このプロトコルでは、標準化し、蚊とハエの体液に直接核酸の特定の量を提供する数年間使用したマイクロインジェクションの方法論について説明します。このプロトコルは、最小限の注入の死亡率の結果し、多産の相関の線量測定が可能します。
合成鎖 Rna、RNA の干渉を誘発する使用用量依存の表現型効果があります。これらの効果は、非定量的な方法を使用して、二本が配信される場合は、定義が困難です。既知量の核酸または他の化学物質の正確な配信は、テストされている化合物の有効性を測定して化合物間の信頼性の比較を許可するように重要です。
ここで通常注入損傷による死亡を減少して dsRNA の特定の線量の正確な配信を保証する再現性のある、定量的マイクロインジェクション プロトコルを提供します。これらの変更は、ローダミン B、卒業注射針の追加を含むし、Isoe とコリンズから改善回復法を借りた。この方法の線量応答の計算および化合物間の比較が容易になります。このメソッドのバージョンは、リボソーム RNA 転写のサイレンシングに起因する多産の削減を評価する蚊とハエの 3 属に正常に使用されています。
このプロトコルは、小さな昆虫マイクロインジェクションのいくつかの課題を軽減するための戦略を提供します。一緒に、機械視覚的検証を伴う二本鎖 rna の配信、配信、効果的な場所の同定と投与後の回復期間を含めることは、正確な投与と低傷害死亡を確認します。このプロトコルには、産卵に及ぼす影響の制服を決定するため産卵生物検定もについて説明します。
蚊、イエバエ科の両方に挑戦する大人コガシラナガゴミムシにアミノ酸、核酸などの小さな分子を提供することを証明されています。不妊 (とき成人の精巣で表されるターゲット遺伝子に排他的) と死亡率 (SNF7 とステロイド受容体コアクチベーターをターゲット) とき幼虫ネッタイシマカを生成する二本鎖 rna の経口摂取量が報告されている1,2.死亡率は、イエバエ幼虫の HSP70 をターゲットにする場合にも観察されている3。このような効果の表現型、ただし、大人ネッタイシマカ Ae。砂糖食事4,5に dsRNA を供給した後結果ないです。
マイクロインジェクションの病原体または全身性反応5,6,7,8,9,10 を誘導することにより、核酸を導入する際に、腸を回避するために使用されています.2.3 低ボリュームの自動配信を可能にするマイクロプロセッサ制御のインジェクターに噴射量の可視化計測を必要とする社内の生産装置に至る機器を含むいくつかのマイクロインジェクション技術が存在する nL5,9,10,11. リボソームの Mrna のターゲット RNA 干渉 (RNAi) トリガーが節足動物牛ティッククリイロコイタマダニ microplusなどの多様な蚊ネッタイシマカとアカイエカの卵巣発育を混乱させるイエバエイエバエ5,9,12,13。これらの研究で、乳酸菌の効果を決定する表現型は終了、または子孫の減少としてマニフェストがあります不可欠であった産卵の停止を監視します。これは、ボルバキア-のような非伝統的な防除方法の多くで重要かつ必要な効果感染男性紹介 (性的互換性がない) し、RNAi による不妊5 は、多世代の致死表現型の形式 ,,914。死亡率と産卵数の両方を追跡特徴と特異性の高い biorationals (自然発生する病原体および/または自然な誘導体)15の開発に必要です。
このプロトコルは、蚊成虫、ハエ; 詳細なマイクロインジェクション技術を提示します。文献にも記述されていないよくするプロセス。また、アダルト コガシラナガゴミムシに dsRNA の及ぼす影響を十分に評価する産卵生物検定の方法論を説明します。これらのプロトコルはネッタイシマカとイエバエ専用として開発されたが、他の種のため変更することができます。
マイクロインジェクション、dsRNA または他の biorationals (すなわち農薬、ウイルス、microsporidia) を配信する貴重な実験手法です。多くの実験室は、マイクロインジェクションを実行注入する正確な量はしばしば不明確配信システムの技術的な制限により配信ボリュームが直接測定11ではありません。配信ボリュームと濃度は、EC50 または IC50 など標準的な毒性学的措置の計算を許可する重要なパラメーターまたは最小限の効果を定義する用量5,16。これは大人の昆虫、供給することによって配信が常にされない目的の粒子の全身投与による、腸を渡る実際の線量は不明5で RNAi を用いた機能研究で特に重要です。
マイクロインジェクション プロシージャは最初に挑戦的なことができますが、速度と配信の精度の急速な向上、練習と忍耐によって実現しました。自体注射の手順を習得することは時間の投資が、再現可能な結果との傷害死亡、一度プロシージャが生成する < 3%。能力 300 蚊のできるように注入を増加または一日飛ぶ注射成功の比率が増加します。
マイクロインジェクションの課題の多くは、使用されている針が原因です。適切な毛管針休憩ポイントと先端の角度を決定するプロシージャの挑戦的な側面は、特定の種の最も効果的な開口部のサイズを決定するためにいくつかの試行錯誤が必要です。蚊マイクロインジェクション (〜 150 μ m) の最も有用な細針が小さすぎてすぐにハエ ハエ (~ 250 μ m) の作品が小さい蚊に広範囲への傷害の損傷を引き起こすことを開く大きめの針では逆に中に、注入されるより大きい容積を提供受け入れられない注入死亡。先端が鈍が壊れて針は難しい組織の損傷および死亡率の増加のないキューティクルを介して取得します。虫規模や組織の部分が詰まることが針、実験の経過ので、交換が必要な場合を引いたいくつかの針を持っていると便利です。我々 は困難な針を交換するのではなく、詰まったまたは汚された針をオフにしようとする時間を過ごすのために簡単だ発見しました。
(2.14 2.15 の手順を参照してください)、失敗した注射を削除できるように、虫に入る注射液を観察することが重要です。ローダミン B の追加注入ソリューションは、冷段昆虫が適切な投与量を受け取るし、(手順 2.7 参照) の練習中に特に便利ですように明確な視覚を提供します。
紹介注入と産卵した検定方法が遺伝子を正常に誘導しているアダルトAe ネッタイシマカとイエバエ二本に設計されたに対する種特異的なリボソーム ノックダウンで測定可能な表現型の影響。(図 4および図 5 a) の成績証明書。また、正確に個人に microvolumes を提供するこのメソッドの機能は、材料の少量生成する用量応答曲線 (50 と低い ng;図 5 b)。これは特に有用で Sirna スクリーニングなどの方法または二本、これらの分子の大量に生産としては、コストが高くなることができます。
このメソッドは、注入による配信バッファーが無害であることを確認した後 (ウイルス、細菌、microsporidia) 生物学的製剤または化学殺虫剤を注入する変更できます。配信ボリュームが集中生産、昆虫の大きさによって制限されるためのソリューションをテストは重要です。
