Os tripanosomas são parasitas hemoflagelados com importância médica para humanos e animais domésticos. Surtos de infecções agudas graves por T.vivax têm sido relatados em todo Brasil onde perdas econômicas e falhas reprodutivas são observadas. Neste trabalho, uma infecção experimental por T. vivax em ovinos confirmou sua transmissão transplacentária. Em relação à epidemiologia de T. vivax, para entender o papel dos jumentos em surtos no Semiárido Brasileiro, foram realizados ensaios parasitológicos e moleculares em infecções naturais e experimentais. Nossos resultados mostraram animais assintomáticos, portanto, podem atuar como potenciais reservatórios. Além disso, estudos filogenéticos revelaram uma diversidade genética inesperada em tripanossomas no Leste da África, especialmente em moscas tsé-tsé. Novos genótipos de T. vivax foram caracterizados e tripanossomas do subgênero Nanomonnas se mostraram prevalentes nestas infecções. Nesta abordagem, conseguimos identificar T. suis e novas espécies do subgênero Pycnomonas presentes em animais selvagens e domésticos. / Trypanosomes are hemoflagellates parasites with medical importance to humans and domestic animals. Outbreaks of severe acute infections by T. vivax have been reported throughout Brazil, where economic loss and reproductive failure are observed. In this study, an experimental infection by T. vivax in sheep confirmed the transplacental transmission of this parasite. Regarding T. vivax epidemiology, to understand the role played by donkeys in outbreaks in the Brazilian Semiarid, we performed parasitological and molecular assays in naturally and experimentally infections. Our findings show that infected donkeys are asymptomatic and, thus, are potential reservoirs. In addition, phylogenetic studies have revealed an unexpected genetic diversity in East Africa, especially in tsetse flies. New genotypes of T. vivax were characterized and trypanosomes of the subgenus Nanomonnas were prevalent in these infections. In this approach, we can identify T. suis and new species of the subgenus Pycnomonas present in wild and domestic animals.

Les trypanosomoses animales africaines transmises par les glossines sont une des principales contraintes pathologiques au développement et à l’intensification de l’élevage en Afrique sub-saharienne. Leur contrôle repose sur deux grandes stratégies : la lutte autonome par les éleveurs qui vise à contrôler la maladie de manière à permettre une production rentable, et l’intervention étatique centralisée qui vise dans la plupart des cas l’éradication du vecteur et de la maladie. Cette seconde stratégie s’est amplifiée récemment dans le cadre de la campagne pan-africaine d’éradication des glossines et des trypanosomoses (PATTEC), coordonnée par l’Union Africaine. Je me suis attachée à caractériser les capacités d’innovation des éleveurs face au risque de santé animale et réciproquement à l’effet du contrôle du risque sur les trajectoires d’innovation des éleveurs. Le terrain d’étude a concerné deux pays d’Afrique de l’Ouest: le Burkina Faso et le Sénégal. Au Sénégal, nous avons développé une approche coûts-bénéfices originale d’un projet d’éradication, et montré que les bénéfices attendus dépendent essentiellement de l’innovation, grâce aux gains de productivité dus à la transition des systèmes d’élevage utilisant la race Djakoré trypanotolérante vers des systèmes d’élevage améliorés utilisant des races plus productives trypanosensibles. Au Burkina Faso (bassin du Mouhoun), les objectifs étaient de caractériser la perception du risque par les éleveurs, les stratégies autonomes de lutte et leurs capacités à adopter une nouvelle méthode de lutte contre les glossines, le pédiluve insecticide. Enfin, pour comprendre et anticiper l’impact de l’évolution du risque trypanosomien sur les trajectoires d’innovation des éleveurs et améliorer l’évaluation économique de la campagne d’éradication au Sénégal, une analyse croisée de 10 études de cas a permis d’identifier puis de caractériser les dynamiques locales d’innovation, les logiques d’action et les