Summary

재현할 수 dsRNA Microinjection 및 산란 검정 집 파리 모기에

Published: November 08, 2018
doi:

Summary

이 프로토콜 우리가 표준화 하 고 몇 년 동안 모기와 집 파리의 hemolymph를 직접 핵 산의 특정 수량을 제공 하는 데 사용 하는 microinjection 방법을 설명 합니다. 이 프로토콜 최소 주입 죽음 귀착되 고 통치의 복용량 상관 측정을 허용 한다.

Abstract

RNA 간섭, 유도 하는 데 사용 하는 합성 dsRNAs 복용량 의존 phenotypic 효과 있을 수 있습니다. 이러한 효과 dsRNAs 비 양적 방법을 사용 하 여 배달 되는 경우를 정의 하기 어려운 있습니다. 알려진된 양의 핵 산 또는 다른 화학 물질의 정확한 전달이 테스트 중인 화합물의 효능을 측정 하 고 신뢰할 수 있는 비교 화합물 중요 합니다.

여기 우리는 일반적으로 사출 부상에 의해 유도 된 사망률 감소 dsRNA의 특정 복용량의 정확한 배달을 보장 하는 재현성, 양적 microinjection 프로토콜을 제공 합니다. 이러한 수정 Rhodamine B, 졸업된 주사 바늘의 추가 포함 하 고 향상 된 복구 방법 하면와 콜린스에서 빌린. 이 메서드는 복용량 응답의 계산을 허용 하 고 화합물 사이 비교를 용이 하 게. 이 메서드의 버전은 성공적으로 통치 유전자 리보솜 RNA 사본을의 입을에서 결과에 감소를 평가 하기 위해 모기 집 파리의 3 속에 사용 되었습니다.

이 프로토콜은 작은 곤충 microinjection의 몇 가지 과제를 줄이기 위해 전략을 제공 합니다. DsRNAs 시각적 확인 동반의 함께, 기계적 배달, 배달, 효과적인 위치 식별 및 포스트 주입 복구 기간 포함 정확한 먹이 지 고 낮은 부상 사망 확인 합니다. 이 프로토콜은 또한 통치에 대 한 효과의 유니폼 결정에 대 한 산란 검정을 설명합니다.

Introduction

성인 dipterans에 작은 생체, 핵 산 등을 제공 하는 Culicidae와 Muscidae에도 전하실을 입증 했다. 불 임 (때 독점적으로 유전자를 대상으로 성인의 고환에 표현)과 사망률 (때 대상 SNF7 및 스테로이드 수용 체 coactivator) 애벌레 Aedes aegypti생산 dsRNAs의 구두 글귀 보고 되었습니다1,2 . 사망률 또한 애벌레 파리 자리 부채에 HSP70을 대상으로 관찰 되었습니다3. 그러나 이러한 phenotypic 효과,, 하지 설탕 식사4,5성인 Ae aegypti dsRNA 먹이 후 이어지고 있다.

Microinjection 때 병원 체 또는 핵 산, 그로 인하여 유도 하는 조직의 반응5,6,,78,9,10 소개는 midgut를 우회 하는 데 사용 되었습니다. . 몇몇 microinjection 기술은 존재 한다, 자동된 볼륨 배달 2.3 최저 허용 하는 마이크로프로세서 제어 인젝터 분사 볼륨의 시각적 측정을 필요로 하는 사내 생산된 기구에서 배열 하는 장비와 관련 된 nL 5 , 9 , 10 , 11. ribosomal mRNAs를 표적으로 하는 RNA 간섭 (RNAi) 트리거 절지동물 소 틱 Rhipicephalus microplus, 다양 한와 Culex pipiens, Aedes aegypti 모기 난소 개발 중단 그리고는 집에서 파리 파리 자리 부채5,9,,1213. 이러한 연구에서 산란의 장애 모니터링 종료 또는 자손의 표현 형 명단 수도는 접종의 효능을 결정 하기 위한 필수적 이었다. 이것은 같은 Wolbachia-비 전통적인 biocontrol 방법의 많은 것에서 중요 하 고 원하는 효과 남성 소개 (성적 비호 환성) 감염 및 RNAi 유도 무 균5은 대가족제 치명적인 표현 형의 형태 ,,914. 사망률과 통치를 추적 하는 것은 특성화 및 매우 구체적인 biorationals (자연적 사건 병원 체 그리고/또한 자연 파생 상품)15의 개발 필요.

