RNAi-опосредованной Двухместный Нокдаун гена и вкусовые восприятия измерений в медоносных пчел (<em> Apis MELLIFERA</em>)

Интерференции РНК (RNAi) представляет собой РНК на основе пост-транскрипционный генов, которое происходит в различных эукариотических организмов. Процесс РНК-интерференции вызваны эндогенными или экзогенными двухцепочечной РНК (дцРНК) прекурсоров. ДсРНК активирует рибонуклеазы Dicer белок, который связывает и расщепляет дсРНК к небольшим фрагментам (20-25 б.п.). Затем небольшие фрагменты направляющей дцРНК признание и расщепление дополнительный мРНК по Argonaute белки, каталитический компонент РНК-индуцированного глушителей комплекса (RISC) ^1. У млекопитающих дцРНК длиннее 30 нуклеотидов, активирует противовирусный ответ (интерферон ответ IFN), что приводит к неспецифической деградации РНК-транскрипты ^2. Однако длинные дцРНК доказали свою эффективность и конкретные насекомых, поскольку существует недостаток этого IFN ^3.

Длинные дцРНК были использованы для понижающей регуляции генов-мишеней в различных видов насекомых. Медоносные пчелы являются одним из пионовEER организмов насекомых, в котором функции многих важных генов в развитии и поведении были выявлены с помощью дсРНК ^4,5. Несколько доставки дсРНК методов были проведены в медоносных пчел: дсРНК кормления эффективно подавляет экспрессию гена-мишени в меде ⁶ личинок пчел, тогда как дсРНК инъекций является эффективным подходом для генной нокдаун в мед пчелы эмбрионов ⁴ и взрослых пчел ^7,8.

Нокдаун гена выставлены эффекты, применяя дсРНК для насекомых являются преходящими и локализованными. Исследования показали, что обе инъекции дсРНК брюшной и грудной инъекции дсРНК эффективно подавляют экспрессию гена-мишени в клетках жира в брюшной полости тела насекомых ^9,10. ДсРНК вводится в брюшной и грудной полостей и жировые клетки тела в состоянии взять на себя дсРНК из гемолимфы, где клетки купаются ^10. Однако гены в других органах, таких как мозг и яичников, не могут быть направлены либобрюшной полости или грудной инъекций. В целях выявления генов в мозге пчелы мед, мозг инъекцию дсРНК также была выполнена, которая эффективно воздействует на экспрессию гена-мишени в локальных областях мозга ^11. Здесь мы единственный документ уколами дсРНК который чаще используется в взрослые пчелы.

РНК-интерференции была в первую очередь используется для целевого одного гена и был мощным инструментом, чтобы выявить функции гена. Тем не менее, любой ген не изолирована от других, она находится в сложных регуляторных сетей. Ключом к пониманию биологического процесса является рассекать как гены взаимодействуют друг с другом, что требует одновременного манипуляции нескольких генов, а не одного нокдаун гена. В линии клеток млекопитающих, ученые добились успеха в одновременном ингибировании двух или трех генов с помощью систем доставки ¹² или нескольких микроРНК (микроРНК) шпильки конструкции ^13. Но у насекомых, несколько нокдаунов гена еще не проверены. Здесь мы Presenт различных стратегий для инъекций, которые могут достичь двойного нокдауна гена. Мы целевой двух генов: вителлогенина (VG), который кодирует предшественник белка желток и ultraspiracle (USP), который кодирует предполагаемый рецептор для ювенильного гормона (JH) и может служить в качестве транскрипционного фактора посредническую ответов на JH ¹⁴ в пчелам. В.Г., JH регулируют друг друга в цепи обратной связи ¹⁵ и участвуют в мед пчелы регуляции поведения ^9. Использование двойного нокдауна гена, Возмутим как В.Г., JH путей, и узнать, как они оказывают совокупное воздействие меда пчелы поведение и физиологию и как В.Г., USP и JH взаимодействуют ^9.

Вкусовое восприятие поведенческих предиктором пчелиного меда социальное поведение ^16. С точки зрения поведенческого развития, гнезда пчел с высокой вкусового восприятия поведенчески зрелых быстро, и, как правило корма в раннем возрасте и предпочитают собирать пыльцу ^16,17. Хотя нормативные мechanisms вкусового восприятия, лежащие в основе по-прежнему неясны, исследования показали, что вкусовое восприятие связано с внутренним метаболизмом энергии ^{9, 18,19} гормональной секреции и биогенетическая амина путей, ^20. Оба В.Г., JH важных гормональных регуляторов модуляции ^7,21 вкусового восприятия. В лаборатории, изменение вкусового восприятия в медоносных пчел может быть оценена тестированием хоботком ответа абонента (PER) для различных решений сахарозы. Каждая пчела проверяется прикосновения обе антенны ее с каплей воды, а затем восходящей серии концентрации 0,1, 0,3, 1, 3, 10, 30% сахарозы. Положительный ответ Отмечается, если пчелы полностью протягивает хобот, когда капли воды или сахароза касанием для каждой антенны. На основе количества положительных ответов на решения, вкусовые уровень восприятия каждого отдельного может быть определена ^16. Тем не менее, применение PER не ограничивается измерения гustatory восприятия. PER также является эффективным методом для проверки метаболическое состояние пчел, таких как насыщение против голода. Пчелы с большей ответов на сахарозу голоднее в целом (Wang и Amdam, неопубликованные данные). Кроме того, PER парадигма также может быть использован в ассоциативных обучения и памяти у пчел. В этом случае пчелы будут обучаться связать присутствии сахарозы воду с запахом. Когда пчелы узнать ассоциации, только наличие запах может вызывать положительный ответ хобот без награждение их с сахарозой ^22,23. В этом видео мы покажем, как выполнить за одну оценить вкусовые восприятия, которое было связано с В.Г. и USP двойной нокдаун в предыдущем исследовании ^9.