indicateurs de capacités d’innovation des différents groupes d’éleveurs. Dans les deux sites d’étude, le dynamisme des réseaux socio-techniques auxquels appartiennent les éleveurs et leurs manières de le mobiliser permettent de comprendre l’impact de ce risque sanitaire sur les capacités d’innovation des éleveurs. Ces processus ont été étudiés en mobilisant une théorie de l’innovation, la SAR (sociologie de l’Acteur-Réseau) et en combinant des méthodes d’enquêtes par questionnaire, d’épidémiologie participative et une analyse compréhensive socio-technique inspirée de la méthode du GERDAL (Groupe d’Expérimentation et de Recherche, Développement et Actions Localisées). En perspective, les avancées liées à ce travail dans le domaine de l’hybridation des sciences vétérinaires et sociales sont discutées, et des pistes d’amélioration possibles sont proposées. Un des principaux enseignements de cette thèse est d’ordre méthodologique : une piste est proposée pour l’hybridation de méthodes d’épidémiologie participative et d’une analyse compréhensive socio-technique basée sur les apports de la SAR et du GERDAL. / African animal trypanosomosis, transmitted by tsetse flies, are among the main animal health constraints to the development and intensification of cattle production in sub-Saharan Africa. Their control relies on two major strategies: the farmer-based control aiming at controlling the disease in order to allow a cost-effective production, and the centralized state intervention mostly targeting the eradication of the vector and the disease. This second strategy recently spread in the framework of the Pan African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC), coordinated by the African Union. I aimed to characterize the innovation capacities of livestock producers facing this animal health risk and vice versa the effect of risk control on innovation trajectories of livestock farmers. The study area concerned two west african countries: Burkina Faso and Senegal. In Senegal, we developed an original cost-benefit approach of the eradication program, and showed that the expected benefits mainly relie on innovation, thanks to the productivity benefits resulting from the shift from livestock breeding systems using the trypanotolerant Djakoré breed toward improved livestock breeding systems using more productive trypanosensible cattle breeds. In Burkina Faso (Mouhoun basin), the goals were to characterize the risk assessment by livestock producers, farmer-based control strategies and their capacities to adopt a new control method against tsetse flies, the insecticide footbath. At last, in order to understand and predict the impact of the evolution of the trypanosomosis risk on innovation trajectories of livestock producers and to improve the economic analysis of the eradication campaign in Senegal, a cross-sectional analysis of 10 case studies allowed identifying and characterizing the local dynamics of innovation, the rationales for action and the indicators of innovation capacities of the different groups of livestock producers. In the two study areas, the dynamism of socio-technical networks which livestock farmers belonged to and the ways they were mobilized allowed to understand the impact of this animal health risk on innovation capacities of the livestock producers. These processes were studied by mobilizing an innovation theory, the ANT (Actor Network Theory) and combining inquiry methods by questionnaires, methods of participatory epidemiology and a comprehensive socio-technical analysis inspired from the GERDAL’s method (Groupe d’Expérimentation et de Recherche, Développement et Actions Localisées). In perspective, advances linked to this work in the field of the hybridization between veterinary and social sciences are discussed, and few potential ways of improvement are proposed. One of the mains learning of this thesis is about methods: a pathway is proposed for hybridization of methods of participatory epidemiology and a comprehensive socio-technical analysis based on the inputs of SAR and GERDAL methods.