이 프로토콜 제공 성인 모기와 집 파리;에 대 한 자세한 microinjection 기술 종종 잘 문학에서 설명 하는 프로세스입니다. 또한, 산란 검정 방법론 성인 dipterans에 dsRNA 효과 적절 하 게 평가 하는 설명 합니다. 이러한 프로토콜 Aedes aegypti파리 자리 부채 를 위해 특별히 개발 되었다 그러나 다른 종에 대 한 수정할 수 있습니다.

Protocol

1. 곤충 준비 몇 시간 동안 또는 CO2 를 2 분 노출 4 ° C에서 그들을 재미을 누른 다음 주사 전에 4 ° C에서 모기를 anesthetize. 감기 주사 전에 h 4 ° C 2\u20123에서 파리 anesthetize. 모기와 파리는 성관계를 산란 응답 변수 인지 확인 하십시오.참고: 모기 anesthetization 메서드는 종 및 변형에 따라 다릅니다, 그리고 예를 들어, Culex Aedes aegypti 보다 차가운 anesthetization에서 훨씬 빨리 복구 및 따라서 CO2 최저 바람직합니다. 얼음, 신중 하 게 단계 모기 또는 파리 ventrally 그들을 부드러운 집게를 사용 하 여 노출 현미경 슬라이드 ~0.5 c m 간격에. 표준 슬라이드 6 모기의 두 행을 저장할 수 또는 6-7 집 파리. 모기 또는 슬라이드 처리를 돕기 위해 파리의 명확한 슬라이드의 왼쪽 이나 오른쪽 끝에 1-1.5 c m의 공간을 남겨 주세요. 주입에 대 한 준비까지 큰 접시에 4 ° C에서 준비 된 곤충의 슬라이드를 계속.참고: Petri 접시 뚜껑을 통해 구멍을 드릴 때 상한 공기 변위에 의해 방해 되 고에서 곤충을 방지 도움이 됩니다. 몇 접시 바닥에 확보 유리 모 세관에 슬라이드 배치 페 트리 접시에서 제거를 쉽게 것입니다. 2. 곤충 주입 Estep 외 에 설명 된 대로 dsRNA를 준비 5 와 Sanscrainte 외. 9. 만약, 오염 물질의 무료 dsRNA 수 측정할 수 260 nm로260 × 희석 비율 × 40 μ g/mL에서 계산 RNA 농도에서 흡 광도 측정 하는 분 광 광도 계를 사용 하 여. 진정 표 또는 얕은 얼음 양동이 현미경 및 microinjector를 해 부 하도록 설정 냉 취 모기와 파리 (1.1-1.3 단계 및 그림 1참조)에 주사를 수행. 유리 모 세관 바늘 끌어당기는 사람와 좋은 팁을 당겨 (설정: 히터 = 15 단위, 솔레노이드 = 4 A).주: 제조업체의 세부 사항에 대 한 재료의 표를 참조 하십시오. 모 세관 바늘을 날카로운 포인트를 생산 하는 집게의 쌍을 곤란 하 게 하 여 제조업체의 지침과 휴식 바늘 팁에 의하여 microinjector에 넣으십시오.참고: 제안된 바늘 오프닝 크기는 모기에 대 한 ~ 150 µ m 및 집 파리에 대 한 ~ 250 µ m입니다. 원하는 배달 볼륨에 대 한 microinjector를 설정 합니다. ~ 50 nL aliquots에서 초승달 모양 움직임은 쉽게 관찰 하 고 모기 microinjections에 대 한 권장. 가능한 경우, 빠른 주입 설정 가능 작성 및 추방 nuclease 무료 물 3 번 바늘을 씻어. 주입 농도 100\u2012150 nL 모기에 대 한 원하는 복용량 그리고 500 nL 제공할 것입니다 같은 제공에 원하는 집 파리에 대 한 복용량에 대 한 솔루션을 준비 합니다.참고: 제안 초기 복용량: 1 µ g 대는 각 모기 및 각 집 파리5,95 µ g. 선택적으로 모기, Rhodamine B (시각화에 도움) 3.0 µ g/mL의 최종 농도에 솔루션을 추가 합니다.