뚱뚱한 몸은 곤충에 중앙 대사 기관 이다. 선물이 라이브 기관 문화 시스템 사용자가 다양 한 자극에 격리 지방 몸 조직의 응답 공부입니다.
곤충 뚱뚱한 몸을 곤충 신진 대사 영양소 저장, 간 및 지방 조직 척추 동물에서의 기능을 미러링에 중심 역할을 한다. 곤충 지방 신체 조직 일반적으로 곤충 시체를 통해 배포 됩니다. 그러나, 그것은 종종 복 부에 집중 이며 복 부 체 벽에 부착 된.
모기 지방 몸은 달걀 생산을 위한 중요 한 노 른 자 단백질의 유일한 소스 이다. 모기 지방 신체 조직의 생체 외에서 문화 모기 생리학의 연구에 대 한 중요 한 시스템을 대표 하는 따라서, 신진 대사, 그리고, 궁극적으로, 계란 생산. 뚱뚱한 몸 문화 프로세스 솔루션 및 시 약, 아미노산 재고 솔루션, Aedes 생리 염 분 소금 재고 솔루션 (AP), 칼슘 재고 솔루션 및 뚱뚱한 몸 문화 매체를 포함 하 여의 준비로 시작 합니다. 프로세스 지방 시체 해 부, 실험 치료 다음 계속 합니다. 치료 후, 다른 분석의 다양 한 수행할 수 있습니다, RNA 시퀀싱 (RNA-Seq), 정량, 서쪽 오 점, proteomics, metabolomics 등.
우리의 예제에서는 실험 황열병 모기, Aedes aegypti, 뎅기열, Zika, chikungunya, 등 arboviruses의 주요 벡터에서에서 절단 및 지방 시체의 문화를 통해 프로토콜 보여 줍니다. 컨트롤 대 upregulate 노 른 자 단백질으로 알려진 생리 적인 조건 하에서 경작 하는 지방 시체에서 RNA 유전자 발현의 조사에 대 한이 절차의 잠재적인 유틸리티를 보여 주기 위해 RNA-Seq 분석 대상이 됐다.
모기는 말라리아, 뎅기열, chikungunya, Zika1,2,3등 엄청난 인간 질병의 벡터. 강렬한 국제적인 노력이이 질병을 억제 하 고 질병 전송 모기 인구를 통제 하에 불구 하 고 모기 품 어진 질병의 전염병 발생은 특히 개발 도상국에서에서 여전히 일반적 이다. 이 질병의 많은 대 한 효과적인 백신은 사용할 수 없는 또는 제한 된 효능4,5. 발생을 방지 하는 가장 효과적인 방법은 살충제 처리를 통해 주로 모기 인구를 통제 하는 것입니다. 그러나, 살충제 저항 많은 모기 인구에서 개발 하 고 세계6,,78주변 일반적인 문제. 모기 생리학의 연구 소설 도구와 질병을 제어 하는 전략의 발전에 필수적 이다.
모기 뚱뚱한 몸을 영양소 저장, 대사 항상성, 생식, 그리고 xenobiotic 놓을9,10,,1112에 중심 역할을 한다. 트리 글리세라이드, 글 리 코겐, 아미노산 저장 단백질의 형태로 주요 저장 기관 이다. 그것은 또한 대부분의 hemolymph 단백질 및 대사 산물에 대 한 종합의 위치 역할을 합니다. 모기, 뚱뚱한 몸을 빼앗아 혈액 식사13,14후 여성에서 발생 하는 노 른 자 단백질 생산의 유일한 소스입니다.
주 세포 유형의 뚱뚱한 몸은 큰, 이다 trophocyte 또는 체형3,,910,12. 지방이 신체 조직 돌출부 또는 칼 집으로 구성 하 고 어디 지방 신체의 돌출부가 큰 복 부 체 벽에 붙어있는 복 부에 있는 가장 큰 부분으로 모든 신체 부위는 모기의에서 찾을 수 있습니다.
여기에 제시 된 모기 뚱뚱한 몸 문화 시스템 70 년대에 개발 되었다 고 지방 신체 생리학10, 특히 현재 분석 기술 함께 공부를 위한 강력한 도구를 남아 있다. 이 기법의 기초 복 부 몸 벽과 연결 된 지방 신체 조직의 격리를 기반으로 합니다. 복 부 표 피의 소수 성 특성 포장 되어 복 부 지방이 신체의 연결 된 돌출부와 문화 매체의 표면에 떠 그것을 발생 합니다. Tracheolar 구조와 spiracles 교양된 조직에의 산소를 보장 유지 됩니다. 이제부터, 우리 “지방 시체.” 이러한 준비를 참조 한다 고립 된 지방 시체 가능한 적절 한 매체 (게시 되지 않은 결과)에서 알을 품을 때 12 h 이상 유지. 지방이 신체 문화는 뚱뚱한 몸을 내분비학 및 생리학9,10,12,,1516에 관한 질문의 다양 한 해결은 귀중 한 도구 17.
교양된 지방 시체 다양 한 실험 대상이 될 수 있는 고 제어 치료의 타이밍은 조사자에 의해 따라 결정 될 수 있다. 잠복기의 끝에, 지방 기관 수 수집 및 정량16,,1718,19,18 를 더럽혀 서 포함 한 다운스트림 분석에 대 한 처리 20, proteomics21또는 대사체학22. 함께 배양 수 수백의 그룹에 개별 지방 시체에서 다양 한 스케일에서 실험을 수행할 수 있습니다.