Philosophiae Doctor - PhD / Tsetse flies are the biological vectors of human and animal trypanosomiasis and hence representant medical and veterinary importance. The sense of smell plays a significant role in tsetse and its ecological interaction, such as finding blood meal source, resting, and larvicidal sites and for mating. Tsetse olfactory behaviour can be exploited for their management; however, olfactory studies in tsetse flies are still fragmentary. Here in my PhD thesis, using scanning electron microscopy, electrophysiology, behaviour, bioinformatics and molecular biology techniques, I have investigated tsetse flies (Glossina fuscipes fuscipes) olfaction using behaviourally well studied odorants, tsetse repellent by comparing with attractant odour. Insect olfaction is mediated by olfactory sensory neurons (OSNs), located in olfactory sensilla, which are cuticular structures exposed to the environment through pore and create a platform for chemical communication. In the sensilla shaft the dendrite of OSNs are housed, which are protected by called the sensillum lymph produced by support cells and contains a variety of olfactory proteins, including the odorant binding protein (OBP) and chemosensory proteins (CSP). While on the dendrite of OSNs are expressed olfactory receptors. In my PhD, studies I tried to decipher the sense of smell in tsetse fly. In the second chapter, I demonstrated that G. f. fuscipes is equipped with diverse olfactory sensilla, that various from basiconic, trichoid and coeloconic. I also demonstrated, there is shape, length, number difference between sensilla types and sexual dimorphism. There is a major difference between male and female, while male has the unique basiconic sensilla, club shaped found in the pits, which is absent from female pits. In my third chapter, I investigated the odorant receptors which are expressed on the dendrite of the olfactory sensory neurons (OSNs). G. f. fuscipes has 42 ORs, which were not functionally characterised. I used behaviourally well studied odorants, tsetse repellents, composed of four components blend. I demonstrated that tsetse repellent is also a strong antifeedant for both G. pallidipes and G. f. fuscipes using feeding bioassays as compared to the attractant odour, adding the value of tsetse repellent. However, the attractant odour enhanced the feeding index. Using DREAM (deorphanization of receptors based on expression alterations of mRNA levels). I found that in G. f. fuscipes, following a short in vivo exposure to the individual tsetse repellent component as well as an attractant volatile chemical, OSNs that respond to these compounds altered their mRNA expression in two opposite direction, significant downregulation and upregulation in their number of transcripts corresponding to the OR that they expressed and interacted with odorant. Also, I found that the odorants with opposite valence already segregate distinctly at the cellular and molecular target at the periphery, which is the reception of odorants by OSNs, which is the basis of sophisticated olfactory behaviour. Deorphanization of ORs in none model insect is a challenge, here by combining DREAM with molecular dynamics, as docking score, physiology and homology modelling with Drosophila a well-studied model insects, I was able to predict putative receptors of the tsetse repellent components and an attractant odour. However, many ORs were neutral, showing they were not activated by the odorants, demonstrating the selectivity of the technique as well as the receptors. In my fourth chapter, I investigated the OBPs structures and their interaction with odorants molecules. I demonstrated that OBPs are expressed both in the antenna, as well as in other tissues, such as legs. I also demonstrated that there are variations in the expression of OBPs between tissues as well as sexes. I also demonstrated that odorants induced a fast alteration in OBP mRNA expression, some odorants induced a decrease in the transcription of genes corresponding to the activated OBP and others increased the expression by many fold in OBPs in live insect, others were neutral after 5 hours of exposure. Moreover, with subsequent behavioural data showed that the behavioural response of G. f. fuscipes toward 1-octen-3-ol decreased significantly when 1-octen-3-ol putative OBPs were silenced with feeding of double-stranded RNA (dsRNA). In summary, our finding whereby odorant exposure affects the OBPs mRNA, their physiochemical properties and the silencing of these OBPs affected the behavioural response demonstrate that the OBPs are involved in odour detection that affect the percept of the given odorant. The expression of OBPs in olfactory tissues, antenna and their interaction with odorant and their effect on behavioural response when silenced shows their direct involvement in odour detection and reception. Furthermore, their expression in other tissues such as legs indicates they might also have role in other physiological functions, such as taste.

No description available.