참고: 염료 복 부/가슴 교차로에서 복 부 표면에 거의 분명 표 피를 통해 주입 후의 핑크 색상으로 명확 하 게 표시 됩니다. 하 주사 (파라핀 필름의 조각) 등 깨끗 한 표면에 유리 바늘으로 공기에서 빠는 없이 솔루션의 3-4 µ L 플라스틱 액체는 바늘에서 분배 하 여 섬세 한 작업와이 퍼와 물방울을 닦아 부드럽게 시작 될 때까지 반복 해 서 넣기 버튼을 눌러.참고: microinjectors의 일부 모델 필요 하지만 백필 주사기, 인젝터 재료의 테이블에서 에서 참조 하지 않습니다. 울트라 벌금 포인트 마커를 사용 하 여 해시 마크 ~ 1 mm 떨어져 시작 액체 초승달 모양에서 바늘 칼을 그립니다. 이 초승달 모양 움직임을 시각화에 도움이 되며 솔루션은 주입 동안 모기를 입력 확인. 진정 테이블 또는 얼음 (그림 1)에 바늘에서 모기 또는 파리 (로 단계 1.2-1.3에서에서 준비)의 슬라이드를 설정 합니다. 확인 현미경에서 그의 시야는 넓은 바늘에 솔루션 초승달을 볼 정도로. 모기에 대 한 mesokatepisternum (그림 2A)의 중간 1/3로 바늘을 정렬 하 고 반대편에 배치 집게와 바늘에 대 한 모기를 보강 하는 동안 부드럽게 찌르는 바늘 팁 사용 하 여 표 피는 microinjector 마이크로 미터입니다. 집 파리에 대 한 mesopleuron (그림 2B)와 바늘을 정렬 하 고 바늘에 대 한 비행을 보강 하면서 부드럽게 펑크 바늘 팁과 표 피. 부드럽게 모기에 바늘을 슬라이드 또는 끝 중간 선 통과 될 때까지 신체를 비행.참고: 곤충에서 주입 된 액체 구슬에서 결과 수시로 너무 얕은 바늘을 삽입 (단계 2.15 참조). 원하는 양의 액체 주입 되어 때까지 바늘에 액체 초승달의 움직임을 보면서, 넣기 버튼을 눌러. 모기에 대 한 경우 50.6 nL aliquots로 설정, ~ 100에 대 한 2 X를 눌러 nL 또는 3 배 ~ 150 nL. ~ 500 nL 주입 되어까지 넣기 버튼을 눌러 집 파리에 대 한 (즉, 69 nL aliquots와 7 X 483 눌러 nL). 초승달 모양 이동 하지 않으면 천천히 모기 슬라이드 또는 초승달 모양 운동에 대 한 보고 하는 동안 바늘을 비행. 만약 주입된 솔루션 비즈 바늘 제거 또는 이동, 실패 하는 초승달 모양의 표 피에서의 부분 취소로 곤충이이 주입 실패 했다. 10-15의 그룹에 성공적으로 삽입 된 모기 또는 3.5 온스 컵 개최를 취소 하는 5의 그룹에서 집 파리를 전송 합니다. 얇은 명주 그물 이나 그물을 커버 하 고 실내 온도에 복구. 모기와 파리 (1-2 h) 회복, 후 10% 자당 해결책으로 흠뻑 목화 공을 통해 각 지주 컵을 반전.참고: 설탕 식사10에 쉽게 액세스를 제공 하 여 생존에 자당 면 에이즈 위에 컵의 반전 단계 2.5 주입 솔루션 사이 바늘을 씻어. 완료 되 면 주입, 폐기 적절 한 sharps 용기에 바늘을 사용 합니다. 3. aedes aegypti 사망률과 산란 검정 주사 후 3 일 동안 계속 10% 자당 모기 제공 가시 죽은 모기의 수를 기록. (예: 콜라겐 소시지 케이싱) ≤12-인치 인공 막을 신선한 혈액 (즉, Aedes aegypti소)과 뜨거운 물 목욕에서 60 ° C에 열을 채우십시오. 짧게 막 종이 타월에 압 연 하 여 건조 하 고 3.5 온스 투명 컵을 들고의 얇은 명주 그물 모자에 걸쳐 누워. 을 강화 하기 위해 먹이 phagostimulant 또는 핸들 케이스 표면에 인간의 휘발성을 떠나 깨끗 한 맨 손으로 따뜻하게 혈액 소시지를가 열 후 혈액 1 m m ATP 스파이크. 