여기에 포함 된 대표적인 결과 지방 시체 아미노산 및 vitellogenesis16,17의 혈액 식사 활성화를 시뮬레이션 하기 위해 스테로이드 호르몬 20-hydroxy ecdysone 존재 양식에서 파생 했다 23,24. 우리와 다음 세대 시퀀싱 분석을 통해 활성화 된 지방 기관 대 하지 활성화의 차동 유전자 발현을 비교 분석.
곤충 기관 문화 공부 벌레 내분비학, 개발, 및 물질 대사, 또한 특정 기관과 세균 symbionts29,,3031, 사이 상호 작용을 조사로 광범위 하 게 사용 되었다 32,,3334. 뚱뚱한 몸 기관 문화 체 외에서 아미노산 전송 모기 및 다른 Diptera16,,1735 노 른 자 단백질 생산의 규칙을 공부 하 고 특히 사용 되었다 , 36. vitellogenesis 과정에서 모기 지방 시체를 사용 하 여 높은 특이성 아미노산 운송업 자의 배열을 노 른 자 단백질12 의 대량 합성 hemolymph에서 혈액 식사 파생 된 아미노산을 가져올 19,,3536. 뚱뚱한 몸 문화가 컨텍스트18에 뚱뚱한 몸을 영양 요구의 묘사에 쓸모 있었다.
시작 자료, 여성 모기의 품질은이 실험의 성공에 대 한 중요 한. 모기 유 충에서 붐비는 조건에서 제기 하 고 일반적으로 높은 영양소 다이어트를 먹이 최고의 결과 얻을. 실험 설계 측면에서 실험실에서 모기 뚱뚱한 몸 문화 조건을 설정할 때 고려해 야 할 몇 가지 중요 한 변수가 있다. 우리는 뚱뚱한 몸을 유전자 발현에 따라 크게 개인 생활 역사와 모기11,22의 영양 상태는 이전 학문에서 보였다. 모기 문화 조건이 균일 한 크기의 변화를 줄이기 위해 고 영양 실험 모기의 보유. 또한, 수행 하는 해 인사 일관 된 결과를 신속 하 고 정확한 해를 되도록 훈련 한다. 다른 얼룩 방법37,38을 사용 하 여 격리 된 지방 기관에서 세포 생존 능력을 확인할 수 있습니다.
뚱뚱한 몸 문화 실험의 실험 설계 해 수 주어진된 기간에 가능한 고려 소요 됩니다. 지방 기관의 필요한 경우, 여러 개의 절 개 세션 또는 여러 dissectors 필요할 수 있습니다. 모기와 다른 곤충에 뚱뚱한 몸 문화를 체 외에서 미래의 애플 리 케이 션의 넓은 범위가 있다. 그것은 살충제에 대 한 잠재적인 약 후보자를 테스트 하기 위해 특히 유용할 것 이다. 뚱뚱한 몸 trophocytes에 특정 기자 단백질을 표현 하는 곤충에서 유전자 변형 기술의 사용 뚱뚱한 몸 생리학의 연구에 대 한 강력한 생물 검정을 개발 하는 새로운 방법을 열 것 이다.
The authors have nothing to disclose.
이 연구는 2014 NMSU HHMI 부여 #52008103, 및 NSF PGR 부여 #1238731 NIH 그랜트 #SC1AI109055에 의해 지원 되었다. 우리는 NMSU 봄 2015 BIOL302 분자 방법 클래스와 Lavesh Bhatia 참가자를 뚱뚱한 몸 문화 실험 그들의 기술 지원에 대 한 감사합니다.
Scissors | Fiskars | 83872 | |
Fly pad | Genesee Scientific | 789060 | |
Battery-powered aspirator w/ collection vial | Hausherrs Machine Works, Inc. | 3740-01-210-2368 | |
Fine tip forceps | World Precision Instruments, Inc. | 500085 | |
Light microscope | Leica Microsystems | ||
96 well plate | Sigma | CL S3383 | |
Sucrose | Sigma | S9378 | |
Alanine | Sigma | A7627 | |
Arginine | Sigma | A5006 | |
Asparagine | Sigma | A0884 | |
Aspartic Acid | Sigma | A9256 | |
Cysteine | Sigma | W326305 | |
Glutamic Acid | Sigma | G1251 | |
Glutamine | Sigma | G3126 | |
Glycine | Sigma | G2879 | |
Histidine | Sigma | H6034 | |
Isoleucine | Sigma | I2752 | |
Lysine | Sigma | L5501 | |
Leucine | Sigma | L8000 | |
Phenylalanine | Sigma | P2126 | |
Proline | Sigma | P0380 | |
Serine | Sigma | S4500 | |
Threonine | Sigma | T8625 | |
Tryptophan | Sigma | T0254 | |
Tyrosine | Sigma | T3754 | |
Valine | Sigma | V0500 | |
Methionine | Sigma | M9625 | |
NaCl | Sigma | S7653 | |
KCl | Sigma | P9333 | |
MgCl2-6H2O | Sigma | M2670 | |
NaHCO3 | Sigma | S5761 | |
CaCl2-2H2O | Sigma | C8106 | |
Tris pH8.0 | Sigma | T1503 | |
EDTA | Sigma | E6758 | |
ddH2O | Sigma | W4502 |