En Afrique sub-saharienne, près de 10 millions de km2 de terres, les plus fertiles en productions fourragères et agricoles, sont infestées de mouches tsé-tsé limitant ainsi les initiatives de développement d’une agriculture durable. Les tsé-tsé transmettent des trypanosomes qui sont responsables des trypanosomoses animales et humaines africaines. En 2000, les Chefs d’Etats et de Gouvernements africains ont décidé de redoubler d’efforts pour lutter contre les mouches tsé-tsé et les trypanosomoses en créant la Pan African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC). Dans ce contexte, le gouvernement sénégalais a initié un programme d’éradication des glossines dans la zone des Niayes en utilisant une souche de Glossina palpalis gambiensis originaire du Burkina Faso. La présente thèse visait à optimiser l’utilisation de la technique de l’insecte stérile (TIS) en Afrique de l’Ouest pour lutter contre les glossines. Un dispositif de transport sur de longues distances de pupes matures a été développé et validé à partir de pupes mâles de G. p. gambiensis produites et irradiées à Bobo-Dioulasso, Burkina Faso et à Bratislava, Slovaquie (irradiation faite à Seibersdorf, Autriche) et transportées par voie aérienne jusqu’à Dakar, Sénégal. Le dispositif constitué d’une boîte isotherme et des packs S8 a permis de maintenir les pupes à une température de 10 ± 3°C et de les transporter pendant 2-3 jours jusqu’au centre d’émergence de l’ISRA, pour produire des mâles stériles utilisables pour la technique de l’insecte stérile. Un contrôle qualité a été réalisé sur un échantillon de 50 pupes prélevé dans chaque lot de pupes (minimum 2 lots par envoi) pour déterminer l’aptitude d’envol des mâles stériles et leur survie sous stress (à jeun). Le reste des pupes utilisé pour les lâchers sur le terrain a été considéré comme témoin. Le protocole qualité décrit permettra un suivi précis de la qualité des mâles stériles utilisés dans les programmes opérationnels d’éradication dans le cadre de la PATTEC. Un outil moléculaire de discrimination de mâles stériles lâchés et sauvages a également été développé à partir du gène mitochondrial COI (cytochrome oxydase) et a montré que les séquences COI des mouches lâchées (produites en insectarium) sont 100% identiques entre elles et différentes de celles des mouches sauvages. Par ailleurs, afin de déterminer les conditions optimales d’élevage de souches de G. p. gambiensis et de déterminer la souche qui sera la plus adaptée à tel ou tel environnement ou pays dans le cadre d’une lutte avec une composante lâcher de mâles stériles, les traits de vie (survie et fécondité) de trois souches de G. p. gambiensis (souches originaires du Burkina Faso (BKF), Sénégal (SEN) et souche introgressée (SENbkf) ont été évalués dans différentes conditions de températures et d’humidités relatives. La température optimale d’élevage en masse a été de 25 ± 1°C, 24,6 ± 1°C et 23,9 ± 1°C pour BKF, SENbkf et SEN respectivement. La variation de l’humidité relative (entre 40 et 75%) a eu très peu d’influence sur la survie et la fécondité. La souche BKF a mieux résisté à de fortes températures que les souches SEN et SENbkf, mais la température limite de survie a été de 32°C pour les trois souches. / In sub-Saharan Africa, nearly 10 million km² of land, the most fertile for animal and agricultural productions, are infested with tsetse flies limiting all development initiatives for sustainable agriculture. Tsetse flies transmit trypanosomes that cause human and animal african trypanosomosis, a debilitating disease of humans (sleeping sickness) and livestock (nagana). In 2000, the African Heads of State and Government decided to increase efforts to address the tsetse and trypanosomosis problem on the African continent and created the Pan-African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC). In this context, the Government of Senegal initiated a tsetse eradication program in the Niayes area using a Glossina palpalis gambiensis strain originating from Burkina Faso. The objective of this thesis was to optimize the use of the sterile insect technique (SIT) in West Africa in order to control the tsetse flies. A system to transport mature pupae over long distances has been developed and validated for male G. p. gambiensis pupae produced and irradiated either in Bobo-Dioulasso, Burkina Faso or in Bratislava, Slovakia (irradiation done in Seibersdorf, Austria) and then transported by air to Dakar, Senegal. The system, constituted of an insulated box and S8 packs, allowed the maintenance of pupae at a temperature of 10 ± 3°C and their transport during 2-3 days to the emergence center of ISRA, where they molted into sterile males which were used for the sterile insect technique.A quality control was carried out on a sample of 50 pupae from each batch (at least 2 batches per shipment) to determine the flight ability of sterile males and their survival under stress conditions (without feeding). The remaining emerging pupae were released in the target area of the eradication programme and were considered as control group. The described protocol for quality control will allow accurate monitoring of the quality of sterile males used in operational eradication programs organized in the context of PATTEC.A molecular tool to distinguish between sterile and wild males was also developed using the mitochondrial gene COI (cytochrome oxidase). We showed that COI sequences of released flies (reared in insectary) are 100% identical and different from those of wild flies.Furthermore, in order to determine the optimal rearing conditions for G. p. gambiensis strains and to identify the strain that would be the best adapted to a particular environment or country in the context of a control with an SIT component, life history (survival and fecundity) of three G. p. gambiensis strains (strains originating from Burkina Faso (BKF), Senegal (SEN), and an introgressed strain (SENbkf)) were investigated at different temperatures and relative humidity conditions. The optimal temperature for the mass-rearing was 25 ± 1°C, 24.6 ± 1°C and 23.9 ± 1°C for BKF, SENbkf and SEN respectively. The relative humidity ranging from 40 to 75% had very little influence on the survival and fecundity. The BKF strain resisted better at higher temperatures than the SENbkf and SEN strains but the temperature limit for survival was about 32°C for all three strains.

