbiote intestinal murin lors d'une infection par l'helminthe parasitaire Heligmosomoides polygyrus . Inflammer. Intestin Dis. 16, 1841-1849. (doi: 10.1002/ibd.21299) Référence croisée, PubMed, ISI, Google Scholar

Shu Y, Hong P, Tang D, Qing H, Omondi Donde O, Wang H, Xiao B, Wu H

. 2018 Comparaison des microbes intestinaux chez les grenouilles chinoises à oreilles concaves femelles et mâles (Tormota Odorrana) et effet de l' infection par les nématodes sur les communautés bactériennes intestinales . MicrobiologieOuvrir e749. (doi:10.1002/mbo3.749) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Ganz HH, Doroud L, Firl AJ, Hird SM, Eisen JA, Boyce WM

. 2017 Différences au niveau communautaire dans le microbiome des colverts sauvages sains et de ceux infectés par les virus de la grippe A . MSystèmes 2, e00188-e00116. (doi:10.1128/mSystems.00188-16) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Campbell LJ, Hammond SA, Price SJ, Sharma MD, Garner TW, Birol I, Helbing CC, Wilfert L, Griffiths AG

. 2018 Une nouvelle approche de la transcriptomique de la faune fournit des preuves d'expression différentielle induite par la maladie et de modifications du microbiome des populations d'amphibiens . Mol. Écol. 27, 1413-1427. (doi: 10.1111/mec.14528) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Rebollar EA, Hughey MC, Medina D, Harris RN, Ibáñez R, Belden LK

. 2016 La diversité bactérienne de la peau des grenouilles panaméennes est associée à la sensibilité de l'hôte et à la présence de Batrachochytrium dendrobatidis . ISME J. 10, 1682. (doi: 10.1038/ismej.2015.234) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2014 Le pathogène Batrachochytrium dendrobatidis perturbe le microbiome cutané de la grenouille lors d'une épidémie naturelle et d'une infection expérimentale. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 111, E5049-E5058. (doi: 10.1073/pnas.1412752111) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Dhanasiri AK, Brunvold L, Brinchmann MF, Korsnes K, Bergh Ø, Kiron V

. 2011 Modifications du microbiote intestinal du cabillaud sauvage Gadus morhua L. lors de l'élevage en captivité. Microbe. Écol. 61, 20-30. (doi:10.1007/s00248-010-9673-y) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kohl KD, Brun A, Magallanes M, Brinkerhoff J, Laspiur A, Acosta JC, Caviedes-Vidal E, Bordenstein SR

. 2017 Écologie microbienne intestinale des lézards : aperçus sur la diversité dans la nature, les effets de la captivité, les variations entre les régions intestinales et la transmission. Mol. Écol. 26, 1175-1189. (doi: 10.1111/mec.13921) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Wienemann T, Schmitt-Wagner D, Meuser K, Segelbacher G, Schink B, Brune A, Berthold P

. 2011 Le microbiote bactérien du caecum du grand tétras (Tetrao urogallus) diffère entre les oiseaux sauvages et captifs . Syst. Appl. Microbiole. 34, 542-551. (doi:10.1016/j.syapm.2011.06.003) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2016 La captivité humanise le microbiome des primates . Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 113, 10 376-10 381. (doi:10.1073/pnas.1521835113) Crossref, ISI, Google Scholar

Kohl KD, Skopec MM, Dearing MD

. 2014 La captivité entraîne une perte disparate de la diversité microbienne intestinale chez des hôtes étroitement apparentés . Conserv. Physiol. 2, cou009. Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Menke S, Melzheimer J, Thalwitzer S, Heinrich S, Wachter B, Sommer S

. 2017 Microbiomes intestinaux des guépards namibiens en liberté et en captivité : diversité, fonctions putatives et occurrence d'agents pathogènes potentiels . Mol. Écol. 26, 5515-5527. (doi: 10.1111/mec.14278) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Dahlhausen K, Doroud L, Firl A, Polkinghorne A, Eisen J

. 2018 Caractérisation des déplacements du koala (Phascolarctos cinereus) communautés microbiennes intestinales associées au traitement antibiotique . PairJ 6, e4452. (doi:10.7717/peerj.4452) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2017 Les effets de la captivité sur le microbiome intestinal des mammifères . Intégr. Comp. Biol. 57, 690-704. (doi: 10.1093/icb/icx090) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Becker MH, Richards-Zawacki CL, Gratwicke B, Belden LK

. 2014 L'effet de la captivité sur la communauté bactérienne cutanée de la grenouille dorée panaméenne en danger critique d'extinction (Atelopus zeteki) . Biol. Conserv. 176, 199-206. (doi:10.1016/j.biocon.2014.05.029) Crossref, ISI, Google Scholar

