Summary

독 독 소 암살자 버그와 다른 Heteropteran 곤충에서 수확

Published: April 21, 2018
doi:

Summary

비록 Heteroptera suborder에 많은 곤충 (Insecta: Hemiptera)는 악의 찬, 그들의 독 성분 및 그들의 독 독 소의 기능 대부분 알려지지 않은. 이 프로토콜에는 더 특성화를 통해, 성희롱, 동맥 해 부를 사용 하 여에 대 한 heteropteran venoms 수확 하는 방법을 설명 합니다.

Abstract

Heteropteran 곤충 암살자 버그 (침노린재과) 등 거 대 한 물 버그 (물장군과) predaceous 및 악의 찬 공통 조상에서 후손 그리고 현존 heteropterans의 대다수가 영양 전략을 유지 합니다. 일부 heteropterans 척추 혈액에 먹이 기에 전환 해야 (Triatominae; 키스 버그 등 및 침대 버그, Cimicidae) 동안 다른 사람 식물 (대부분 Pentatomomorpha)에 먹이로 되 돌. 그러나, 키스 버그에 의해 혈액 공급, 작은 촉진 하는 데 사용 하는 타 액을 제외 하 고 heteropteran venoms venoms 거미, 전갈과 뱀의 비교에 대 한 알려져 있다.

Heteropteran 독 독 소의 특성화에 1 개의 장애는 구조와 기능 둘 다 형태학 상으로 복잡 한 되 고 수행 하는 여러 생물 학적 역할 (방어, 먹이 캡처 및 여분 구두 소화)는 독/양순 분 비의. 이 문서에서 우리는 우리가 성공적으로 heteropteran venoms 수집을 사용 하는 세 가지 방법을 설명 합니다. 첫째, 우리 제시 통해는 종종로 주사 될 때 치명적인 독을 수집 하는 편리한 방법을 먹이 동물, 그리고 어떤 선 직물에 의해 오염 obviates. 둘째, 우리는 동물의 부드러운 성희롱 코 또는 heteropterans의 일부 그룹에 침 독 독 압출 생산 충분 한지 보여줍니다. 셋째, 독 독 독 샘을 얻으려면 anaesthetized 동물의 해 부에 의해 수확 하는 방법을 설명 합니다. 이 메서드는 다른 방법에 보완으로 그것을 통해 및 성희롱 효과가 있다 taxa에서 독 소의 수확 수 있습니다. 이 프로토콜에는 의학 및 농업 구조-기능 특성 및 가능한 heteropteran 곤충에서 독 소를 수확 연구원 수 있게 된다.

Introduction

Heteropteran venoms potently 생리 활성 물질1있습니다. 예를 들어 키스 버그 (Triatominae) 등 침대 버그 (Cimicidae) Heteroptera 혈액 공급의 독/타 액 분 비 hemostasis2를 방해 하 여 수 유를 촉진 한다. 이러한 venoms 독 소는 응고, 혈소판 vasoconstriction, 뿐만 아니라 통증을 포함 하 여 여러 개의 경로 대상 하 고 경로가 렵 게. 대부분 다른 heteropteran 종에서 venoms는 혈액을 먹이 것 보다는 포식을 용이 하 게 적응. 그들의 venoms 마비, 죽음 및 조직 액 무척 추 동물3,4에 주입 하는 경우 발생할. 척추 동물에 주입 했을 때 그들의 독 또한 과감 한 효과 있을 수 있습니다. 예를 들어 척추로 암살자 버그 Holotrichius innesi 에서 독의 주입 하면 근육 마비 통증과 출혈; 이 버그에 의해 쥐 envenomated 호흡 마비5인해 신속 하 게 죽어.

Transcriptomic 및 proteomic 연구 일부 heteropteran venoms의 단백질 구성을 밝혀 있다. Predaceous 종 venoms는 프로 테아 제, 다른 효소, 펩 티 드 및 알 수 없는 구조와 기능6,,78의 단백질 풍부 합니다. 키스 버그 독 회원 뿌리깊은 영향을 응고, 혈소판, vasoconstriction2,9triabin 단백질 가족에 풍부 하다. 그러나, 그것은 어떤 독 소 기초 독의 대부분 bioactivities 알 수 없습니다. 예를 들어 키스 버그 Triatoma infestans 의 독은 진통 및 나트륨 채널10, 억제 알려졌다 하지만 책임 구성 요소 해명 될 남아 있다. 마찬가지로, 그것은 암살자 버그 독의 어떤 컴포넌트 마비 또는 통증 원인이 알려져 있지 않다. 특정 독 bioactivities과 특성화 구조와 기능, 소설 독 독 소의 독 소를 식별 하는 데 필수 독을 얻는 이다.