En Afrique subsaharienne, la croissance démographique et la variabilité climatique génèrent d’importants mouvements de population en direction des espaces protégés. L’installation en périphérie ou à l’intérieur de ces espaces, exposent les populations humaines et les animaux domestiques (qu’elles élèvent) à la piqûre d’insectes-vecteurs capables de transmettre des pathogènes (fièvre jaune, leishmanioses, trypanosomoses etc.). C’est le cas des glossines (ou mouches tsé-tsé), vecteurs de la Trypanosomiase Humaine Africaine (THA ou maladie du sommeil) et de la Trypanosomose Animale Africaine (TAA). En Côte d’Ivoire, la population est passée de 2,6 millions d’habitants (8 hab/km2) en 1950 à 23,1 millions d’habitants (71,6 hab/km2) en 2015. Le processus de déforestation en faveur de l’agriculture (plantations de café, de cacao, d’hévéas, d’anacardier etc.) a provoqué une saturation foncière qui a orienté les populations agricoles en direction des espaces protégés. Cette anthropisation croissante en marge et à l’intérieur des espaces protégés, exposent les populations humaines et animales domestiques à la piqûre des glossines et au risque trypanosomien. L’objectif de cette étude est de rendre compte des processus d’exploitation de territoires situés en marges et à l’intérieur de deux espaces protégés et d’évaluer le risque trypanosomien associé. Dans un premier temps, il s’agit de caractériser les dynamiques de peuplements (création, extension et multiplication des peuplements, augmentation des densités de populations humaines) et les évolutions de l’emprise rurale (superficies cultivées et types de cultures) en périphérie du Parc National de Taï (forêt) et du Parc National de la Comoé (savane). Les activités menées par les populations riveraines en périphérie et au sein de ces espaces protégés sont également étudiées (cueillette, chasse, pêche, pâturage, orpaillage, etc.). Parallèlement, afin d’évaluer le risque, des enquêtes entomologiques (diversité des espèces, densité et infection des glossines), médicales et vétérinaires (séroprévalence, prévalence de la THA et de la TAA) ont été menées. Cette approche « One Health », permet de mesurer l’exposition au risque trypanosomien, en tenant compte de la manière dont les populations humaines exploitent les territoires situés en marge et à l’intérieur d’espaces protégés. Au vu des projections démographiques et des questions foncières à venir qui leurs sont associées, cette thématique apparaît essentielle en vue de l’élimination des trypanosomoses humaines et animales. / In Sub-Saharan Africa, population growth and climatic variability generate significant population movements in direction of protected areas. The installation on the periphery or inside the protected areas, exposes the human populations and the animals that they raise to the bite of insect-vectors able to transmitting pathogens (yellow fever, leishmaniasis, trypanosomosis etc.). This is the case of tsetse flies, vectors of Human African Trypanosomiasis (HAT or sleeping sickness) and African Animal Trypanosomosis (AAT). In Côte d’Ivoire, population increased from 2.6 million (8 people/km2) in 1950 to 23,1 million in 2015 (71,6 people/km2). The process of deforestation for agriculture development (coffee, cocoa, rubber tree and cashew plantations for example) have led to a land saturation, which are oriented agricultural populations towards protected areas. This increasing of anthropic impacts in and around protected areas exposes human and animal populations to tsetse fly bite and trypanosome risk. The objective of this study is to report the process of exploitation of territories situated in margins and inside two protected areas and to evaluate trypanosome risk. More precisely, the first step is to characterize settlement dynamics (creation, extension and multiplication of stands, increase in human population densities) and changes in the rural area (areas cultivated and types of crops) outskirts of the Taï National Park (forest) and the Comoé National Park (savannah). Activities carried out by the surrounding riparian populations and within these protected areas is also studied (gathering, hunting, fishing, grazing, gold panning, etc.). In the same time, in order to assess the risk, entomological surveys (species diversity, density and infection of tsetse flies), medical and veterinary surveys (seroprevalence, prevalence of HAT and AAT) were conducted. This "One Health" approach provides a better understanding of how populations exploit marginal and protected areas and measure trypanosome risk exposure. In view of the demographic projections and future land issues associated, this theme appears essential for the elimination of human and animal trypanosomiasis. This study helps to reach the goal of elimination of THA in Côte d'Ivoire by 2020.