Loudon AH, Woodhams DC, Parfrey LW, Archer H, Knight R, McKenzie V, Harris RN

. 2014 Dynamique des communautés microbiennes et effet des réservoirs microbiens environnementaux sur les salamandres à dos roux (Pléthodon cinereus) . ISME J. 8, 830. (doi: 10.1038/ismej.2013.200) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2016 Les microbiomes buccaux et cutanés des dragons de Komodo captifs sont largement partagés avec leur habitat . MSystèmes 1, e00046–e00016. (doi:10.1128/mSystems.00046-16) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Kueneman JG, Woodhams DC, Harris R, Archer HM, Knight R, McKenzie VJ

. 2016 Le traitement probiotique restaure la protection contre les infections fongiques mortelles perdues pendant la captivité des amphibiens . Proc. R. Soc. B 283, 20161553. (doi:10.1098/rspb.2016.1553) Lien, ISI, Google Scholar

Menke S, Meier M, Mfune JK, Melzheimer J, Wachter B, Sommer S

. 2017 Effets des caractéristiques de l'hôte et des changements d'utilisation des terres sur le microbiote intestinal du chacal à dos noir de Namibie (Canis mesomelas) . FEMS Microbiol. Écol. 93, fix123. (doi: 10.1093/femsec/fix123) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Wang H, Marshall CW, Cheng M, Xu H, Li H, Yang X, Zheng T

. 2017 Les changements dans l'utilisation des terres induits par l'urbanisation ont un impact sur le cycle de l'azote et la composition de la communauté microbienne dans les sols . Sci. représentant 7, 44049. (doi: 10.1038/srep44049) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Noguera JC, Aira M, Pérez-Losada M, Domínguez J, Velando A

. 2018 Les glucocorticoïdes modulent le microbiome gastro-intestinal chez un oiseau sauvage. R. Soc. ouvrir la science. 5, 171743. (doi: 10.1098/rsos.171743) Lien, ISI, Google Scholar

Donohoe DR, Garge N, Zhang X, Sun W, O'Connell TM, Bunger MK, Bultman SJ

. 2011 Le microbiome et le butyrate régulent le métabolisme énergétique et l'autophagie dans le côlon des mammifères. Cellule métab. 13, 517-526. (doi:10.1016/j.cmet.2011.02.018) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Lapanje A, Zrimec A, Drobne D, Rupnik M

. 2010 Changements structurels à long terme induits par la pollution au Hg de la communauté bactérienne dans l'isopode terrestre (Porcellio scaber) intestin. Environ. Polluer. 158, 3186-3193. (doi:10.1016/j.envpol.2010.07.001) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Costa S, Lopes I, Proença DN, Ribeiro R, Morais PV

. 2016 Diversité du microbiome cutané des populations de Pelophylax perezi habitant différents environnements . Sci. Environ. 572, 995-1004. (doi:10.1016/j.scitotenv.2016.07.230) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Champs MW, Yan T, Rhee S-K, Carroll SL, Jardine PM, Watson DB, Criddle CS, Zhou J

. 2005 Impacts sur les communautés microbiennes et les isolats cultivables des eaux souterraines contaminées par des niveaux élevés de déchets d'acide nitrique et d'uranium . FEMS Microbiol. Écol. 53, 417-428. (doi:10.1016/j.femsec.2005.01.010) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Claus SP, Guillou H, Ellero-Simatos S

. 2016 Le microbiote intestinal : un acteur majeur de la toxicité des polluants environnementaux ? NPJ Biofilms Microbiomes 2, 16003. (doi: 10.1038/npjbiofilms.2016.3) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Pinyayev TS, Kohan MJ, Herbin-Davis K, Creed JT, Thomas DJ

. 2011 Le métabolisme préabsorbant de l'arséniate de sodium par le microbiote anaérobie du caecum de souris forme une variété d'arsenicaux méthylés et thiolés. Chem. Rés. Toxicol. 24, 475-477. (doi : 10.1021/tx200040w) Référence croisée, PubMed, ISI, Google Scholar

Zogg GP, Zak DR, Ringelberg DB, White DC, MacDonald NW, Pregitzer KS

. 1997 Changements compositionnels et fonctionnels dans les communautés microbiennes dus au réchauffement du sol . Sol Sci. Soc. Un m. J. 61, 475-481. (doi:10.2136/sssaj1997.036115995006100020015x) Référence croisée, ISI, Google Scholar

. 2005 Libération rapide d'antibactériens induite par le stress par les coraux scléractiniaires . Mar. Biol. 146, 931-935. (doi:10.1007/s00227-004-1505-5) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Meyer EA, Cramp RL, Hernando Bernal M, Franklin CE

. 2012 Modifications de l'abondance microbienne cutanée avec desquamation : implications possibles pour l'infection et la maladie chez les amphibiens . Dis. Aquat. Organe. 101, 235-242. (doi:10.3354/dao02523) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kikuchi Y, Tada A, Musolin DL, Hari N, Hosokawa T, Fujisaki K, Fukatsu T

