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Title: Determinación de la variabilidad genotípica de babesia SPP. por 6 secuenciación de tercera generación a partir de vectores 7 artrópodos procedentes de tres provincias de la amazonía 8 ecuatoriana
Authors: Ramírez Iglesias, José Rubén
Muñoz Luzuriaga, Martina Anabel
Issue Date: Mar-2023
Publisher: Universidad Internacional Sek
Citation: CT-BIO M971d/2023
Abstract: La babesiosis bovina es una enfermedad provocada por protozoarios intra-eritrocitarios del género Babesia 13 que son transmitidos por garrapatas, está clasificada como un problema de economía y salud pública no atendido, ya que la infección de este parásito causa pérdidas en el sector pecuario, a nivel internacional. En el Ecuador se ha detectado B. bigemina y B. bovis, mas no existe información acerca de la variabilidad genotípica. En este territorio se han realizado únicamente 5 estudios que emplean técnicas moleculares a partir del ADN del vector para la detección de Babesia. Por ello, el objetivo de este trabajo fue determinar la variabilidad genotípica de Babesia spp. empleando una plataforma de tercera generación (STG). A partir de 66 pools de ADN de garrapata provenientes de Napo, Orellana y Sucumbíos, 48 muestras se determinaron como positivas por PCR para Babesia bovina; para ello se amplificaron dos regiones para diagnóstico de cada especie, SPE1-AVA1 para B. bigemina y RAP-1a para B. bovis. Estas muestras se normalizaron e identificaron por provincia con códigos de barra (BC) y se procedió a realizar la secuenciación por nanoporos de ONT por 48h, un algoritmo de basecalling de alta precisión y un Qscore = 9. El manejo de datos se procesó de manera in silico, se realizó un filtrado por tamaño, se alinearon las secuencias a los genomas de referencia de cada especie y dos bases de datos personalizadas (CDB y NDB) compuestas por secuencias de las regiones de interés obtenidas de Genbank, posteriormente se realizó la contabilización de secuencias alineadas y se hizo un análisis filogenético para determinar la variabilidad de la región conservada RAP-1a de B. bovis. La secuenciación generó 6.19 M de lecturas teniendo mayor cantidad de bases que pasaron el filtro de calidad que las fallidas. La cantidad de secuencias alineadas a los genomas indicaron que existe mayor frecuencia de detección de B. bigemina y los alineamientos con las CDB mostraron que las regiones secuenciadas son altamente conservadas. Por otro lado, con los árboles filogenéticos preliminares se pudo determinar que existe una variabilidad genotípica entre las secuencias de B. bovis en las diferentes regiones. Esta variación debe estudiarse en profundidad para buscar asociaciones con factores fenotípicos, los cuales se deben analizar en nuevas investigaciones. Para este fin se recomienda amplificar regiones más informativas que permitan establecer la causa de la diferenciación genotípica existente.
Description: Bovine babesiosis is a disease caused by intra-erythrocytic protozoa of the genus Babesia that are transmitted by ticks. It is classified as an overlooked issue in terms of economy and public health, as infection by this parasite causes losses in the livestock sector internationally. In Ecuador, B. bigemina and B. bovis have been detected, but there is no information about their genotypic variability. In this territory, only 5 studies have been conducted using molecular techniques based on tick DNA for Babesia detection. Therefore, the objective of this study was to determine the genotypic variability of Babesia spp. using a third-generation platform (STG). Out of 66 DNA pools from ticks collected in Napo, Orellana, and Sucumbíos, 48 samples were determined to be positive for Babesia bovina by PCR. Two regions, SPE1- AVA1 for B. bigemina and RAP-1a for B. bovis, were amplified for species diagnosis. These samples were normalized and identified by province with barcodes (BC), and nanopore sequencing using ONT was performed for 48 hours, with highprecision basecalling algorithm and Qscore = 9. Data processing was performed in silico, including size filtering, alignment of sequences to reference genomes of each species, and two custom databases (CDB and NDB) composed of sequences from the obtained regions of interest from Genbank. Subsequently, the aligned sequence counts were tallied, and a phylogenetic analysis was conducted to determine the variability of the conserved RAP-1a region of B. bovis. Sequencing generated 6.19 M reads, with a higher number of bases passing the quality filter compared to failed reads. The counts of aligned sequences to the genomes indicated higher frequency of B. bigemina detection, and alignments with CDB showed that the sequenced regions are highly conserved. On the other hand, preliminary phylogenetic trees revealed genotypic variability among B. bovis sequences from different regions. This variability should be further investigated to explore associations with phenotypic factors, which should be analyzed in future research. For this purpose, it is recommended to amplify more informative regions that can help establish the cause of the existing genotypic differentiation.
URI: http://repositorio.uisek.edu.ec/handle/123456789/4990
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