독을 통해5,6,7,8,11,,1213, 방어의 도발에 의해 heteropterans에서 얻은 되었습니다. 응답4,8, 기계적으로 흉부12,,1415,16, 독 샘8,17 개 해 부를 당기고 ,18,19,20,,212223muscarinic 아 세 틸 콜린 수용 체 촉진제의 응용 프로그램. 두 개의 별도 루멘, 앞쪽 주요 동맥 (AMG) 및 후부 주요 동맥 (PMG), 주요 동맥을 이루어져 있는 heteropteran 독 샘의 형태에 의해 복잡 잠재적인 장단점 어떤 방법의 판단으로 부속 선 (AG) 관련. 이러한 다른 선 구획 생산 다른 단백질 분 비 물, 먹이 캡처, 여분 구두 소화8,17, 국방 등 다양 한 생물 학적 기능에 대 한 전문화 될 수 있습니다. Peiratine 및 ectrichodiine 자 객 버그는 AMG 먹이 캡처 및 여분 구두 소화17PMG와 연결 되었습니다. 그러나,는 harpactorine에서 버그 Pristhesancus plagipennis 는 PMG는 전문 먹이 캡처 및 소화는 AMG 방어 독8분 비 가설 하는 반면. AG은 암살자 버그8 에서 약간 분 비 기능을가지고 또는 거 대 한 물 버그23protease 스토리지의 주요 사이트 설명 하고있다. 명확 하 게, 추가 작업은 다양 한 heteropteran 하위 그룹 중 각 선 구획의 기능을 명확히 하 고 대부분 독이 독 소의 기능을 결정 하는 데 필요한. 이 보고서에서 우리는 독 독이이 목표를 향해 heteropterans에서 수확에 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

Protocol

이 프로토콜와 책임 관리 하 고 교육 및 연구에 있는 동물의 사용 (PPL 4.20.11)으로 국민 건강 및 의료 연구 위원회의 치료에 대 한 호주 코드 및의 사용에서 밖으로 설정 하는 퀸즐랜드 대학 정책 준수 과학적 목적을 위해 동물 (8일 에디션 2013). 주의: 하지 되도록 envenomated 암살자 버그를 처리할 때 처리. 방어 독 침 종 처리 때 눈을 보호 하는 것을 주의. 통?…

Representative Results

Harpactorine P. plagipennis , Platymeris rhadamanthus, reduviine 등 일부 heteropteran 종 안정적으로 독을 통해 (표 1)에 대 한 응답의 대량 (5-20 µ L) 얻을 수 있습니다. 일반적으로, 대부분 peiratine, reduviine, 및 harpactorine 버그 독이이 방법에 대 한 응답에서을 얻을. Stenopodaine 버그 통해 sp. Oncocephalus 하지 Thodelmus sp에서 독을 elicited. 샘플 holoptiline 및 emesine ?…

Discussion

자 객 벌레 독을 수확 하는 가장 중요 한 단계는 연구의 목적에 따라 적절 한 방법을 선택 하 고 있다. 각 heteropteran venoms 수확에 대 한 제시 하는 세 가지 메서드는 다운스트림 응용 프로그램에 따라 장단점이 있습니다.

코 (프로토콜 1-3)에서 독을 추방 하는 버그를 유도 선 조직에 의해 독의 오염을 방지 합니다. 또한, 이러한 메서드는 비-치명적인 있으며 버그의 생활의 과정 ?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리 금융 인정 호주 국가 건강 및 의료 연구 위원회 (주 연구 친교 (보조금 DP130103813와 G.F.K., EABU DECRA 친교 DE160101142를 LP140100832), 호주 연구 협의회에서 지원 G.F.K. APP1044414), 그리고 퀸즐랜드의 대학 (박사 후 친목을 A.A.W.).

Materials

Electostimulator Grass Technologies S48 Square Pulse Stimulator Electrostimulator allowing pulsed electrostimulation
Featherlight tweezers Australian Entomological Supplies E122B For handling live venomous insects
Protease inhibitor cocktail Sigma 4693124001 For preventing autoproteolytic digestion of venom
Dissection equipment Australian Entomological Supplies E152Micro For fine dissections
Insect pins Australian Entomological Supplies E162 For fine dissections

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Walker, A. A., Rosenthal, M., Undheim, E. E. A., King, G. F. Harvesting Venom Toxins from Assassin Bugs and Other Heteropteran Insects. J. Vis. Exp. (134), e57729, doi:10.3791/57729 (2018).

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