. 2016 Effondrement de la symbiose intestinale des insectes sous un changement climatique simulé . MBio 7, e01578-e01516. (doi:10.1128/mBio.01578-16) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Muletz-Wolz CR, Almario JG, Barnett SE, DiRenzo GV, Martel A, Pasmans F, Zamudio KR, Toledo LF, Lips KR

. 2017 Inhibition des agents pathogènes fongiques à travers les génotypes et les températures par les bactéries cutanées des amphibiens . Devant. Microbiole. 8, 1551. (doi:10.3389/fmicb.2017.01551) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kohl KD, Amaya J, Passement CA, Dearing MD, McCue MD

. 2014 Réponses uniques et partagées du microbiote intestinal au jeûne prolongé : une étude comparative sur cinq classes d'hôtes vertébrés . FEMS Microbiol. Écol. 90, 883-894. (doi:10.1111/1574-6941.12442) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Antwis RE, Haworth RL, Engelmoer DJ, Ogilvy V, Fidgett AL, Preziosi RF

. 2014 Ex situ le régime alimentaire influence la communauté bactérienne associée à la peau des rainettes aux yeux rouges (Agalychnis callidryas) . PLoS UN 9, e85563. (doi: 10.1371/journal.pone.0085563) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2013 Les cohabitants partagent le microbiote entre eux et avec leurs chiens . e-vie 2, e00458. Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Lemieux-Labonté V, Tromas N, Shapiro BJ, Lapointe F-J

. 2016 L'environnement et les espèces hôtes façonnent le microbiome cutané des chauves-souris néotropicales captives . PairJ 4, e2430. (doi:10.7717/peerj.2430) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Terio K, Munson L, Marker L, Aldridge B, Solnick J

. 2005 Comparaison de Helicobacter spp. chez les guépards (Acinonyx jubatus) avec et sans gastrite . J. Clin. Microbiole. 43, 229-234. (doi:10.1128/JCM.43.1.229-234.2005) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2012 Perturbation du microbiote intestinal au cours de l'antibiothérapie : une approche multi-omique . Intestin 62, 1591-1601. (doi:10.1136/gutjnl-2012-303184) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Alberdi A, Aizpurua O, Bohmann K, Zepeda-Mendoza ML, Gilbert MTP

. 2016 Les métagénomes intestinaux des vertébrés confèrent-ils une adaptation écologique rapide ? Tendances Écol. Évol. 31, 689-699. (doi:10.1016/j.tree.2016.06.008) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kohl KD, Varner J, Wilkening JL, Dearing MD

. 2018 Communautés microbiennes intestinales de pikas américains (Ochotona princeps) : preuves de la phylosymbiose et des adaptations à de nouveaux régimes alimentaires . J.Anim. Écol. 87, 323-330. (doi:10.1111/1365-2656.12692) Référence croisée, PubMed, ISI, Google Scholar

Knutie SA, Wilkinson CL, Kohl KD, Rohr JR

. 2017 La perturbation au début de la vie du microbiote des amphibiens diminue la résistance aux parasites plus tard dans la vie . Nat. Commun. 8, 86. (doi: 10.1038/s41467-017-00119-0) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Sharon G, Segal D, Ringo JM, Hefetz A, Zilber-Rosenberg I, Rosenberg E

. 2010 Les bactéries commensales jouent un rôle dans la préférence d'accouplement des Drosophila melanogaster . Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 201009906. ISI, Google Scholar

2014 Les populations de baleines à bosse partagent un noyau de communauté bactérienne de la peau : vers un indice de santé pour les mammifères marins ? PLoS UN 9, e90785. (doi: 10.1371/journal.pone.0090785) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Shreiner AB, Kao JY, Young VB

. 2015 Le microbiome intestinal en santé et en maladie . Cour. Avis Gastroentérol. 31, 69. (doi:10.1097/MOG.000000000000139) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Greene LK, McKenney EA, O'Connell TM, Drea CM

. 2018 Le rôle essentiel du feuillage alimentaire dans le maintien du microbiome intestinal et du métabolome des sifakas folivores. Sci. représentant 8, 14482. (doi: 10.1038/s41598-018-32759-7) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Rebollar EA, Simonetti SJ, cordonnier WR, Harris RN

. 2016 Transmission horizontale directe et indirecte de la bactérie probiotique antifongique Janthinobacterium lividum sur grenouille verte (Lithobates clamitans) têtards. Appl. Environ. Microbiole. 82, 2457-2466. (doi:10.1128/AEM.04147-15) Référence croisée, PubMed, ISI, Google Scholar

