Assessment of Dengue Risk under Climate Change: A New Approach based on Genetic Analysis of Mosquito

气候变化下的登革热风险评估：基于蚊子遗传分析的新方法

• 批准号: 19F19072
• 负责人: 渡辺 幸三
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19072/
• 关键词: デング熱; 蚊; 遺伝子解析; 東南アジア

【研究項目２　次世代シークエンシングによる蚊ゲノムの解読】217個体のネッタイシマカ蚊成虫から個体ごとにDNAを抽出し，次世代シークエンシンサーを活用したDouble Digest Restriction site Associated DNA Sequence(ddRAD-seq)を行った。ddRAD-seq解析の前に、まずネッタイシマカのゲノム情報を得るために最適なddRAD-seqのライブラリ調整条件（制限酵素の選択、PCR条件など）を見つけた。その最適な条件に基づいてライブラリを調整し、次世代シーケンサーIllumina Hiseqでゲノム全体に分布する膨大な数の一塩基多型（SNP）を約1万領域見つけた。このddRAD-seqでは、10-30個体のDNAをプールして解析を行うことで、より多くの個体のゲノムワイド配列データを迅速に取得することに成功した。【研究項目３　デング熱媒介蚊の生息分布と個体数の拡大過程の遺伝学的推定と環境履歴との関係解析】中立SNP領域の配列データから，分子時計で推定した進化系統樹を都市ごとに作成する。各都市の気候・洪水・土地利用等の環境履歴に基づき，機械学習モデル（ランダムフォレスト）で蚊個体数や生息の有無に影響した各都市の環境条件を解明した。主に、降水量と相対湿度と低層住宅地の密度が蚊の生息に影響していることがわかった。また、SNPを使って都市内の地域間交流の強さを遺伝子頻度の類似性に基づいて評価した結果、雌と雄の飛翔パターンに大きな違いはないことが明らかにされた。また、大きな幹線道路をまたぐ方向の蚊の移動が制限されていることも示唆された。

217 individuals were selected from the 2nd generation and the 2nd generation were selected from the 2nd generation. Double Digest Restriction Site Associated DNA Sequence(ddRAD-seq) was used. The analysis of ddRAD-seq is carried out before, during and after obtaining the information on the optimal ddRAD-seq detection and adjustment conditions (enzyme restriction selection, PCR conditions). The optimal conditions for the distribution of SNPs in the entire population include: The ddRAD-seq was successful in analyzing DNA from 10-30 individuals. [Research Project 3] Genetic estimation of population distribution and population size of heat transfer vectors and analysis of environmental relationships] Sequence analysis of neutral SNP domains and molecular chronology estimation of phylogenetic tree construction The environmental conditions of each city, such as weather, flood and land use, are analyzed based on mechanical learning and the influence of population and living conditions on the environmental conditions of each city. The relative humidity and precipitation of low-rise residential land affect the living conditions of mosquitoes. The similarity of the frequency of the gene between the two regions in the city was evaluated based on the results of the study. The movement of the main road in any direction is limited to the middle of the road.

项目成果

Dengue Disease Dynamics are Modulated by Combinatory Influences of Precipitation and Landscapes: A Machine Learning ? based Approach

登革热疾病动态受降水和景观的综合影响调节：机器学习？

• 发表时间: 2020
• 作者: Micanaldo Ernesto Francisco;Thaddeus M. Carvajal;Masahiro Ryo;Kei Nukazawa;Divina M. Amalin and Kozo Watanabea
• 通讯作者: Divina M. Amalin and Kozo Watanabea

デラサール大学(フィリピン)

德拉萨尔大学（菲律宾）

Inference of Spatial and Temporal Dataset Granularity Effect to the Performance of Machine Learning in Dengue Forecast

时空数据集粒度对登革热预报中机器学习性能影响的推断

• 发表时间: 2021
• 作者: Micanaldo Ernesto Francisco;Thaddeus M. Carvajal; and Kozo Watanabea
• 通讯作者: and Kozo Watanabea

Designing and Developing a Nanobiosensor for the detection of important microbials in Ae. aegypti

设计和开发用于检测AE中重要微生物的纳米生物传感器。

• 发表时间: 2019
• 作者: Carvajal Thadeus;Alocilja Evangeline;Divina Amalin and Watanabe Kozo
• 通讯作者: Divina Amalin and Watanabe Kozo

パジャジャラン大学(インドネシア)

巴乍查兰大学（印度尼西亚）