蚊幼虫における遺伝子の機能解析の遺伝子配達ベクトルとして組換え蚊 Densovirus を使用

マラリア、デング熱、ジカ熱、黄熱などの蚊媒介性疾患は、グローバル感染症負担^1,2のかなりの割合を考慮して引き続き主要な国際的な公衆衛生の問題です。ベクトルへの応答で使用されている、従来の殺虫剤は、蚊媒介性疾患の予防のための持続可能な統合された蚊コントロール戦略の主要なコンポーネントです。しかし、このような戦略は、比較的非効果的な蚊個体群^3,4の耐性の進化と同様に、関連付けられた否定的な環境影響のため望ましくないか証明しています。これらの理由から、制御及び滅菌雄蚊を生産する遺伝子組換え方法蚊の代替方法を緊急の必要性があるし、病原体耐性蚊のリリースは、有望な新しい制御戦略として生じています。効果的な新しいコントロールのメソッドなど生体内で遺伝子デリバリー、蚊の遺伝子機能の包括的な分析のための安全かつ効果的なアプローチが必要を開発します。

直接マイクロインジェクション プラスミド DNA の二重鎖 RNA (dsRNA) または小さい干渉の RNA (siRNA) は蚊の遺伝子生体内で最も一般的に使用される配送方法。実際には、蚊のトランスジェニック系統の生産は、まだ胚マイクロインジェクション^5,6、7のプロセスに依存します。ただし、インジェクションには、いくつか制限があります。まず、この方法は技術的に難しく、複雑な手順が含まれます。第二に、注入は胚、幼虫、蛹、大人は、対象生物の生存に直接影響する物理的な侮辱を発生します。第三に、ほとんど水生生息地に住んでいるし、うごめく運動特性を所有しているので蚊族幼虫のマイクロインジェクションを固定化することは困難です。第四に、1^st-2^nd幼虫のサイズは 10 〜 20 倍より小さい 4^thよりも前者のキューティクルと古い幼虫齢より繊細です。これらの機能で、1^st-2^nd幼虫に比べて古い段階のものを操作することが難しくなっています。組み合わせることで、これらの要因は、大人⁸と比較して幼虫 (約 5%) の減少の投与後生存率に貢献します。ウイルス ベースの配信システムは、関連付けられている細胞外および細胞内の障壁を克服するために開発されています。これらのシステムは、簡単操作、高伝達効率、式の長期的かつ堅牢なレベルおよび生体内で永続的な効果を生成する能力の利点を持っています。したがって、レトロ ウイルス、レンチ、およびアデノ ウイルスを利用した配信システムが広くされている遺伝子は、哺乳細胞およびモデル種を使用しました。シンドビス ウイルス発現システムは、大人の蚊; で遺伝子機能を解析する以前使用されていたしかし、バイオ セーフティの懸念のほか、注射はウイルス感染⁹のための必要なプロセスではまだです。DsRNA ソリューションで幼虫を浸漬による口頭配達は可能な配信方法として以前報告されていますが、小さな RNA 機能解析¹⁰に適してはないです。だから、効果的なウイルスの配信方法は、蚊のまだ開発されなければなりません。

蚊濃 (MDVs) は、 ParvoviridaeとBrevidensovirus¹¹の属内のすべてが 1 つの秋のDensovirinae亜科の一部です。MDV ウイルス粒子はエンベロープを持たないとから成っている単一座礁させた DNA ゲノムと正二十面体のキャプシド (20 nm の直径)。ウイルスのゲノムは約 4 kb のサイズを宿主細胞の核内でレプリケートされます。MDVs 環境で比較的安定しているし、蚊の高い特異性と宿主範囲を表示します。これらのウイルスは広がり、蚊個体群の自然を保持する可能性があるし、ほとんどすべての臓器や腸、キイロショウジョウバエマルピギー細管、体脂肪、筋肉、ニューロンと唾液腺¹²を含むこれらの昆虫の組織に侵入することができます。

そのまま MDV ゲノムはプラスミドを用いた感染性クローン; を生成するプラスミッドのベクトルに subcloned できます。これらのクローンは、蚊のセルに配信されると、ウイルスのゲノムはプラスミッドのベクトルから抽出され、感染性ウイルス粒子が生成されます。MDV は小さな一本鎖 Dna ゲノムがあるため感染性クローンが簡単に構築されているし、ウイルスのゲノムは、簡単操作で^11,13をすることができます。これらの特性は、MDV 蚊生物を調べるため貴重なエージェントを作る。しかし、ほぼすべてのウイルスのゲノムはウイルス増殖に不可欠な外来遺伝子の挿入または交換組換えウイルス作成の損失が発生ウイルスの包装および/またはレプリケーションの能力を作成する、遺伝子配達ベクトルとして MDVs の開発のための障壁。ここで、報告するシステムを開発する良品 rAaeDV生体内RNA 配信簡単プラスミド構築の利点と作り出すことができる機能的なウイルスのメンテナンスがある人工のイントロン小さな RNA 発現戦略を使用して野生型のウイルスを必要とせずホスト細胞の長期かつ安定的発現。また、この方法は、幼虫の簡単な伝達のできます。

本研究では次の手順でプロトコルの記述: 1) rAaeDVs イントロンの小さな RNA 発現カセット、2) C6/36 パッケージング細胞を用いた組換えウイルス粒子の生産をエンコーディングのデザイン ライン、3) 細胞の定量的解析rAaeDV ゲノム コピー番号、および 4) 幼虫の生息地の水の体にウイルスの直接導入によるAe。 ヒトスジシマカ幼虫の感染症。全体的にみて、この作品は、特定の Rna または標的遺伝子過剰発現したり開発 MDV の配信システムを使用して蚊の幼虫でノックダウンを示した。