Wiggins PJ, Smith JM, Harris RN, Minbiole KP

. 2011 Entrailles de salamandres à dos roux (Pléthodon cinereus) peut servir de réservoir à une bactérie cutanée antifongique . J. Herpétol. 45, 329-332. (doi:10.1670/10-231.1) Référence croisée, ISI, Google Scholar

Nelson TM, Rogers TL, Carlini AR, Brown MV

. 2013 Le régime alimentaire et la phylogénie façonnent le microbiote intestinal des phoques de l'Antarctique : une comparaison des animaux sauvages et captifs . Environ. Microbiole. 15, 1132-1145. (doi: 10.1111/1462-2920.12022) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Williams CL, Dill-McFarland KA, Sparks DL, Kouba AJ, Willard ST, Suen G, Brown AE

. 2018 Les changements alimentaires pendant le sevrage façonnent le microbiote intestinal des pandas roux (Ailurus fulgens) . Conserv. Physiol. 6, cox075. (doi: 10.1093/conphys/cox075) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Trevelline BK, MacLeod KJ, Knutie SA, Langkilde T, Kohl KD

. 2018 in ovo communautés microbiennes : un mécanisme potentiel pour l'acquisition initiale du microbiote intestinal chez les vertébrés ovipares. Biol. Lett. 14, 20180225. (doi:10.1098/rsbl.2018.0225) Lien, ISI, Google Scholar

Louis P, Scott KP, Duncan SH, Flint HJ

. 2007 Comprendre les effets de l'alimentation sur le métabolisme bactérien dans le gros intestin . J. Appl. Microbiole. 102, 1197-1208. (doi: 10.1111/j.1365-2672.2007.03322.x) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2014 Les rongeurs capturés dans la nature conservent la majorité de leur microbiote intestinal naturel lors de leur entrée en captivité . Environ. Microbiole. représentant 6, 191-195. (doi : 10.1111/1758-2229.12118) Référence croisée, PubMed, ISI, Google Scholar

Edwards CL, Byrne PG, Harlow P, Silla AJ

. 2017 La supplémentation alimentaire en caroténoïdes améliore les communautés bactériennes cutanées de la grenouille corroboree méridionale en danger critique d'extinction (Pseudophryne corroborée) . Microbe. Écol. 73, 435-444. (doi:10.1007/s00248-016-0853-2) Référence croisée, PubMed, ISI, Google Scholar

Bletz MC, Loudon AH, Becker MH, Bell SC, Woodhams DC, Minbiole KP, Harris RN

. 2013 Atténuation de la chytridiomycose des amphibiens par bioaugmentation : caractéristiques des probiotiques efficaces et stratégies pour leur sélection et leur utilisation . Écol. Lett. 16, 807-820. (doi: 10.1111/ele.12099) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

2009 Les microbes cutanés sur les grenouilles préviennent la morbidité et la mortalité causées par un champignon cutané mortel. ISME J. 3, 818. (doi: 10.1038/ismej.2009.27) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Converse SJ, Strobel BN, Barzen JA

. 2018 L'échec de la reproduction dans la population migratrice de l'Est : l'interaction de la recherche et de la gestion . Dans Grues blanches : biologie et conservation (éds

JB français, Converse SJ, Austin JA

), p. 161-178. Cambridge, MA : Presse académique . Google Scholar

Xie Y, Xia P, Wang H, Yu H, Giesy JP, Zhang Y, Mora MA, Zhang X

. 2016 Effets de la captivité et de l'élevage artificiel sur le microbiote dans les fèces de la grue à couronne rouge (Grus japonensis) . Sci. représentant 6, 33350. (doi: 10.1038/srep33350) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Borody TJ, Paramsothy S, Agrawal G

. 2013 Transplantation du microbiote fécal : indications, méthodes, preuves et orientations futures . Cour. Gastroentérol. représentant 15, 337. (doi:10.1007/s11894-013-0337-1) Crossref, PubMed, Google Scholar

Hamilton MJ, Weingarden AR, Sadowsky MJ, Khoruts A

. 2012 Préparation congelée standardisée pour transplantation de microbiote fécal pour récidive Clostridium difficile infection. Un m. J. Gastroentérol. 107, 761-767. (doi: 10.1038/ajg.2011.482) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

McKenzie VJ, Kueneman JG, Harris RN

. 2018 Les probiotiques en tant qu'outil d'atténuation des maladies chez la faune sauvage : aperçu de la production alimentaire et de la médecine . Anne. NY Acad. Sci. 1429, 18-30. (doi: 10.1111/nyas.13617) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kohl KD, Cary TL, Karasov WH, Dearing MD

. 2013 Restructuration du microbiote intestinal des amphibiens par métamorphose . Environ. Microbiole. représentant 5, 899-903. (doi: 10.1111/1758-2229.12092) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Williams CL, Willard S, Kouba A, Sparks D, Holmes W, Falcone J, Williams CH, Brown A