혈액 공급, 후 10% 자당 지주 컵 위에 적셔 목화 공을 교체 하 고 모기 산란 컵을 전송 하기 전에 ~ 24 h 동안 휴식을 허용. 작성 하 여 건설 산란 컵 취소 ~ 30 mL 이온된 H2O와 씨앗 발 아 종이 조각을 배치 3.5 온스 검정 컵 (~ 4 c m 폭 및 5 cm 긴 능선 수직 실행) 측면 (그림 3A)에 대 한 컵의 아래쪽에 . 얇은 명주 그물 이나 그물을 커버 하 고 얇은 명주 그물 이나 그물 모자에 작은 슬릿 (~ 1 cm)를 잘라. 24 시간 후 혈액 공급에서 작은 슬릿 (~ 1 cm) 지주 컵의 얇은 명주 그물 모자에 자르고 성공적으로 먹이 개별 여성 전송-복 부에 보이는 혈액 bolus로-산란 컵 (1 여성/산란 컵)으로 부드러운 입 포부에 의해. 10% 자당 포화 목화 공 함께 산란 모자에 작은 상처를 봉인. 모기 완전히 일일 사망률을 추적 하는 동안 oviposit를 허용 하도록 5\u20127 일 ~ 27 ° C에서 컵을 개최. 해 범위에서 계란을 계산 합니다. 4. 파리 자리 부채 사망률과 산란 검정 주사 후 3 일 동안 계속 10% 자당 파리 제공 가시 죽은 파리의 수를 기록. 주입 후 3 일 짧게 모든 파리는 컵의 바닥에 움직이지 않는 때까지 들고 컵에 CO2 를 분배 하는 폴 리 에틸렌 튜브를 배치 하 여 파리를 anesthetize. 깨끗 한 케이지 stockinette 소매 취재 열기 (10 cm, 그림 3B)와 4 L 플라스틱 용기 구성에 파리를 전송. 제공 된 파리 물 입자가 굵은 자당의 혼합물 우유, 가루 및 달걀 노 른 자는 8에 건조: 4 일간 (볼륨)에 의해 8:1 비율, 기록 하 고 죽은 제거 매일 날아. 75% 밀 밀기 울 25% 수송과 가축 체중으로 사료와 혼합 하 여 신선한 비행 거리 애벌레 양육 매체에 대 한 마른 재료를 준비 합니다. (때까지 한 방울의 물 밖으로 겨우 압착 수) 62% 습기를 도달할 물을 추가 합니다. 위의 신선한 애벌레 미디어의 1:1 혼합물에서 2.5 cm 직경 공 준비와 애벌레 중간 비행 “사용” (파리는 pupated 이전 매체). 검은 무명 천으로의 광장에 공을 랩, 중간 액체, 새 어 나온 때까지 가볍게 짠 다 다음 공 주위 장소에서 옷감을 고무 밴드를 사용 합니다. 60 mL 컵에 볼을 넣고 5 h (그림 3B)에 대 한 비행 감 금 소에. 산란 공을 달걀 린스를 계란 옷감의 주름에서 제거 되도록 합니다. 계란을 나누며 피펫으로 졸업된 20 mL 원심 분리기 튜브에 그들을 전송 하 고 클러스터를 흔들어. 계란 정착 고 졸업된 튜브에 정착된 계란의 볼륨 때까지 기다립니다. 볼륨 최대 20 배 정착된 계란의 볼륨을가지고 충분 한 물을 추가 합니다. 기록 물 플러스 계란의 총 볼륨입니다. 물과 계란 정지 자기 볶음 바 또는 활발 한 교 반 혼합 하는 동안 사용 1 mL 피펫으로 팁 (팁 잘라 끝) 라인의 일련에 사전 moistened 검은 헝겊 조각에 물과 달걀 현 탁 액의 0.5 mL를 분배 하. 계산 해 현미경 계란. 단계 4.9 두 번 더 반복 합니다. 경우는 수 중 심각한 국외 자 (즉, 에 의해 다른 두 건의에서 다릅니다 > 35%), 4 수를 하 고 국외 자 무시. 샘플 당 계란의 평균 수를 계산 하 고 2는 서 스 펜 션의 계란/mL 수로이 값을 곱하면. 단계 4.8에서에서 계란의 서 스 펜 션의 볼륨에 의해 얻은 달걀/mL 값을 곱하면 됩니다. 이것은 누워 계란의 총 수에 대 한 견적 이다.