Το βακτήριο Wolbachia είναι ένα ενδοκυττάριο και μητρικά κληρονομούμενο συμβιωτικό βακτήριο. Ανήκει στην ομοταξία των Alphaproteobacteria και την τάξη των Rickettsiales. Αποτελεί ίσως τον πιο διαδεδομένο ενδοκυττάριο συμβιωτικό οργανισμό στον πλανήτη, καθώς έχει εντοπιστεί μέχρι στιγμής σε πληθώρα αρθροπόδων και νηματωδών της φιλαρίασης. Πρόσφατες μελέτες εκτιμούν ότι πάνω από το 40% των ειδών αρθροπόδων είναι μολυσμένα με το βακτήριο Wolbachia. Το συμβιωτικό αυτό βακτήριο επηρεάζει τις βιολογικές λειτουργίες και ιδιότητες των ξενιστών του και είναι υπεύθυνο για μια σειρά αναπαραγωγικών ανωμαλιών, όπως η κυτταροπλασματική ασυμβατότητα, η παρθενογένεση, η θανάτωση των αρσενικών εμβρύων και η θηλυκοποίηση. Τα μοναδικά αυτά βιολογικά χαρακτηριστικά του βακτηρίου Wolbachia προσελκύουν όλο και περισσότερο το ενδιαφέρον διαφόρων ερευνητών τόσο για το ρόλο του βακτηρίου σε εξελικτικές διαδικασίες (κυρίως ειδογένεση) όσο και για τη χρησιμοποίησή του σε περιβαλλοντικά φιλικές εφαρμογές καταπολέμησης οργανισμών που είναι επιβλαβείς στους τομείς του γεωργικού και δασικού περιβάλλοντος, και της υγείας. Τα είδη του γένους Glossina (Diptera: Glossinidae), γνωστά και ως μύγες τσε-τσε, αποτελούν ξενιστές του βακτηρίου Wolbachia. Η μύγα τσε-τσε είναι ο σημαντικότερος φορέας των παθογόνων τρυπανοσωμάτων στην τροπική Αφρική, τα οποία προκαλούν την ασθένεια του ύπνου (sleeping sickness) στον άνθρωπο και την αντίστοιχη τρυπανοσωμίαση, γνωστή ως nagana, στα ζώα. Η χρησιμοποίηση του βακτηρίου Wolbachia σε μεθόδους βιολογικής καταπολέμησης της μύγας τσε-τσε προαπαιτεί την πλήρη γνώση της γενετικής του ταυτότητας και των αλληλεπιδράσεων του με το ξενιστή. Προς την κατεύθυνση αυτή, και στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, πραγματοποιήθηκε η ανίχνευση του συμβιωτικού βακτηρίου Wolbachia σε περισσότερα από 5300 άτομα από φυσικούς και εργαστηριακούς πληθυσμούς 11 διαφορετικών ειδών μύγας τσε-τσε από 13 Αφρικανικές χώρες. Τα αποτελέσματα έδειξαν τεράστια απόκλιση της παρουσίας του βακτηρίου τόσο μεταξύ ειδών όσο και μεταξύ πληθυσμών του ίδιου είδους. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ο γενετικός χαρακτηρισμός των στελεχών Wolbachia από συνολικά 29 αντιπροσωπευτικά δείγματα διαφόρων πληθυσμών και ειδών μύγας τσε-τσε, ενώ σε αρκετά από αυτά παρατηρήθηκαν πολλαπλά στελέχη του βακτηρίου. Διαπιστώθηκε εντυπωσιακή γενετική ποικιλότητα στελεχών Wolbachia που απαντούν στα διάφορα είδη μύγας τσε-τσε καθώς και ασυμφωνία μεταξύ των φυλογενειών των στελεχών Wolbachia και των μυγών τσε-τσε ξενιστών της, γεγονός που σημαίνει οριζόντια μετακίνηση του συμβιωτικού βακτηρίου κατά την εξέλιξη. Επιπρόσθετα, εντοπίστηκαν για πρώτη φορά εκτεταμένα γεγονότα οριζόντιας μεταφοράς βακτηριακών γονιδίων στο γονιδίωμα τριών ειδών μύγας τσε-τσε: στο Glossina morsitans morsitans, Glossina pallidipes και Glossina austeni. Από εξελικτικής σκοπιάς, κρίσιμα ερωτήματα προκύπτουν από τα παραπάνω ευρήματα, και πιο συγκεκριμένα σχετικά με: την προέλευση-μηχανισμό αυτών των γεγονότων οριζόντιας μεταφοράς, τον χρονικό προσδιορισμό τους, τον πιθανό ρόλο τους σε διαδικασίες ειδογένεσης και την επιλεκτική εμφάνισή τους σε ορισμένα μόνο είδη Glossina π.