. 2013 Les changements alimentaires affectent la microflore gastro-intestinale du panda géant (Ailuropoda melanoleuca) . J.Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berle) 97, 577-585. (doi: 10.1111/j.1439-0396.2012.01299.x) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2014 La science du microbiome a besoin d'une bonne dose de scepticisme : pour se prémunir contre le battage médiatique, ceux qui interprètent la recherche sur les communautés microscopiques du corps devraient poser cinq questions . La nature 512, 247-249. (doi: 10.1038/512247a) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Goodrich JK, Di Rienzi SC, Poole AC, Koren O, Walters WA, Caporaso JG, Knight R, Ley RE


Conclusion

Dans cette étude, nous avons cherché à comprendre les avantages de la symbiose pour la mouche de l'olivier B. oleae en intégrant diverses sources d'informations génétiques sur sa communauté intestinale microbienne. Cela a conduit à l'identification, par séquençage du gène de l'ARNr 16S et méthodes dépendantes de la culture, d'un nouveau membre facultatif du microbiote intestinal, Tatumelle sp. TA1, qui associe aux populations méditerranéennes de B. oleae tout au long du cycle de vie. Tatumelle sp. TA1 est phylogénétiquement distinct du symbiote facultatif restreint aux États-Unis Enterobacter sp. OLF, mettant en évidence la nature dépendante de la population de la composition du microbiote intestinal chez la mouche de l'olivier. La génomique comparative a indiqué que le symbiote obligatoire Californie. E. dacicola, ainsi que Tatumelle sp. TA1 et Enterobacter sp. OLF, qui sont tous des composants stables du B. oleae microbiote tout au long du cycle de vie de la mouche de l'olivier, codent des gènes qui permettent l'utilisation de l'urée comme source d'azote. L'hydrolyse de l'urée en ammoniac est codée par des gènes d'origine phylogénétique distincte dans chaque organisme : HGT d'un opéron uréase dans Californie. E. dacicola, un opéron uréase endogène dans Enterobacter sp. OLF, et une machinerie enzymatique alternative endogène (urée carboxylase et allophanate hydrolase) dans Tatumelle sp. TA1. Ces résultats fournissent une base mécanistique potentielle pour des preuves expérimentales antérieures de l'approvisionnement en azote alimentaire médié par le microbiote intestinal à l'âge adulte, mais soulignent la nécessité d'une validation expérimentale de l'alimentation croisée métabolique entre l'hôte et le symbiote obligatoire. Une hypothèse allant dans ce sens, méritant une attention particulière dans les études futures, est qu'un T4SS de type VirB codé par Californie. E. dacicola, mais absent des génomes de Enterobacter sp. OLF et Tatumelle sp. TA1, peut faciliter des interactions spécifiques avec l'hôte à l'interface symbiotique. Outre le T4SS, notre étude a mis en évidence des structures de surface extracellulaires, codées dans les génomes des symbiotes obligatoires et facultatifs, en tant que médiateurs du transfert d'ADN : détection d'un plasmide partagé par des populations géographiquement distinctes. Californie. E. dacicola et Tatumelle sp. TA1, ainsi que l'acquisition horizontale de gènes importants pour la fonction de symbiose (uréase dans cette étude, gènes liés à la dégradation des acides aminés chez Estes, Hearn, Agrawal et al. 2018) et l'abondance de MGE dans le génome symbiotique obligatoire, indiquent que les échanges génétiques antérieurs et en cours entre les membres de la communauté intestinale sont des déterminants importants des interactions symbiotiques avec B. oleae.


Nouveaux outils et méthodes pour disséquer les composants holobiontes

Le premier problème concernant la recherche sur les holobiontes est la caractérisation des microbiomes chez les hôtes. Alors que les technologies de séquençage progressent rapidement à la fois dans la quantité et la longueur des séquences, permettant de générer de grands ensembles de données métagénomiques du génome complet (le séquençage du génome entier de l'hôte et des communautés microbiennes associées), la bioinformatique est actuellement confrontée à la difficulté de trier les lectures à partir de les différentes entités formant l'holobionte et d'explorer la diversité microbienne à une échelle de résolution fine (c'est-à-dire la métagénomique résolue en souche [14]). Dans ce numéro spécial, Guyomar et ses collaborateurs [15] présentent un cadre méthodologique pour caractériser la diversité microbienne associée aux populations de pucerons à l'échelle de l'espèce et intraspécifique. En utilisant cette approche, sur des ensembles de lecture métagénomique, ces auteurs ont pu révéler une diversité génomique insoupçonnée dans différents taxons symbiotes à la fois entre et au sein de leurs hôtes individuels. Meng et ses collègues [16] proposent une nouvelle méthode pour séparer le transcriptome de chaque membre de l'holobionte à l'aide de jeux de données métatranscriptomiques, permettant d'accéder pour la première fois à toute la diversité fonctionnelle associée à l'hôte et à son microbiote. Young et ses collaborateurs [17] ont également utilisé la métatranscriptomique pour caractériser le microbiote associé aux graminées sauvages Holcus lanatus et ses changements en relation avec les types de sols. En particulier, ils ont détecté des changements dans les communautés fongiques mycorhiziennes arbusculaires en fonction de la disponibilité du phosphore dans le sol. Cregger et ses collègues [18] caractérisent les effets respectifs des tissus végétaux et des génotypes sur la structure de la communauté microbienne chez les peupliers. Ils ont constaté que la diversité microbienne variait principalement en fonction des organes de la plante, bien que les communautés fongiques aient également été affectées par le génotype de la plante.