Representative Results

모기에 dsRNA의 microinjection 이 microinjection 메서드는 여러 모기 속 (Aedes, Anopheles, Culex)에 걸쳐 유전자 발현, 사망률 및 산란 80 dsRNA 트리거에 대 한 응답을 평가 하 우리의 실험실에서 사용 되었습니다. Ae aegypti (ORL1952)의 식민지 변형에서 여성 dsRNA ribosomal 성적표 (참조 Estep 외. RPS6 및 RPL26에서에서 파생 된의 1 µ g 주입 dsRNA 생산 방법 및 시퀀스 데이터 5 ) 보여준 중요 한 다중 산란에 걸쳐 상대 식 (재)에서 감소 사이클 모기 제어 dsGFP 주사에 비해. Aedes aegypti 다시 2nd gonotrophic 주기 다음 측정 RPS6 식의 상당한 감소를 보여주었다 (P < 0.05) dsRPS6 같은 그룹 (그림 4)5 dsGFP 제어 스튜던트 t-검정에 의해 결정으로 주사 하는 모기에 . 통치는 여기 설명 된 산란 검정을 사용 하 여 개별 여성에서 평가 되었다. 3 일 후 주입 후 모기 혈액 공급, 개별 산란 컨테이너로 전송 완료를 허용 했다. 두 dsRPS6 Ae aegypti 취급에 대 한 첫 번째 gonotrophic 사이클에 대 한 평균 클러치 크기 크게 감소 (n = 102 여성, 1.3 ± 0.8 (평균 ± SE) 계란) 및 처리 하는 dsRPL26 (n = 86 여성, 4.0 ± 1.1 계란) dsGFP 주사에 비해 (n = 79 여성, 49.3 ± 3.5 계란 그림 5A). 두 번째 gonotrophic 주기 후 클러치 평가 또한 두 dsRNA 대우 그룹에 대 한 하지만 감소 효과 크기가 크게 감소 산란을 보였다. Ae aegypti 의 그룹 크기 변수 되었고 따라서 수단 분리 던의 테스트5에 의해 수행 됐다. 20-4 시간 사망률은 일반적으로 3% 이하로. 50 µ g 1에서 dsRPS6를 주입 하면 명확한 복용량 효력 관찰 되었다 여성 Ae aegypti, 및 클러치 크기 ng 25 ng/여성 dsRPS6 복용량 (그림 5B) 제외한 모든 주입 1 µ g/여성 dsGFP 컨트롤에 비해 크게 변화. DsRNA 집의 microinjection 파리 식민지 파리 자리 부채 (정상 ORL)는 5 µ g의 dsRNA 구문 집 비행기 RPS6와 RPL26 증명서9에 대 한 설계와 함께 주입 했다. Ae aegypti에서 관찰 되었다 (그림 4 및 그림 5A)에 모두 특정 대 본 식 (RPS6 및 RPL26)의 상당한 감소와 클러치 크기 감소 관찰 되었다. 다시 중요 한 감소 같은 그룹의 dsGFP 제어 스튜던트 t-검정에 의해 결정 되었다 (P < 0.05) Holm Sidak 테스트 다른 M. domestica 에 대 한 클러치 크기 사이 의미를 결정 하는 데 사용 되었다 치료 그룹. DsGFP 파리를 먹이 틴데일 비스코 규모9에 별 정상 vitellogenin 증 착 했다 동안 난소 해 dsRPS6 및 dsRPL26 치료 감소 oogenesis를 보였다. 그림 1: 성인 모기 및 집 파리 microvolumes를 제공 하기 위한 Microinjection 설치. 주사는 현미경 슬라이드에서 진정 테이블 준비 냉 취 곤충에 수행 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 2: Ae aegypti 및 M. domesticaMicroinjection 사이트. (A) 성인 Ae aegypti 는 mesokatepisternum의 중간 1/3에 주입 됩니다. (B) 성인 M. domestica 는 mesopleuron에 주입 됩니다. 화살표는 주사의 사이트를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 3: 산란 검정 설치. (A) Ae aegypti 산란 분석 결과 산란 기판, 얇은 명주 그물 및 10% 자당 흠뻑 목화와 함께 출장으로 씨앗 발 아 종이 컵. (B) 성인 여성 M. domestica 산란 분석 결과 컨테이너에서와 음식 (A), 물 (B), 그리고 애벌레 미디어 (C). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 4: Ae aegypti M. domestica 종의 dsRNAs 주사에서 RPS6의 상대 식입니다. Aedes aegypti 와 M. domestica 어느 제어 dsRNA (dsGFP)의 각각 1과 5 µ g을 주입 했다 또는 dsRNA 성적표 각 곤충에서 RPS6 또는 RPL26에 대 한 설계. 상당한 감소 (P < 0.05) RPS6의 식 모기와 파리 dsRPS6와 주입 파리 dsRPL26 (별표로 표시 된) 주사에 의해 관찰 되었다. 오차 막대는 평균 ± SE 나타내고 기본 열 번호 검사는 개인의 수를 나타냅니다. 이 그림 Estep 외 에서 수정 되었습니다. 5 와 Sanscrainte 외. 9. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 5: Ae aegypti 및 M. domestica 종의 dsRNAs 주사의 평균 클러치 크기입니다. (A) 계란 증 착 크게 감소 했다 (P < 0.05) Ae aegypti 에 어느 컨트롤의 각각 1과 5 µ g의 주사 후 M. domestica dsRNA (dsGFP) 또는 dsRNA 각 곤충에서 RPS6 또는 RPL26 성적에 대 한 설계. 별표는 같은 그룹의 dsGFP 컨트롤에서 상당한 차이 나타냅니다. 오차 막대는 평균 ± SE 나타내고 기본 열 번호 검사는 개인의 수를 나타냅니다. 이 그림 Estep 외 에서 수정 되었습니다. 5 와 Sanscrainte 외. 9. Ae aegypti 1000 ng/암 으로부터 50 ng/여성 dsRPS6 주사의 (B) 복용량 곡선 dsGFP 주입 동료에 비해 통치에 상당한 절감을 보여줍니다 (50, 100, 및 1000 ng/여성). 오차 막대는 복용량 당 36-81 개별 유기 체에서 평균 ± 95 %CI 나타냅니다. 문자로 포인트 대표 그룹 간의 중요 한 차이 (P < 0.05) ANOVA로 식별. 이 그림 Estep 외 에서 수정 되었습니다. 5. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Discussion

