通过显微注射在类 圆线虫 物种中产生转基因和敲除

与更广泛认可的钩虫和蛔虫蛔虫相比，类粪类圆线虫长期以来一直被忽视为一种重要的人类病原体。以前对蠕虫负担的研究往往严重低估了粪类链球菌的患病率，因为粪类疟原虫的常见诊断方法的敏感性较低 ².近年来，基于改进的诊断工具的流行病学研究估计，粪类菌感染的真实患病率远高于先前报告的，全世界约有6.1亿人²。

S. stercoralis和其他类圆线虫物种，包括密切相关的大鼠寄生虫和常见的实验室模型S. ratti，都有一个不寻常的生命周期，对实验基因组研究有利，因为它由寄生和自由生活（环境）^第3代组成（图1）。具体来说，S. stercoralis和S. ratti都可以通过单一的自由生活世代循环。自由生活的一代由后寄生虫幼虫组成，这些幼虫发育成自由生活的成年雄性和雌性;自由生活的成虫的所有后代都发育成感染性幼虫，必须感染宿主才能继续生命周期。此外，这种环境或自由生活的一代可以在实验室中通过实验操纵。由于自由生活的类圆线虫成虫和秀丽隐杆线虫成虫具有相似的形态，因此最初为秀丽隐杆线虫开发的性腺内显微注射等技术可以适用于自由生活的成年类圆线虫^4，5。虽然DNA通常被引入自由生活的成年雌性中，但类圆线虫的雄性和雌性都可以被显微注射⁶。因此，功能基因组工具可用于询问类圆线虫生物学的许多方面。其他寄生线虫缺乏自由生活的一代，因此，不容易适应功能基因组技术³。

图1：类圆线虫的粪类动物生命周期。 粪类孢子虫寄生雌性栖息在其哺乳动物宿主（人类，非人类灵长类动物，狗）的小肠中。寄生雌性通过单性生殖繁殖，并在小肠内产卵。卵在宿主体内孵化成后寄生幼虫，然后与粪便一起进入环境。如果寄生后幼虫是雄性，它们会发育成自由生活的成年雄性。如果寄生后幼虫是雌性，它们可以发育成自由生活的成年雌性（间接发育）或第三阶段感染性幼虫（iL3s;直接发育）。自由生活的雄性和雌性有性繁殖以产生被限制成为iL3的后代。在某些情况下，粪类杀伤性链球菌也可以进行自身感染，其中一些后寄生幼虫留在宿主肠道内，而不是通过粪便进入环境。这些幼虫可以在宿主体内发育成自身感染性幼虫（L3a），穿透肠壁，通过身体迁移，最终返回肠道成为生殖成虫。S. ratti的生命周期是相似的，除了S. ratti感染大鼠并且没有自身感染周期。环境生成是使用类圆线虫物种进行遗传研究的关键。自由生活的成年雌性（P₀）可以显微注射;它们的后代，全部将成为iL3s，是潜在的F₁转基因。这个数字是从Castelletto等人修改而来的。³. 请按此浏览此图的大图。

S. stercoralis 与其他胃肠道人寄生虫线虫共享其生物学的许多方面，包括宿主入侵和宿主免疫调节。例如， Necator 属和 Ancylostoma 属的人寄生虫钩虫也通过皮肤渗透感染，以类似的方式穿过身体，最终作为寄生成虫居住在小肠⁷中。因此，许多胃肠道线虫可能使用常见的感觉行为和免疫规避技术。因此，从 类圆线虫 中收集的知识将补充其他遗传上不太易处理的线虫的发现，并导致对这些复杂而重要的寄生虫有更完整的了解。

该显微注射方案概述了将DNA引入圆 线虫 自由生活成年雌性以制造转基因和突变后代的方法。描述了菌株维持要求，包括用于显微注射的成虫的发育时间和转基因后代的收集。包括实验方案和完整的显微注射技术演示，以及培养和筛选转基因后代的方案，以及所有必要设备和消耗品的清单。