Méthodes

Collecte et élevage d'insectes

En avril et mai 2012, adulte Heliconius erato des papillons ont été collectés dans une population sauvage alors qu'ils visitaient des fleurs dans le Parque Nacional Soberanía, Panama (9°7′20″N, 79°42′54″W), pour lequel l'autorisation a été fournie par l'Autorité panaméenne de l'environnement (ANAM) en vertu d'un permis #SE/A-92-11. Des spécimens de référence ont été déposés au Fairchild Invertebrate Museum de l'Université du Panama. Treize individus (neuf mâles et quatre femelles) ont été conservés à -20°C directement après la collecte sur le terrain. Tous les échantillons décrits ci-dessous ont été conservés de la même manière.

Nous avons transféré neuf autres femelles capturées dans la nature dans un insectarium voisin, où elles ont été hébergées dans des conditions semi-naturelles dans des cages grillagées séparées. Ils ont été fournis avec des fleurs fréquemment visitées par les sauvages H. erato dans cette zone (Psychotria elata, Lantana camara), et avec une solution autoclavée de saccharose et de pollen d'abeille. Mis en pot Passiflore biflora, la principale plante hôte du spécialiste H. erato [34], ont été placés dans les cages pour provoquer la ponte. Les œufs ont été retirés et placés individuellement dans des gobelets en plastique. Les femelles parentales ont été échantillonnées après avoir obtenu un nombre suffisant d'œufs, correspondant à env. 2 à 4 semaines en captivité. Étant donné que les femmes de H. erato ne s'accouplent que très rarement plus d'une fois dans la nature [35], il est probable que les individus de chaque couvée soient des frères et sœurs à part entière.

Nous avons élevé des larves sur du matériel végétal collecté dans des pots P. biflora cultivé dans une serre en plein air près de la forêt. Une larve par couvée a été échantillonnée deux jours dans le cinquième stade, alors qu'elle se nourrissait activement, tout comme les excréments qu'elle avait produits ce jour-là. Les pupes ont été échantillonnées à mi-chemin du stade nymphal. Les adultes nouvellement émergés ont été échantillonnés immédiatement après avoir excrété du méconium. Le reste des adultes a été maintenu dans des conditions identiques à celles décrites ci-dessus pour les femelles parentales capturées dans la nature. Un mâle et une femelle par couvée ont été échantillonnés quatre jours après l'éclosion, date à laquelle les deux sexes de cette espèce ont atteint la maturité sexuelle.

Traitement des échantillons

Nous avons utilisé des insectes entiers stérilisés en surface pour décrire les taxons bactériens dominants associés à la partie interne du corps. Les insectes ont été rincés dans de l'eau stérile de qualité moléculaire (Sigma-Aldrich), trempés dans de l'éthanol à 70 % pendant 30 s, suivis d'un agent de blanchiment à 10 % pendant 30 s, et rincés à nouveau dans de l'eau stérile. Pour les adultes, les ailes étaient coupées à l'endroit où elles rencontraient le thorax avant de stériliser le corps. Après stérilisation de surface, les échantillons ont été broyés sous liquide N2 avec un mortier et des pilons stériles à usage unique (Fisher Scientific). Les échantillons d'excréments n'ont pas été stérilisés en surface.

Séquençage de l'ADN et traitement des données

Les communautés bactériennes ont été caractérisées à l'aide du séquençage Illumina par code-barres des gènes de l'ARNr 16S. L'ADN total a été extrait du matériel homogénéisé à l'aide du kit MoBio PowerSoil tel que décrit précédemment [36]. We used the primer pair 515F/806R to amplify the V4 region of the 16S rRNA gene, and PCR conditions followed those described previously [37]. Amplicons were sequenced on the Illumina MiSeq platform, resulting in an average of 1779 150-bp reads per sample after filtering with default parameters for sequence length and minimum quality score in QIIME v. 1.6.0 [38]. Sequences were clustered into operational taxonomic units (hereafter, “phylotypes”) at the 97% similarity level by reference-based picking with the QIIME implementation of UCLUST [39] against the October 2012 release of the Greengenes database [40] with remaining sequences clustered de novo. The Ribosomal Database Project (RDP) classifier [41] set at a minimum confidence level of 0.5 was used to assign taxonomy to the phylotypes. The centroid (seed sequence) used by UCLUST was chosen as the representative sequence for each phylotype. With representative sequences from the 10 most abundant phylotypes across all H. erato samples, we used SeqMatch to find the best high-quality matches ≥1200 bp in the curated RDP 16S database [42].