Microinjection 전달의 dsRNA 또는 다른 biorationals (즉, 살충제, 바이러스, microsporidia) 하는 귀중 한 실험실 기술입니다. 많은 실험실 microinjection를 수행 하는 동안 정확한 양을 주입 명확 하지 않습니다 종종 배달 시스템의 기술적인 제한으로 인해 하지 직접 측정된11의 배달된 볼륨은. 배달된 볼륨 및 농도 EC50 등 IC50 표준 독성 측정의 계산을 허용 하는 중요 한 매개 변수 또는 정의 최소한의 효과적인 복용5,16. 이것이 성인 곤충을 먹이로 납품 귀착되 지 않는다 항상 원하는 입자에 조직의 노출 및 건너는 midgut 실제 복용량은 불분명5에 RNAi를 사용 하 여 기능 연구에서 특히 중요 합니다.

Microinjection 프로시저 수 있지만 처음 도전, 연습과 인 내와 함께 속도 배달 정확도에 급속 한 개선 달성 된다. 주입 절차 자체를 지배 하는 것은 시간 투자 하지만, 성취, 일단 절차 생산 하 고 반복 가능한 결과의 상해 사망률 < 3%. 능력 300 모기의 수 주입을 증가 하거나 1 일 파리 성공적인 주사의 비율 증가 합니다.

Microinjection 과제 중 많은 사용 되 고 바늘 예정 이다. 적절 한 모 세관 바늘 브레이크 포인트와 팁 각도 결정 절차의 도전적인 측면 고 특정된 종족에 대 한 가장 효과적인 오프닝 크기를 확인 하려면 몇 가지 시행 착오를 요구 한다. 모기 microinjection (~ 150 µ m)에 대 한 가장 유용한 벌금 바늘이 너무 작아 반대로, 큰 바늘에는 파리 (~ 250 µ m)에서 작동 되도록 광범위 한 부상을 손상 작은 모기 여 동안 파리에 주입 하는 더 큰 볼륨을 신속 하 게 제공 그리고 허용 되지 않는 주입 사망률입니다. 무딘 팁 깨진 바늘은 종종 조직 손상과 사망률 증가 없이 표 피를 통해 얻을 수 어렵습니다. 곤충 비늘 이나 조직 조각 막힐 수 있습니다 바늘 실험의 과정을 통해 그것은 종종 여러 바늘 뽑아 교체가 필요한 경우 도움이 그래서. 우리는 쉽게 걸린 또는 더럽혀진 바늘을 취소 하려고 시간을 보내고 하는 것 보다 어려운 바늘을 교체 하는 것을 발견 했다.

실패 한 주사 (2.14-2.15 단계 참조) 제거 될 수 있도록 주입 솔루션 입력 곤충을 관찰 하는 것이 중요 합니다. 주입 솔루션 rhodamine B 또한 감기 개최 곤충 적절 한 먹이 지 수신 고 (단계 2.7 참조) 연습 하는 동안에 특히 유용 명확한 시각을 제공 합니다.