DsRNA の有効性を十分に評価、致死の表現型が子孫でマニフェスト可能性がありますのみ産卵を追跡する必要は。ここで示す、ブロデリング後女性Ae ネッタイシマカを別々 に保持個々 クラッチ サイズ決定でき、同じ個人でさらにテストを行うことができます (すなわち、遺伝子発現研究、産卵の下流。追加栄養生殖サイクル、組織の特定の打撃) 遺伝子発現など他の対策と生殖出力を関連付けるため。イエバエは一般的に、グループ対応でプレハブハウス、レイアウトする分離妊娠ハエを駆り立てることは非常に労働集約的個人17の数が多いため実用的ではないです。したがって、平均クラッチのサイズを決定する手法を提案します。
マイクロインジェクション法をここで紹介は、蚊とハエに一貫性のある全身配信を提供します。死亡率と産卵生物検定の追跡と相まって、これらの多目的なツール使用できます小さな RNA 分子、生物学的エージェント、および伝統的な殺虫剤の転写と表現型の影響を評価するために口頭配達が可能ではないです。
The authors have nothing to disclose.
著者に感謝花陽有元 (米国海軍)、ダナ ・ ジョンソン、ルーシー李とロキシー白 (USDA-ARS) のデータ収集と分析に役立ちます。我々 もありがとう夫妻ぴあ Olafson (USDA-ARS) や柯呉 (フロリダ大学) 原稿とニクラウス ・ Hostettler (フロリダの大学) の批判的検討の顕微鏡映像を撮影します。資金は米国農務省、海軍・海兵隊保健センター、戦争戦闘機の保護の展開プログラムの WII-141 C プロジェクトによって提供されました。資金提供者は、設計または研究の方向、原稿の開発の役割をなかった。
needle pulling | |||
vertical pipette puller | Kopf | 720 | settings: heater = 15 units, solenoid = 4 amps |
glass capillaries, 3.5" long, ID = 0.530 mm ± 25 μm, OD 1.14 mm | World Precision Instruments | 504949 | capillaries for pulling glass needles |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
microinjector station | |||
Nanoliter 2010 | World Precision Instruments | NANOLITER2010 | microinjector |
manual micromanipulator | World Precision Instruments | KITE-L | left hand KITE manipulator |
magnetic stand | World Precision Instruments | M9 | holds micromanipulator |
precision stereo zoom binocular microscope on boom stand | World Precision Instruments | PZMIII-BS | dissecting scope for microinjections |
1.5X objective | World Precision Instruments | 501377 | objective for microscope |
light LED ring | World Precision Instruments | 504134 | light ring for injection microscope |
laboratory chill table | BioQuip Products | 1431 | chill table for microinjections |
microscope slides | Fisher Scientific | 12-544-1 | for staging insects while injections |
Rhodamine B, 98+% | Acros Organics | AC296571000 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
mosquito oviposition bioassays | |||
large Petri dish | Fisher Scientific | FB0875714 | for holding staging slides |
plastic cup – 3 1/2 oz. | Dart Container Corporation | TK35 | mosquito oviposition bioassay cups |
matte tulle fabric | Joanne Fabrics | 1103068 | caps for oviposition bioassays |
blood source | locally acquired | typically bovine or live chickens | |
1 x 30mm clear edible collagen casing | Butcher and Packer | 30D02-05 | |
heavy weight seed germination paper | Anchor Paper Co | SD7615L | |
oral aspirator with HEPA filter | John W. Hock Company | 612 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
house fly oviposition bioassays | |||
4 L plastic food storage canister | Walmart | 555115143 | |
10-inch stockinette sleeve | Medonthego.com | FS15001H | |
wheat bran | locally acquired | typically found at feed stores | |
Calf Manna performance supplement | ValleyVetSupply.com | 16731 | pelleted livestock feed |
dried egg yolk | BulkFoods.com | 40506 | |
black cotton cloth | locally acquired | typically in craft supplies section | |
60 mL cup | Dart Container Corporation | P200-N |