Research Article

Molecular identification of Wolbachia and Sodalis glossinidius in the midgut of Glossina fuscipes quanzensis from the Democratic Republic of Congo

Identification moléculaire de Wolbachia et Sodalis glossinidius dans l’intestin moyen de Glossina fuscipes quanzensis de la République Démocratique du Congo

¹ Molecular Parasitology and Entomology Unit, Department of Biochemistry, Faculty of Science, University of Dschang, PO Box 67, Dschang, Cameroon
² Institute of Health and Society, Université Catholique de Louvain, Clos Chapelle-aux-Champs 30, 1200 Woluwe-Saint-Lambert, Brussels, Belgium
³ Department of Biomedical Sciences, Institute of Tropical Medicine, Nationalestraat 155, 2000, Antwerp, Belgium
⁴ Department of Animal Biology and Physiology, Faculty of Science, University of Yaoundé I, PO Box 812 Yaoundé, Cameroon
⁵ Mission Spéciale d’Eradication des Glossines, Division Régionale Tsé-Tsé Adamaoua, PO Box 263 Ngaoundéré, Cameroon
⁶ Institut national de recherche biomédicale Kinshasa, Avenue de la démocratie N°5345, Gombe, Kinshasa, Democratic Republic of Congo
⁷ UMR 177, IRD-CIRAD, CIRAD TA A-17/G, Campus International de Baillarguet, Montpellier Cedex 5, France
⁸ Center for Research on Filariasis and other Tropical Diseases (CRFILMT), PO Box 5797 Yaoundé, Cameroon
⁹ University of Yaoundé I, Faculty of Science, PO Box 812, Yaoundé, Cameroon
¹⁰ Department of Tropical Medicine, University of Kinshasa, B.P. 127 Kinshasa XI, Democratic Republic of Congo

^* Corresponding author: gsimoca@yahoo.fr

Received: 13 September 2018
Accepted: 23 January 2019

Abstract

During the last 30 years, investigations on the microbiome of different tsetse species have generated substantial data on the bacterial flora of these cyclical vectors of African trypanosomes, with the overarching goal of improving the control of trypanosomiases. It is in this context that the presence of Wolbachia and Sodalis glossinidius was studied in wild populations of Glossina fuscipes quanzensis from the Democratic Republic of Congo. Tsetse flies were captured with pyramidal traps. Of the 700 Glossina f. quanzensis captured, 360 were dissected and their midguts collected and analyzed. Sodalis glossinidius and Wolbachia were identified by PCR. The Wolbachia-positive samples were genetically characterized with five molecular markers. PCR revealed 84.78% and 15.55% midguts infected by Wolbachia and S. glossinidius, respectively. The infection rates varied according to capture sites. Of the five molecular markers used to characterize Wolbachia, only the fructose bis-phosphate aldolase gene was amplified for about 60% of midguts previously found with Wolbachia infections. The sequencing results confirmed the presence of Wolbachia and revealed the presence of S. glossinidius in the midgut of Glossina f. quanzensis. A low level of midguts were naturally co-infected by both bacteria. The data generated in this study open a framework for investigations aimed at understanding the contribution of these symbiotic microorganisms to the vectorial competence of Glossina fuscipes quanzensis.

Résumé

Au cours des 30 dernières années, les recherches sur le microbiome de différentes espèces de glossines ont généré des données substantielles sur la flore bactérienne de ces vecteurs cycliques des trypanosomes africains, l’objectif principal étant d’améliorer le contrôle des trypanosomiases. C’est dans cette optique que la présence de Wolbachia et Sodalis glossinidius a été étudiée dans des populations sauvages de Glossina fuscipes quanzensis de la République démocratique du Congo. Les glossines ont été capturées avec des pièges pyramidaux. Parmi les 700 Glossina f. quanzensis capturés, 360 ont été disséqués et leur estomac récupéré et analysé. Sodalis glossinidius et Wolbachia ont été identifiés par PCR. Les échantillons positifs pour Wolbachia ont été génétiquement caractérisés avec cinq marqueurs moléculaires. La PCR a révélé que 84,78 % et 15,55 % de l’intestin moyen étaient respectivement infectés par Wolbachia et S. glossinidius. Les taux d’infection variaient selon les sites de capture. Sur les cinq marqueurs moléculaires utilisés pour caractériser Wolbachia, seul le gène de la fructose bis-phosphate aldolase a été amplifié pour environ 60 % des intestins moyens précédemment identifiés porteurs de Wolbachia. Les résultats du séquençage ont confirmé la présence de Wolbachia et ont révélé la présence de S. glossinidius dans l’intestin moyen de Glossina f. quanzensis. Un faible taux des intestins moyens était naturellement co-infecté par les deux bactéries. Les données de cette étude ouvrent un cadre pour des recherches visant à comprendre la contribution de ces microorganismes symbiotiques sur la compétence vectorielle de Glossina fuscipes quanzensis.