여기에 제시 된 주입 및 산란 검정 방법 성공적으로 유전자를 유도 해야 성인 Ae aegyptiM. domestica 에 대 한 종의 ribosomal 설계 dsRNAs를 사용 하 여 최저이 고 측정 가능한 phenotypic 효과 성적 증명서 (그림 4그림 5A) 또한, 정확 하 게 개인에 게 microvolumes를 제공 하는이 방법의 능력 복용량 응답 곡선이 물자의 적은 양을 위해 생성 될 수 있습니다 (최저 50 ng; 그림 5B)입니다. SiRNAs 심사 같은 방법을 위해 특히 유용 또는 dsRNAs, 이러한 분자의 대량 생산으로 비용 금지 일 수 있다.

이 메서드는 주입에 의해 어떤 배달 버퍼는 무해 하지 확인 한 후 생물 학적 에이전트 (바이러스, 박테리아, microsporidia) 또는 화학 살충제를 주입 하 수정할 수 있습니다. 로 배달 볼륨 집중 생산 곤충의 크기에 의해 제한 됩니다 테스트 솔루션은 중요 합니다.

DsRNA 효능을 적절 하 게 평가 하려면 치명적인 고기만 자손에서 매니 페스트 수 있습니다으로 산란을 추적할 필요가 있다. 여기에 제시 된 대로 blooding 후 여성 Ae aegypti 를 별도로 들고 개별 클러치 크기 결정에 대 한 허용 하 고 동일한 개인에 추가 테스트를 할 수 있는 (즉, 유전자 표현 연구, 산란의 다운스트림 추가 gonotrophic 사이클, 조직의 특정 최저) 유전자 발현 같은 다른 측정을 가진 생식 출력을 연결할. M. domestica 그룹 응답에 일반적으로 oviposit, 선동을 격리 벗 파리는 매우 노동 집약적인 하지 개인17의 큰 숫자에 대 한 실용적. 따라서, 평균 클러치 크기를 결정 하는 방법을 제시 합니다.

여기에 제시 된 microinjection 메서드 모기와 집 파리를 일관 된 체계 배달을 제공 합니다. 사망률과 산란 생물 검정 추적와 결합, 이러한 다양 한 도구 사용할 수 있습니다 작은 RNA 분자, 생물 학적 에이전트 및 전통적인 살충제의 transcriptional phenotypic 효력을 평가 하기 위해 구두 배달 가능한 아니다.

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자 감사 Hanayo 아리 (미 해군), 다 나 존슨, 루시 리, 그리고 록 시 화이트 (미국 농 무부-ARS)에 대 한 데이터 수집 및 분석 도움이. 우리 또한 감사 박사 피아 Olafson (미국 농 무부-ARS), 애 우 (플로리다 대학) 원고와 니클라우스 Hostettler (플로리다 대학)의 중요 한 검토에 대 한 현미경 영상 촬영. 자금 USDA, 해군 및 해병대 부 대 보건 센터, 그리고 배포 전쟁 전투기 보호 프로그램의 WII-141 C 프로젝트에 의해 제공 했다. Funders는 디자인 또는 연구의 방향 또는 원고의 개발에 아무런 역할을 했다.

Materials

needle pulling
vertical pipette puller Kopf 720 settings: heater = 15 units, solenoid = 4 amps
glass capillaries, 3.5" long, ID = 0.530 mm ± 25 μm, OD 1.14 mm World Precision Instruments 504949 capillaries for pulling glass needles
Name Company Catalog Number Comments
microinjector station
Nanoliter 2010 World Precision Instruments NANOLITER2010 microinjector
manual micromanipulator World Precision Instruments KITE-L left hand KITE manipulator
magnetic stand World Precision Instruments M9 holds micromanipulator
precision stereo zoom binocular microscope on boom stand World Precision Instruments PZMIII-BS dissecting scope for microinjections
1.5X objective World Precision Instruments 501377 objective for microscope
light LED ring World Precision Instruments 504134 light ring for injection microscope
laboratory chill table BioQuip Products 1431 chill table for microinjections
microscope slides Fisher Scientific 12-544-1 for staging insects while injections
Rhodamine B, 98+% Acros Organics AC296571000
Name Company Catalog Number Comments
mosquito oviposition bioassays
large Petri dish Fisher Scientific FB0875714 for holding staging slides
plastic cup – 3 1/2 oz. Dart Container Corporation TK35 mosquito oviposition bioassay cups
matte tulle fabric Joanne Fabrics 1103068 caps for oviposition bioassays
blood source locally acquired typically bovine or live chickens
1 x 30mm clear edible collagen casing Butcher and Packer 30D02-05
heavy weight seed germination paper Anchor Paper Co SD7615L
oral aspirator with HEPA filter John W. Hock Company 612
Name Company Catalog Number Comments
house fly oviposition bioassays
4 L plastic food storage canister Walmart 555115143
10-inch stockinette sleeve Medonthego.com FS15001H
wheat bran locally acquired typically found at feed stores
Calf Manna performance supplement ValleyVetSupply.com 16731 pelleted livestock feed
dried egg yolk BulkFoods.com 40506
black cotton cloth locally acquired typically in craft supplies section
60 mL cup Dart Container Corporation P200-N