χ. στo υποείδos Glossina morsitans centralis που είναι πολύ συγγενικό του Glossina morsitans morsitans δεν παρατηρήθηκε το φαινόμενο. Εξίσου σημαντική και επιβεβλημένη κρίνεται η διεξοδική διερεύνηση του ενδεχομένου τα βακτηριακά γονίδια που ενσωματώθηκαν στο ευκαρυωτικό γονιδίωμα της μύγας τσε-τσε να ευθύνονται για την έκφραση νέων λειτουργιών-ιδιοτήτων (ή να μεταβάλλουν τις ήδη υπάρχουσες), ιδίως μάλιστα εάν αυτές συνδέονται με την αποδοτικότητα μετάδοσης της νόσου της τρυπανοσωμίασης μέσω του φορέα της, δηλαδή της μύγας τσε-τσε. Τέλος, διαπιστώθηκε πιθανή αρνητική συσχέτιση της παρουσίας του βακτηρίου Wolbachia με τον παθογόνο ιό Salivary Gland hypertrophy Virus (SGHV), γεγονός που συζητείται στα πλαίσια βιολογικών εφαρμογών καταπολέμησης του εντόμου-φορέα και της τρυπανοσωμίασης. Παράλληλα, μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει η προοπτική χρησιμοποίησης του βακτηρίου Wolbachia για τη βιολογική καταπολέμηση εντόμων αγροτικής ή /και περιβαλλοντικής σημασίας, όπως είναι οι αφίδες και η καρπόκαψα καστανιάς. Το γεγονός αυτό προϋποθέτει την ανίχνευση και τη γενετική ταυτοποίηση του βακτηρίου σε φυσικούς πληθυσμούς εντόμων. Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής πραγματοποιήθηκε ανίχνευση και χαρακτηρισμός του βακτηρίου Wolbachia σε 78 συνολικά άτομα από 22 είδη αφίδων, από 26 φυσικούς πληθυσμούς από την Ελλάδα. Από αυτούς τους 26 πληθυσμούς, μόλις οι 4 βρέθηκαν να είναι μολυσμένοι με το βακτήριο Wolbachia και συγκεκριμένα πληθυσμοί των ειδών: Aphis fabae, Aphis hederae, Metopolophium dirhodum και Baizongia pistaciae. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν για πρώτη φορά ότι η παρουσία του βακτηρίου Wolbachia στις αφίδες είναι πιθανά πιο διαδεδομένη από ότι προέκυπτε από προηγούμενες μελέτες. Επίσης, μελετήθηκε η ανίχνευση και ο χαρακτηρισμός του βακτηρίου Wolbachia στα είδη Cydia splendana, Cydia fagiglandana και Pammene fasciana. Το βακτήριο Wolbachia ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά στα συγκεκριμένα είδη και μάλιστα διαπιστώθηκε ότι η συχνότητα εμφάνισής του ποικίλει τόσο μεταξύ των δύο ειδών Cydia όσο και μεταξύ των πληθυσμών του κάθε είδους. Στο είδος Pammene fasciana, το βακτήριο ανιχνεύθηκε σε όλα τα άτομα που μελετήθηκαν. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής συζητούνται από τη σκοπιά τόσο της οικολογικής και εξελικτικής σημασίας τους όσο και της προοπτικής χρησιμοποίησης του συμβιωτικού βακτηρίου Wolbachia για τον πληθυσμιακό έλεγχο επιβλαβών εντόμων όπως οι μύγες τσε-τσε, οι αφίδες και η καρπόκαψα καστανιάς. / Wolbachia is an intracellular and maternally inherited symbiotic bacterium that belongs to the class of Alphaproteobacteria and the order of Rickettsiales. It is the most ubiquitous intracellular symbiotic organism of the planet, since it has been estimated that over 40% of insect species, in addition to filarial nematodes, crustaceans, and arachnids are infected with Wolbachia. In arthropods Wolbachia affects the biological functions and properties of its hosts and it is responsible for a number of reproductive abnormalities, such as cytoplasmic incompatibility (CI), thelytokous parthenogenesis, feminization of genetic males and male killing. These unique biological characteristics of Wolbachia are attracting the interest of various researchers for: (a) decyphering the role of Wolbachia in evolutionary processes (mainly speciation), and (b) for its use in environmentally friendly applications for the control of agricultural pests and disease