Because this primer set can amplify non-bacterial rRNA gene sequences, phylotypes identified by the RDP classifier as chloroplast or mitochondrial 16S rRNA (which represented 24% of the sequences on average) were removed prior to downstream analyses. In order to standardize sequencing effort, all samples were rarefied by randomly selecting 500 sequences per sample. As the samples from which we obtained fewer than 500 bacterial sequences were excluded from further analysis, there are fewer replicates for pupae than were initially collected. This sequencing depth has been shown to be sufficient for detecting biological patterns in insect-associated bacterial communities [43] and other community types [44]. Amplicon sequences and associated metadata from this study are publicly available in the EMBL-EBI database (http://www.ebi.ac.uk/) under accession number ERP003400.

Analyses statistiques

We used nonparametric Kruskal-Wallis tests in R v. 3.0.0 [45] to determine whether there were significant differences in community richness or the relative abundances of individual bacterial taxa (families or phylotypes) with a Bonferroni correction applied to account for multiple comparisons. The family-level tests were conducted only on dominant families, defined as those contributing at least a median 2% of the sequences within any of the factor levels. To compare community composition between sample types, we used vegan [46] to compute a Bray-Curtis dissimilarity matrix after Hellinger transformation of the phylotype count data. Subsequent multivariate analyses were conducted in PRIMER [47]. Variation among samples in their bacterial taxonomic composition was visualized using constrained principal coordinates analyses [48]. We used Mantel tests to determine whether patterns of compositional dissimilarities among larvae were correlated with dissimilarities among their frass. Permutational multivariate ANOVA tests [49] were used to assess differences in bacterial community composition associated with several sample categories, with tests of life stage or frass versus larvae run using sample type as a fixed effect. Variation in the dissimilarity matrix linked to the level of relatedness among captive adults was tested using family as a random effect. Lastly, for all adult butterflies, a two-factor design was used to test the effects of captivity/rearing status and sex (both fixed).


Étudiants diplômés

Danielle Rutkowski, PhD Candidate in the Entomology Graduate Group

Email: dmrutkowski ‘at’ ucdavis ‘dot’ edu

Co-advised with Rick Karban

Danielle is an entomology PhD student interested in the relationships between bees and microbes. She completed her bachelor’s degree at Cornell University, where she studied how the relationship between mycorrhizal fungi and their host plants impacts insect herbivores. At UC Davis, she studies how bumble bees interact with the microbes, particularly fungi, in their environment, and how these relationships impact bee health.

Shawn Christensen, PhD Candidate in the Microbiology Graduate Group

Email: smchristensen ‘at’ ucdavis ‘dot’ edu

Shawn is an evolutionary biologist turned microbiologist, broadly interested in microbial interactions/symbioses with plant-pollinator systems, weird evolutionary traits, and crosswords. They obtained a BS from University of Wisconsin-Madison in Evolutionary Biology, where they did research on reducing ecological impacts of phosphorus runoff, ethnobotany and domestication traits in Brassica rapa, botanical field excursions of all kinds, and the evolution of chemical sets in the early origins of life. In the Vannette lab, Shawn is currently studying nectar-dwelling Acinetobacter and other nectar microbes and their potential influences on pollen for nutrient procurement, as well as the metabolomics of solitary bee pollen provisions.

Dino Sbardellati, PhD Student in the Microbiology Graduate Group

email: dlsbardellati ‘at’ ucdavis ‘dot’ edu

Dino is a microbiologist interested in understanding how microbial ecology shapes macroscale ecology. He received a BA in biology from Sonoma State University and an MS in Bacteriology from the University of Wisconsin Madison. Dino has worked on projects exploring how reintroduced Tule elk modulate terrestrial arthropod populations, how antibiotic treatment impacts gut microbial communities in Passalid beetles, and how diet effects bovine rumen microbial communities. In the Vannette lab, Dino’s work deals with studying the bacteriophage (viruses which target bacteria) communities associated with the bumble bee gut and how phages shape gut microbial communities. In his spare time Dino enjoys catching, pinning, and drawing insects, cooking pizza, and making art.


Microbiome

The microbiome is the collection of all microbes, such as bacteria, fungi, viruses, and their genes, that naturally live on our bodies and inside us. Although microbes require a microscope to see them, they contribute to human health and wellness in many ways. They protect us against pathogens, help our immune system develop, and enable us to digest food to produce energy. Some microbes alter environmental chemicals in ways that make them more toxic, while others act as a buffer and make environmental chemicals less toxic.

