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Free Content High-throughput assays for detection of the F1534C mutation in the voltage-gated sodium channel gene in permethrin-resistant Aedes aegypti and the distribution of this mutation throughout Thailand

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Abstract:

Summary Objectives  To develop rapid monitoring tools to detect the F1534C permethrin-resistance mutation in domain IIIS6 of the voltage-gated sodium channel gene and determine the frequency and distribution of this mutation in Thailand. Methods  A TaqMan SNP genotyping and an allele specific PCR (AS-PCR) assay were developed and validated by comparison with DNA sequencing of homozygous susceptible and homozygous resistant laboratory strains, their reciprocal-cross progenies, and field-caught mosquitoes. To determine the resistance phenotype of wild-caught , mosquitoes were exposed to 0.75% permethrin paper. The AS-PCR assay was used to screen 619 individuals from 20 localities throughout Thailand. Results  Overall, both assays gave results consistent with DNA sequencing for laboratory strains of known genotype and for wild-caught . The only slight discrepancy was for the AS-PCR method, which overestimated the mutant allele frequency by 1.8% in wild-caught samples. AS-PCR assays of permethrin-exposed samples show that the mutant C1534 allele is very closely associated with the resistant phenotype. However, 19 permethrin-resistant individuals were homozygous for the wild-type F1534 allele. DNA sequencing revealed all these individuals were homozygous for two other mutations in domain II, V1016G and S989P, which are known to confer resistance ( Srisawat 2010 ). The F1534C mutation is widespread in Thailand with mutant allele frequencies varying among populations from 0.20 to 1.00. Conclusions  These assays can be used for the rapid detection of the F1534C resistance mutation in populations. The F1534C, and other, mutations underlie an extremely high prevalence of pyrethroid resistance in Thailand.

French
Analyses à haut débit pour la détection de la mutation F1534C dans le gène du canal sodium voltage dépendant d’Aedes aegypti résistant au perméthrine et distribution de cette mutation à travers la Thaïlande Objectifs: 

Développer des outils de surveillance rapide pour détecter la mutation de résistance au perméthrine F1534C dans le domaine IIIS6 du gène du canal sodium voltage dépendant d’Aedes aegypti et déterminer la fréquence et la distribution de cette mutation en Thaïlande. Méthodes: 

Un génotypage des SNP par TaqMan et une PCR allèle spécifique (AS-PCR) ont été développés et validés par comparaison avec le séquençage de l’ADN de souches de laboratoire homozygotes sensibles et homozygotes résistants, de leurs descendances réciproquement croisées et de moustiques capturés sur le terrain. Pour déterminer le phénotype de résistance de moustiques Ae. aegypti sauvages capturés, ceux-ci ont été exposés à du papier à 0,75% de perméthrine. Le test AS-PCR a été utilisé pour analyser 619 individus provenant de 20 localités à travers la Thaïlande. Résultats: 

En tout, les deux tests ont donné des résultats cohérents avec le séquençage de l’ADN pour les souches de laboratoire de génotype connu et pour les souches d’Ae. aegypti sauvages capturées. La seule divergence mineure a été pour la méthode AS-PCR, qui surestimaient la fréquence d’allèles mutants à 1,8% chez les échantillons capturés dans la nature. Le test AS-PCR des échantillons exposés au perméthrine montre que l’allèle mutant C1534 est très étroitement associé au phénotype résistant. Cependant, 19 individus résistant au perméthrine étaient homozygotes pour l’allèle de type sauvage F1534. Le séquençage de l’ADN a révélé que tous ces individus étaient homozygotes pour deux autres mutations dans le domaine II, V1016G, connues pour conférer la résistance et la mutation S989P non rapportée précédemment. La mutation F1534C est très répandue en Thaïlande avec une fréquence des allèles mutants variant de 0,20 à 1,00 selon les populations. Conclusions: 

Ces tests peuvent être utilisés pour la détection rapide de la mutation de résistance F1534C dans les populations d’Ae. aegypti. La mutation F1534C et d’autres sont à la base d’une prévalence extrêmement élevée de la résistance aux pyréthroïdes en Thaïlande.

Keywords: Aedes aegypti; detección mutaciones; détection de mutations; gen del canal de sodio voltaje-dependiente; gène du canal sodium voltage dépendant; mutation detection; pyrethroid resistance; resistencia a piretroides; résistance aux pyréthroïdes; voltage-gated sodium channel gene

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3156.2011.02725.x

Affiliations: 1:  Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Chiang Mai, Thailand 2:  Faculty of Life Sciences, University of Manchester, Manchester, UK 3:  Research Institute for Health Sciences, Chiang Mai University, Chiang Mai, Thailand

Publication date: April 1, 2011

bsc/tmih/2011/00000016/00000004/art00013
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