vectors. The species of genus Glossina (Diptera: Glossinidae) known as tsetse flies, have been found to be infected with Wolbachia. Tsetse flies are the sole vectors of pathogenic trypanosomes in tropical Africa, causing the “sleeping sickness” in humans and the “nagana” in animals. The potential use of Wolbachia for the control of tsetse flies, prerequisite a thorough knowledge of its genetic identity and the interactions with the host. To further characterize the prevalence of Wolbachia in tsetse flies an extensive screen of more than 5300 specimens from natural and laboratory populations of 11 different Glossina species originating from 13 African countries was carried out. Our results indicated a huge divergence in the prevalence of Wolbachia, both among the species and among populations of the same species. Further characterization by MLST and wsp genotyping was carried out for the Wolbachia strains of 29 representative populations and species of tsetse flies. An impressive genetic diversity of Wolbachia strains in tsetse flies was revealed. Interestingly, disconcordance between the phylogeny of Wolbachia and that of the tsetse flies was observed, suggesting horizontal transmission of Wolbachia during the evolution. Moreover, extended horizontal gene transfer events were detected for first time in Glossina morsitans morsitans, Glossina pallidipes και Glossina austeni. These results raise critical questions concerning: (a) the origin/mechanism of these horizontal gene transfer events, (b) their temporal determination, (c) their potential role as agents of speciation and (d) their selective appearance in only some Glossina species e.g in the subspecies Glossina morsitans centralis which is closely related with Glossina morsitans morsitans the phenomenon was not observed. Equally important will be to examine if genes from the chromosomal insertions were potentially expressed and examine if these genes are associated with the vectorial capacity of tsetse flies for the trypanosoma transmission. Finally, a negative correlation between the presence of Wolbachia with the Salivary Gland Hypertrophy Virus (SGHV) was identified. This is further discussed in the context of biological applications for control of tsetse fly-vector and trypanosomiasis. Finally in this thesis, the detection and characterization of Wolbachia in 78 specimens of 22 aphids species, from 26 natural populations, from Greece was examined. Only 4 out of 26 populations were found to be infected with Wolbachia, and specifically the species: Aphis fabae, Aphis hederae, Metopolophium dirhodum και Baizongia pistaciae. These results indicated that the presence of Wolbachia in aphids is probably more prevalent than it was derived from previous studies. Also, detection and characterization of Wolbachia in the Cydia splendana, Cydia fagiglandana and Pammene fasciana was carried out. Wolbachia was detected for first time in these species, and it was found that the prevalence of Wolbachia varies between the two species of Cydia and among populations of each species, with the infection in Pammene fasciana being fixed. At the end the ecological and evolutionary importance of Wolbachia, together with the use of the bacterium for the population control of harmful insects like tsetse flies, aphids and moths is further discussed.