باستخدام طريقتين لتقدير التعبير الجيني في الزوائد الذوقية الرئيسية للبعوض Aedes aegypti، حددنا مجموعة من الجينات مزعومة الكامنة وراء الاستجابة العصبية لمركبات المريرة ومثير للاشمئزاز، على النحو الذي يحدده الفحص الكهربية.
مقالة منهجية
باستخدام طريقتين لتقدير التعبير الجيني في الزوائد الذوقية الرئيسية للبعوض Aedes aegypti، حددنا مجموعة من الجينات مزعومة الكامنة وراء الاستجابة العصبية لمركبات المريرة ومثير للاشمئزاز، على النحو الذي يحدده الفحص الكهربية.
يوفر التسجيل الفيزيولوجي الكهربي لإمكانات العمل من الخلايا العصبية الحسية للبعوض للباحثين لمحة عن الإدراك الكيميائي لناقلات الأمراض هذه. لقد حددنا مؤخرا خلية عصبية للاستشعار المر في تسمية الإناث الزاعجة المصرية التي تستجيب ل DEET والمواد الطاردة الأخرى ، بالإضافة إلى الكينين المر ، من خلال التحقيق الفيزيولوجي الكهربي المباشر. دفعت استجابات الخلايا العصبية المستقبلة الذوقية هذه إلى تسلسل إجمالي mRNA من عينات الذكور والإناث والترسي لتوضيح جينات الاستقبال الكيميائي المفترضة المعبر عنها في أنسجة الاستقبال الكيميائي التلامسية هذه. تم تقسيم عينات من الترسي إلى أنواع فرعية مؤيدة ومتوسطة وميتادورية لكلا الجنسين. ثم قمنا بالتحقق من صحة مجموعة البيانات الخاصة بنا عن طريق إجراء qRT-PCR على عينات الأنسجة نفسها واستخدمنا الطرق الإحصائية لمقارنة النتائج بين الطريقتين. قد تستهدف الدراسات التي تتناول الوظيفة الجزيئية الآن جينات معينة لتحديد تلك المشاركة في إدراك طارد البعوض. يمكن استخدام مسارات المستقبلات هذه لفحص طارد الحشرات الجديد نحو تعطيل سلوك البحث عن المضيف للحد من انتشار الفيروسات الضارة.
وقد أظهرت مركبات مثل DEET، Picaridin، Citronellal وIR3535 لصد البعوض بشكل فعال، بما في ذلك ناقلات الأمراض المهم الزاعجة المصرية 1،2. نسجل إمكانات العمل من الخلايا العصبية الحسية المرتبطة sensilla الذوقية محددة لتحديد الخلايا المشاركة مع البعوض صد. إلى جانب التسلسل المصب من الجينات التي أعرب عنها في هذه الأنسجة، ونحن قد التعرف على الجينات على الأرجح التوسط في ردود هذه الخلايا من أجل فحص مركبات جديدة لتحسين قدرات صد.
RNA وما يليها هو أداة قوية، لتصبح بسرعة قياسية لتتبع التغيرات الزمانية والمكانية في التعبير الجيني. يحلل RNA وما يليها من الزوائد حسي كيميائي الحشرات واستخدمت أجهزة للكشف عن مستقبلات الجزيئية في العديد من أنواع الحشرات 3-5، وتحسين كبير على التقليدي القائم على PCR البحث الجين بواسطة الجينات 6. الحشرات تمثل الطبقة الحيوان الأكثر تنوعا، قبلsenting العديد من الفرص لدراسة العلاقة بين الجينات والظواهر فريدة من نوعها. ويمكن استخدام تكنولوجيا RNA وما يليها على أي نوع من الأنسجة الحشرات الحية. وبالمثل، تسجيل الكهربية من الخلايا الحسية داخل sensilla الذوقية uniporous لا يمكن أن يتحقق في كثير من أنواع الحشرات المختلفة. الاقتران من هذه التقنيات اثنين يسمح للباحثين لتضييق الجينات مجموعة تشارك في النمط الظاهري حسي كيميائي لوحظ. سوف الأنواع المختلفة تشكل تحديات محددة، ولكن قد تبلغ العلاقة بين جينات مستقبلة حسي كيميائي والتكيف حسي كيميائي. حجم ومورفولوجية حسي كيميائي sensilla هو متغير واستكشاف الأخطاء وإصلاحها قد تتطلب واسعة النطاق عند تسجيل إمكانات العمل للحد من الضوضاء وتحديد إشارات متكررة. تشريح أجهزة حسي كيميائي قد تكون تافهة أو حساسة تستغرق وقتا طويلا، اعتمادا على التشكل وحجم الحشرة. انتعاش عالية الجودة RNA قد تتطلب بعض استكشاف الأخطاء وإصلاحها كذلك، مثل تجنب بعض أصباغ خلالجمع الأنسجة.
بينما يدل على آثار مركبات مضادة للمن خلال التجارب السلوكية غير المباشر والمفيد، وهذا النهج هو الوقت مكثفة واسعة فيما يتعلق بآلية العمل. الكهربية إلى جانب RNA-يليها تسمح للتحليلات أكثر تحديدا من ما يدفع السلوكيات تجنب في الحشرات. مرة واحدة وقد تم التعرف على "أدوات" التمييز الكيميائية في أنواع الحشرات، ومحاولات أكثر تحديدا لتحسين على المواد الطاردة للتعرف ممكنة. ويمكن التعبير عن مستقبلات والبروتينات المرتبطة بها في الخلايا الحسية المسؤولة عن هذه السلوكيات heterologously للفحص الكيميائي المباشر. وعلاوة على ذلك، يمكن النمذجة الجزيئية ويتوقع المواد الكيميائية والتي سوف تثير ردود قوية من هذه المستقبلات 7.