Referencias

  1. Whyard, S., et al. Silencing the buzz: a new approach to population suppression of mosquitoes by feeding larvae double-stranded RNAs. Parasites & Vectors. 8 (96), (2015).
  2. Das, S., Debnath, N., Cui, Y., Unrine, J., Palli, S. R. Chitosan, carbon quantum dot, and silica nanoparticle mediated dsRNA delivery for gene silencing in Aedes aegypti: a comparative analysis. ACS Applied Materials & Interfaces. 7 (35), 19530-19535 (2015).
  3. Tang, T., et al. Stress-induced HSP70 from Musca domestica plays a functionally significant role in the immune system. Journal of Insect Physiology. 58 (9), 1226-1234 (2012).
  4. Coy, M. R., et al. Gene silencing in adult Aedes aegypti mosquitoes through oral delivery of double-stranded RNA. Journal of Applied Entomology. 136 (10), 741-748 (2012).
  5. Estep, A. S., Sanscrainte, N. D., Becnel, J. J. DsRNA-mediated targeting of ribosomal transcripts RPS6 and RPL26 induces long-lasting and significant reductions in fecundity of the vector Aedes aegypti. Journal of Insect Physiology. 90, 17-26 (2016).
  6. Wen, D., et al. N-glycosylation of Viral E Protein Is the Determinant for Vector Midgut Invasion by Flaviviruses. mBio. 9 (1), (2018).
  7. Liu, Y., Cheng, G., Colpitts, T. Techniques for Experimental Infection of Mosquitoes with West Nile Virus. Methods in Molecular Biology. 1435, 151-163 (2016).
  8. Puglise, J. M., Estep, A. S., Becnel, J. J. Expression profiles and RNAi silencing of Inhibitor of Apoptosis transcripts in Aedes, Anopheles, and Culex mosquitoes (Diptera: Culicidae). Journal of Medical Entomology. 53 (2), 304-314 (2015).
  9. Sanscrainte, N. D., et al. Reduction in Musca domestica fecundity by dsRNA-mediated gene knockdown. PloS one. 13 (1), e0187353 (2018).
  10. Isoe, J., Collins, J., Badgandi, H., Day, W. A., Miesfeld, R. L. Defects in coatomer protein I (COPI) transport cause blood feeding-induced mortality in Yellow Fever mosquitoes. Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (24), E211-E217 (2011).
  11. Drake, L. L., Price, D. P., Aguirre, S. E., Hansen, I. A. RNAi-mediated gene knockdown and in vivo diuresis assay in adult female Aedes aegypti mosquitoes. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (65), (2012).
  12. Kurscheid, S., et al. Evidence of a tick RNAi pathway by comparative genomics and reverse genetics screen of targets with known loss-of-function phenotypes in Drosophila. BMC Molecular Biology. 10 (1), 20 (2009).
  13. Kim, M., Sim, C., Denlinger, D. L. RNA interference directed against ribosomal protein S3a suggests a link between this gene and arrested ovarian development during adult diapause in Culex pipiens. Insect molecular biology. 19 (1), 27-33 (2010).
  14. Atyame, C. M., et al. Comparison of irradiation and Wolbachia based approaches for sterile-male strategies targeting Aedes albopictus. PLoS one. 11 (1), e0146834 (2016).
  15. Becnel, J. J., Floore, T. G. Introduction to"Biorational Control of Mosquitoes.&#34. Journal of the American Mosquito Control Association. 23, 1-2 (2007).
  16. Bolognesi, R., et al. Characterizing the mechanism of action of double-stranded RNA activity against western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera LeConte). PloS one. 7 (10), e47534 (2012).
  17. Jiang, Y., et al. Semiochemicals from ovaries of gravid females attract ovipositing female houseflies, Musca domestica. Journal of Insect Physiology. 48 (10), 945-950 (2002).

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Sanscrainte, N. D., Waits, C. M., Geden, C. J., Estep, A. S., Becnel, J. J. Reproducible dsRNA Microinjection and Oviposition Bioassay in Mosquitoes and House Flies. J. Vis. Exp. (141), e58650, doi:10.3791/58650 (2018).

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