The critical role of the microbiome is not surprising when considering that there are as many microbes as there are human cells in the body. 1 The human microbiome is diverse and each body site &ndash for example, the gut, skin, and oral and nasal cavities &ndash is home to a unique community of microbes. 2 A person&rsquos core microbiome is formed in the first few years of life, but can change over time in response to different factors including diet, medications, and a variety of environmental exposures.

Differences in the microbiome may lead to different health effects from environmental exposures and may also help determine individual susceptibility to certain illnesses. Environmental exposures can also disrupt a person&rsquos microbiome in ways that could increase the likelihood of developing conditions such as diabetes, obesity, cardiovascular diseases, allergies, and inflammatory bowel disease. 3

What is NIEHS Doing?

NIEHS studies the microbiome to gain a better understanding of its complex relationships with the environment, and how these interactions may contribute to human health and disease. This knowledge could help us revolutionize the way new chemicals are tested for toxicity, and design prevention and treatment strategies for diseases that have environmental causes.

NIEHS-supported research related to the microbiome includes the environmental factors described below.

Stress chronique &ndash NIEHS researchers found chronic stress disturbs the gut microbiome in mice, triggering an immune response and promoting the development of colitis, a chronic digestive disease characterized by inflammation of the inner lining of the colon. 4

Artificial sweeteners &ndash A NIEHS&ndashfunded study found sucralose, a widely&ndashused artificial sweetener, changes the gut microbiome in mice and may increase the risk of developing chronic inflammation. 5 In a separate study, they found that acesulfame&ndashpotassium, another artificial sweetener, induced weight gain in male, but not female, mice. 6

Diet &ndash NIEHS researchers showed a high&ndashfat diet shaped the gut microbiome of mice in a way that predisposed them to gain weight and develop obesity. 7

Caesarean delivery &ndash NIEHS&ndashfunded research indicates the way a newborn enters the world, by C-section or natural birth, and what is eaten, formula or breast milk, during the first six weeks of life may affect the type of microbes in the gut microbiome. 8

Antimicrobials &ndash A NIEHS&ndashfunded study examined the effects of triclosan, a common ingredient in antimicrobial products, on the gut microbiome in mice. Mice that consumed triclosan through drinking water displayed an uptick in bacterial genes related to the stress response, antibiotic resistance, and heavy metal resistance. 9

Arsenic &ndash NIEHS&ndashfunded researchers showed arsenic exposure in mice changed the gut microbiome and altered molecular pathways in bacteria that are important to biological functions like DNA repair. dix

Pathogènes &ndash A NIEHS&ndashfunded study showed pathogens, microbes that cause infection or disease, in oral mouthwash samples were associated with pancreatic cancer in humans. 11

Pesticides &ndash A NIEHS&ndashfunded study reported exposure to the widely used agricultural insecticide diazinon changed the gut microbiome of mice. 12 These changes were more pronounced in male than female mice, providing insight into previously reported sex&ndashspecific effects of this toxicant on the nervous system.

Ultrafine particles &ndash NIEHS&ndashfunded research found breathing ultrafine particles, a component of air pollution, altered the gut microbiome and changed lipid metabolism in mice with atherosclerosis. 13


Conclusion

The past several years have witnessed the increasingly rapid adoption of NGS technologies to address questions relevant to the biology and evolution of disease vectors. WGS efforts have resulted in full genome sequences for most of the major arthropod vector species. For more neglected species, de novo transcriptome assembly from RNA-seq data has been sufficient to reveal coding sequences, SNPs, and differential expression. As these data continue to be generated, they should be made available to other researchers through public databases such as NCBI’s Sequence Read Archive (SRA), the European Nucleotide Archive (ENA) and the DNA Data Bank of Japan (DDBJ). In this way, the work of one research group not only informs the study at hand but can also be mined to address innumerable future questions (Fig. 2). Furthermore, the field of vector biology would be well served by the adoption of a set of common data standards that could provide a basic framework to ensure that high-quality, readily accessible datasets will be optimized in their utility to other researchers. This could be accomplished by first examining the standards that groups such as the Immunogenomic Next Generation Sequencing Data Consortium (http://igdawg.org/ngs.html) have put forward. In this way, the true power of large repositories of NGS data can be fully utilized so that the data are both particularly and cumulatively informative, becoming a gift that keeps on giving.

We have attempted to highlight the growing impact of NGS on vector biology. Nonetheless, it is clear that too few studies have utilized sequencing-based approaches despite their rapidly expanding accessibility. It will probably be some time before the field of medical entomology embraces the comprehensiveness and agnosticism offered by NGS assays. Until that happens, the potential benefits of data integration among studies will remain unrealized, and the myriad potential of this 21 st century research strategy will remain mired within the experimental paradigms of the 20 th century.