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# Biologie# Biologie du développement

Le rôle de la nutrition dans le développement des moustiques

Des recherches montrent comment les nutriments influencent la croissance des moustiques et les rapports de sexes.

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Impact nutritionnel surImpact nutritionnel surla croissance desmoustiquesdes moustiques et les ratios de genre.La nutrition influence le développement
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Les moustiques Aedes aegypti sont connus pour transmettre des maladies comme la fièvre jaune et la dengue. On les trouve surtout dans des endroits tropicaux et ils représentent un vrai risque pour environ 3,9 milliards de personnes qui pourraient attraper la dengue. Les moustiques passent par un cycle de vie avec différentes étapes, allant des larves qui vivent dans l'eau aux adultes volants. Le développement de ces insectes dépend beaucoup de la façon dont ils grandissent en tant que larves, influencé par ce qu'ils mangent à ce stade.

Importance de la Microbiote

Les larves de moustiques dépendent de minuscules organismes, ou microbiote, pour des nutriments essentiels à leur croissance. Dans la nature, ces larves mangent des micro-organismes, de la matière organique et des débris trouvés dans leurs sites de reproduction. Dans les labos, elles sont souvent nourries avec de la nourriture pour poissons ou pour animaux de compagnie. Si les larves de moustiques éclosent de œufs sans ces minuscules organismes et sont gardées dans des conditions stériles, elles ont du mal à se développer avec un régime alimentaire conventionnel. Cependant, ajouter des Microbiotes vivants ou de la nourriture riche en nutriments peut les aider à s'épanouir, montrant que ces petits organismes jouent un rôle important en fournissant des nutriments pas présents dans leur alimentation.

Besoins nutritionnels des Moustiques

Certains nutriments essentiels pour les moustiques incluent des acides aminés clés, des nucléosides, et des vitamines B. La plupart des insectes ne peuvent pas les produire eux-mêmes, donc ils doivent dépendre de la nourriture et des microbiotes pour les obtenir. Par exemple, une drosophile a besoin de toutes les vitamines B pour grandir, et on pense que les moustiques ont des besoins similaires. Des études ont montré que les vitamines B sont cruciales pour les larves, car elles aident dans les processus métaboliques. Une vitamine B particulière, appelée riboflavine, est nécessaire pendant toute la croissance larvaire, tandis que d'autres comme la thiamine, la pyridoxine et l'Acide folique sont importantes pour commencer la transformation vers le stade de vie suivant.

Résultats de recherches précédentes

Dans des études antérieures, fournir de l'acide folique a aidé les larves de moustiques à mieux se développer lorsqu'elles manquaient de leur microbiote durant les étapes ultérieures. Maintenant, les chercheurs voulaient voir comment différentes doses de vitamines B affecteraient la croissance des larves d'Aedes aegypti. Des larves sans germes ont été supplémentées avec des quantités variées de vitamines B. Étonnamment, il n'y avait pas d'amélioration notable dans leur développement par rapport à celles qui n'en recevaient pas. Cependant, une différence notable a été observée dans le ratio des sexes des moustiques adultes, avec plus de femelles émergeant des larves qui ont reçu un traitement aux vitamines B.

L'Impact sur le Ratio Sexuel

Les chercheurs ont cherché à comprendre pourquoi les vitamines B semblaient affecter le ratio sexuel. Ils ont découvert que les moustiques mâles avaient besoin de moins de nutriments dérivés des bactéries que les femelles. Cela a conduit à ce que les larves mâles soient plus sensibles aux doses plus faibles de Biotine, une vitamine B spécifique, entraînant moins de mâles émergeant.

Expérimentations avec les Vitamines B

Les expériences ont montré que les larves d'Aedes aegypti, sans leur microbiote, avaient du mal à se développer en adultes. Lorsqu'on leur donnait seulement de l'acide folique, le succès du développement s'améliorait quelque peu, mais ce n'était pas complet. Les chercheurs ont testé les effets de l'ajout de plus de vitamines B. Ils ont constaté qu'augmenter la quantité de vitamines B ne menait pas à plus de moustiques adultes mais doublait plutôt le taux de mortalité parmi les larves.

Le ratio des sexes des moustiques adultes a également changé de manière dramatique en faveur des femelles lorsque les larves étaient traitées avec des doses plus élevées de vitamines B. Cela suggérait que les vitamines B avaient un effet spécifique basé sur le genre des larves.