قد تكون لقطة من جميع الجينات النشطة في مجموعة ضيقة من الأنسجة حسي كيميائي مفيد أيضا في تحديد جينات مشابهة في الأنواع الأخرى. عن طريق التماثل تسلسل والتعبير سيmilarities، قد شكل الباحثون مجموعة من المستقبلات الجزيئية الأرجح التوسط الردود على المواد الطاردة التي هي فعالة على نطاق واسع على الحشرات. نقدم بروتوكول التالية لمساعدة الباحثين في تفكيك مسارات حسي كيميائي الحشرات وإقناع أكثر الخوض في neuroethology عدم نموذج والحشرات الهامة اقتصاديا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. تربية عزت. الكبار بعوض
الحمار = "jove_title"> 2. إعداد مواد كيميائية
3. الكهربية (تسجيل غيض 8؛ الشكل 1)
4. عزل RNA وتسلسلها (الشكل 2)
5. الكمي RT-PCR RNA التحقق من صحة التسلسل (الشكل 3)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التسجيلات أثر للإمكانات العمل من عزت. sensilla الذوقية بعوض (الشكل 1) تثبت فعالية التحفيز المباشر مع مجموعة من المواد الكيميائية. هذه التقنية يمكن استخدامها لقياس ردود على أي مادة كيميائية محفزة عن طريق عد المسامير من السعة معين ومدة على نطاق وزمنية معقولة (عادة أقل من 500 مللي ثانية). يجب أن يكون التسجيلات تتبع استنساخه بسهولة في ظل مجموعة معينة من الظروف التجريبية. خلاف ذلك، قد الاستجابات الفسيولوجية لاحظ تمثل الظواهر شائعة بين الأفراد من الأنو...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الجانب الأكثر تحديا من إمكانات العمل تسجيل من sensilla ذوقي هو الذي يقرر الردود هي "طبيعية"، وعندما تستخدم Sensillum واحدة الذوقية غيض تسجيل أول مرة لأنواع الحشرات معين، فإن العدد الإجمالي والحساسيات من الخلايا العصبية المستقبلة الذوقية (GRNs) هي غير معروف على الأرجح. ويطلب العديد من التسجيلات الأولية لأول مرة لتحديد المدى وتركيزات المواد الكيميائية لاختبار. في هذا المثال، بدأنا مع ملاحظة أن GRN احد بالرد على تركيزات منخفضة من DEET (الشكل 1). وفي وقت لاح...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يشكر المؤلفون بريان تي فينيارد من وزارة الزراعة الأمريكية ، خدمة البحوث الزراعية ، مركز هنري أ. والاس بيلتسفيل للبحوث الزراعية ، خدمة الاستشارات البيومترية ، بيلتسفيل ، دكتوراه في الطب على التحليلات الإحصائية. تم دعم هذا العمل جزئيا من خلال منحة ل JCD من برنامج أبحاث حماية مقاتلي الحرب المنتشرين (DWFP) الممول من قبل وزارة الدفاع من خلال مجلس إدارة الآفات في القوات المسلحة (AFPMB).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أنظمة | AB الشعرية الزجاجية | 628000 | قياسية ، 1.5 مم × 0.86 مم ، 4 " |
| سلك فضي | أنظمة AM | 7875.015 | " |
| سلك التنغستن | منتجات ألفا | 369 | قطر 0.127 مم |
| ملقط دقيق | أدوات العلوم الدقيقة | 11252 | #5SF Inox |
| المرحلة المبردة | BioQuip Products | 1429 | Chill مضخم الطاولة |
| Syntech | Taste Probe | preamplifier | |
| برنامج للفيزيولوجيا الكهربية | برنامج Syntech | Autospike | لعلم الفيزيولوجيا الكهربية |
| TetraMin طعام الأسماك | Tetra | حبيبات طعام الأسماك | الاستوائية طعام الأسماك المطحون إلى مسحوق ناعم |
| TRIzol | Life Technologies | 15596-026 | كاشف عزل الحمض النووي الريبي |
| RNeasy Plus | Qiagen | 74136 | على مزيل gDNA وأعمدة الدوران RNeasy مقياس |
| الطيف الضوئي Nanodrop | Nano Drop Products | ND-1000 | مطياف سطح الطاولة |
| R إحصائيات | مجانية (تم إنشاؤه بواسطة Robert Gentleman و Ross Ihaka) | www.r-project.org | استخدم وظيفة lm لحزمة الإحصائيات ووظيفة equiv.boot لحزمة التكافؤ في بيئة الحوسبة R. |
| 1.5 مل أنبوب الرف | دائم الخضرة | 240-6388-030 | صب النيتروجين السائل في عدد قليل من الآبار الفارغة لتجميد وطحن الأنسجة. |
| أنابيب تجميع 1.5 مل مع مدقة | Grainger | 6HAX6 | RNase خالية |
| الطرد المركزي | Thermo Scientific | 11178160 | تدور الأنسجة المجمدة للاحتفاظ بها في قاع أنبوب 1.5 مل. |
| أداة تصميم التمهيدي التمهيدي | NCBI | n / a |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن