أجناس البعوض بين الثلاثة، وهي<em> الأنوفيلة،</em><em> الزاعجة</em>، و<em> الكيولكس</em>، أنشئت المادية تقنيات رسم الخرائط الجينوم فقط لل<em> الأنوفيلة</em>، الأعضاء الذين يمتلكون الكروموسومات البوليتينية للقراءة. لأجناس<em> الزاعجة</em> و<em> الكيولكس</em> ولكن، يبقى التحدي رسم الخرائط الوراثية الخلوية بسبب رداءة نوعية الكروموسومات البوليتينية. هنا نقدم بروتوكول العالمية للحصول على نوعية عالية من الاستعدادات الكروموسومات الإنقسامية وبروتوكول FISH الأمثل لجميع الأجناس الثلاثة من البعوض.
الفلورسنت في الموقع التهجين (FISH) هو أسلوب يستخدم بشكل روتيني من قبل العديد من المختبرات لتحديد موقف من تحقيقات الكروموسومات الحمض النووي RNA و. طلب واحد مهم من هذا الأسلوب هو تطوير عالية الجودة وخرائط البدنية مفيدة لتحسين الجمعيات الجينوم للكائنات المختلفة. نمط النطاقات الطبيعية من الكروموسومات البوليتينية والإنقسامية توجيهات لترتيب دقيق والتوجه للsupercontigs الجيني. أجناس البعوض بين الثلاثة، وهي الأنوفيلة، الزاعجة، والكيولكس، وقد وضعت راسخة تقنية رسم الخرائط القائمة على كروموسوم فقط لالأنوفيلة، التي تمتلك أعضاء الكروموسومات البوليتينية قراءة 1. نتيجة لجهود رسم خرائط الجينوم، 88٪ من ف. وقد وضعت في مناصب الغامبية الجينوم الكروموسوم دقيقة 2،3. لقد اثنين من أجناس البعوض polytenized أخرى، والزاعجة الكيولكس، سيئة الكروموسومات بecause من كثرة كبيرة من العناصر القابلة للنقل والتي في الجينوم 4، 5، 6. وقد تم تعيين فقط 31 و 9٪ من الجينوم supercontings دون أمر أو توجيه لالكروموسومات من AE. بعوض 7 و معادل. الخماسية 8، على التوالي. سبق الإنقسامية إعداد الصبغي لهذين النوعين يقتصر على الدماغ والعقد العصبية خطوط الخلايا. ومع ذلك، والشرائح كروموسوم أعدت من العقد العصبية للدماغ البعوض عادة ما تحتوي على أعداد قليلة من لوحات الطورية 9. أيضا، على الرغم من تطوير تقنية FISH للالكروموسومات الإنقسامية من خط الخلية من AE. بعوض 10، تراكم إعادة ترتيب الكروموسومات الكروموسومات متعددة في خط خلية عديمة الفائدة 11 يجعل لهم لرسم خرائط الجينوم. نحن هنا وصف بسيط، تقنية قوية للحصول على نوعية عالية من الاستعدادات كروموسوم الإنقسامية أقراص تخيلي (معرفات) من 4 ال يرقات الطور الذي جيمكن استخدام لجميع الأجناس الثلاثة من البعوض. هو الأمثل بروتوكول قياسي 12 FISH لاستخدام الحيوانات المستنسخة من الحمض النووي الجيني BAC كما دقق في الكروموسومات الإنقسامية من AE. بعوض و Cx. الخماسية، وللاستفادة من التبادل بين الجينات (IGS) منطقة DNA الريباسي (rDNA) وذلك على التحقيق. الكروموسومات الغامبية. بالإضافة إلى رسم الخرائط المادية، يمكن تطبيق هذه التقنية المتقدمة لعلم الوراثة الخلوية السكان والتصنيف كروموسوم / النظاميات من البعوض والحشرات الأخرى الجماعات.
تم إجراء Nonfluorescent في الموقع التهجين على الكروموسومات الإنقسامية من البعوض للمرة الأولى في عام 1990 من قبل A. كومار وK. راي 17. في تلك الدراسة، 18S 28S والجينات DNA الريباسي، المستنسخة البلازميد معا في واحدة، وضعت إلى الكروموسومات من 20 نوعا من البعوض. وصفت بالإشعاع التحقيق DNA والكروموسومات إلى تهجين من العقد الدماغ. بين أجناس البعوض الثلاثة، وقد تم تطوير تقنية FISH فقط للكروموسومات الإنقسامية من خط الخلية من AE. لم يكن بعوض 10،18،19 والتي أجريت على الكروموسومات الإنقسامية من البعوض الحية. في الآونة الأخيرة، وضعنا بسيطة، تقنية قوية للحصول على التحضير كروموسوم عالية الجودة من معرفات من 4 ال يرقات الطور 9. هذا الأسلوب يسمح حصل على عدد كبير من الصبغيات (الكروموسومات) في شريحة واحدة، ويمكن استخدامها عالميا لجميع الأنواع من البعوض. ضرورة استخدام اليرقات ستا فقط، وليس العذراء أو الكبارغيس من البعوض، لإعداد الشريحة وربما كان القيد الوحيد للأسلوب. تم تحسين طريقة FISH باستخدام معيار 12 لاستنساخ الجينوم BAC وrDNA IGS كما تحقيقات لمن الكروموسومات الإنقسامية الزاعجة، الكيولكس، والأنوفيلة.
وبالإضافة إلى هذه تطبيقات محددة، ويمكن أيضا البروتوكولات FISH موضح هنا أن تستخدم لأغراض أخرى. ويمكن أيضا للبروتوكول FISH المتقدمة، والتي تستخدم C DNA T 0 كسور غير محددة من أجل الحيلولة دون التهجين، يمكن تطبيق لتهجين الحيوانات المستنسخة من BAC أو أي شظايا الحمض النووي في مناطق واسعة من heterochromatic الأنوفيلة. يتم إثراء المناطق القابلة للنقل وHeterochromatic مع عناصر أخرى ويكرر، وتحقيقات من هذه المناطق تنتج عادة خلفية قوية على الكروموسومات 3. وباستخدام DNA غير المسماة C T 0 الكسور يساعد على الحد من التهجين غير محدد من التحقيق إلى الكروموسومات. النسخة البسيطة من العلاقات العامة FISHويمكن استخدام otocol لأي تحقيقات أو rDNA DNA المتكررة على الكروموسومات الإنقسامية من البعوض والحشرات الأخرى. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يمكن أيضا أن تطبق لتهجين الحمض النووي استنساخ BAC في الأنواع ذات المحتوى المنخفض من DNA المتكررة في مناطق الكروماتين الحقيقي مثل ذبابة الفاكهة أو الأنوفيلة. والبروتوكول المقترح هنا للحصول على مساعدة للغاية، أنصاف جمعيات الجينوم الكروموسوم القائم للبعوض، ويمكن استخدامها على نطاق واسع لتطبيقات مختلفة في خلوي مجموعات أخرى من الحشرات.
The authors have nothing to disclose.
نشكر سيرجي ديمين وKaramysheva تاتيانا لمساعدتهم في إعداد كروموسوم FISH وعلى الأنوفيلة. كما نشكر ديفيد سيفرسون لتزويدنا الزاعجة والكيولكس الجيني DNA BAC استنساخ وواد ميليسا لتحرير النص. وأيد هذا العمل من قبل اثنين من المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة: 1R21-01 AI88035 لماريا V. Sharakhova و1R21 AI094289-01 لايجور V. Sharakhov.
Name of the Reagent/Equipment | Company | Catalogue number | Comments |
MZ6 Leica stereomicroscope | Leica | VA-OM-E194-354 | A different stereomicroscope can be used |
Olympus CX41 phase microscope | Olympus | CX41 | A different phase microscope can be used |
Olympus BX61 fluorescent microscope | Olympus | BX61 | A different fluorescent microscope can be used |
ThermoBrite Slide Denaturation/Hybridization System | Abbott Molecular | 30-144110 | Serves as a heating block and a humid chamber |
Dissecting needles | Fine ScienceTools | 10130-10 | |
Needle holders | Fine Science Tools | 26018-17 | |
Dissecting scissors | Fine Science Tools | 15000-03 | |
75×25 double frosted micro slides | Corning | 2949-75×25 | |
22×22 mm microscope coverslips | Fisher Scientific | 12-544-10 | |
Parafilm | Fisher Scientific | 13-374-10 | |
Rubber Cement | Fisher Scientific | 50-949-105 | |
Acetic acid | Fisher Scientific | A491-212 | |
Alcohol 200 Proof | Decon Laboratories | 2701 | |
Propionic acid | Sigma-Aldrich | 402907 | |
Hydrochloric acid | Fisher Scientific | A144-500 | |
Sodium citrate dihydrate | Fisher Scientific | S279-500 | |
Sodium acetate trihydrate | Fisher Scientific | BP334-500 | |
Potassium chloride | Fisher Scientific | BP366-500 | |
EDTA | Fisher Scientific | S311-500 | |
Tris base | Fisher Scientific | BP152-1 | |
10x PBS | Invitrogen | P5493 | |
10% NBF (neutral buffered formalin) | Sigma-Aldrich | HT501128 | |
99% formamide | Fisher Scientific | BP227500 | |
Dextran sulfate sodium salt | Sigma-Aldrich | D8906 | |
20x SSC buffer | Invitrogen | AM9765 | |
1 mM YOYO-1 iodide (491/509) solution | Invitrogen | Y3601 | |
Antifade Prolong Gold reagent | Invitrogen | P36930 | |
dATP, dCTP, dGTP, dTTP | Fermentas | R0141, R0151, R0161, R0171 | |
Cy3-dUTP, Cy5-dUTP | GE Healthcare | PA53022, PA55022 | |
BSA | Sigma-Aldrich | A3294 | |
DNA Polymerase I | Fermentas | EP0041 | |
DNase I | Fermentas | EN0521 | |
S1 Nuclease | Fermentas | EN0321 | |
Taq DNA Polymerase | Invitrogen | 18038-042 | |
RNase | Sigma-Aldrich | 9001-99-4 | |
Pepsin | USB | 9001-75-6 | |
Salmon sperm DNA | Sigma-Aldrich | D7656 | |
Nonidet-P40 (NP40) | US Biological | NC9375914 | |
Qiagen Blood and Cell Culture Maxikit | Qiagen | 13362 | |
Qiagen Large Construct Kit | Qiagen | 12462 |