Comprendre les Mécanismes

Pour comprendre comment les vitamines B influençaient le ratio sexuel sans affecter le succès global du développement, les chercheurs ont réalisé une analyse transcriptomique. Cela impliquait d'étudier l'expression des gènes chez les larves mâles et femelles traitées avec de fortes doses de vitamines B. Ils ont découvert que certains gènes liés au stress et au développement étaient activés différemment chez les larves mâles et femelles, suggérant que les vitamines perturbaient les processus normaux.

Tests Individuels de Vitamines B

Pour identifier quelle vitamine B causait les effets observés, les chercheurs les ont testées individuellement à des doses élevées. Ils ont découvert que la biotine avait le plus grand impact négatif, particulièrement sur les larves mâles, car aucun mâle ne s'est développé parmi ceux qui ont reçu de fortes doses de biotine. En revanche, l'acide folique n'a pas affecté de manière significative la proportion d'adultes développés.

Le Rôle des Bactéries

La recherche a également examiné comment les bactéries dans l'environnement ont impacté les besoins nutritionnels des larves. En fournissant aux larves une faible concentration de bactéries, l'étude visait à comprendre si moins de bactéries entraînerait un changement dans le ratio sexuel et le succès du développement. Les résultats ont montré que réduire les bactéries diminuait le succès du développement et biaisait le ratio sexuel vers plus de mâles.

Conclusion sur les Besoins Nutritionnels

Dans l'ensemble, cette recherche a mis en lumière que les larves d'Aedes aegypti ont des besoins nutritionnels différents selon leur sexe. Les mâles ont besoin de moins de nutriments dérivés des bactéries que les femelles pour un développement réussi. Cette différence dans les besoins nutritionnels et la tolérance à la toxicité a conduit à des changements dans le ratio sexuel lorsque les larves recevaient des vitamines B spécifiques à des doses plus élevées.

Perspective Évolutionnaire

D'un point de vue évolutif, favoriser le développement des mâles lorsque la nourriture est rare peut être un moyen de s'assurer qu'une espèce peut se répandre plus efficacement. Si les conditions sont favorables à la croissance, les deux sexes peuvent bien se développer, ce qui leur permet d'habiter leur environnement de manière gourmande. Les résultats suggèrent que les conditions alimentaires peuvent avoir un impact significatif sur le développement larvaire et les populations d'adultes résultantes.

Directions pour la Recherche Future

Il faut faire plus de recherches pour explorer les effets de différents nutriments sur les larves de moustiques. Comprendre comment le microbiote affecte la santé et le développement peut informer les stratégies de contrôle des moustiques. Le rôle des bactéries dans l'influence du contenu nutritionnel disponible pour les moustiques reste un domaine à examiner davantage.

Dernières Réflexions

Cette recherche donne un aperçu du rôle vital que jouent la nutrition et le microbiote dans le développement des moustiques, en particulier pour Aedes aegypti. Elle montre comment la thiamine, la riboflavine, et d'autres vitamines B sont critiques pour le succès larvaire et comment leurs besoins différents peuvent affecter les ratios sexuels au sein de la population. Les résultats encouragent des études continues sur les complexités de la nutrition des insectes, ce qui pourrait mener à de nouvelles méthodes pour contrôler les populations de moustiques et, en fin de compte, les maladies qu'ils transmettent.

Source originale

Titre: Nutritional sex-specificity on bacterial metabolites during mosquito development leads to adult sex-ratio distortion

Résumé: Mosquitoes rely on their microbiota for B vitamin synthesis. We previously found that Aedes aegypti third-instar larvae cleared of their microbiota were impaired in their development, notably due to a lack of folic acid (vitamin B9). In this study, we found that diet supplementation using a cocktail of seven B vitamins did not improve mosquito developmental success, but rather had a significant impact on the sex-ratio of the resulting adults, with an enrichment of female mosquitoes emerging from B vitamin-treated larvae. A transcriptomic analysis of male and female larvae identified some sex-specific regulated genes upon vitamin treatment. When treating germ-free larvae with individual B vitamins, we detected a specific toxic effect related to biotin (vitamin B7) exposure at high concentrations. We then provided germ-free larvae with varying biotin doses and showed that males are sensitive to biotin toxicity at a lower concentration than females. Gnotobiotic larvae exposed to controlled low bacterial counts or with bacteria characterized by slower growth, show a male-enriched adult population, suggesting that males require less bacteria-derived nutrients than females. These findings shed new light on sex-specific nutritional requirements and toxicity thresholds during the development of insect larvae, which impact the sex ratio of adults.

Auteurs: Mathilde Gendrin, O. Romoli, J. Serrato-Salas, C. Gapp, Y. Epelboin, P. Figueras Ivern, F. Barras

Dernière mise à jour: 2024-10-12 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.18.562973

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.18.562973.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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