تقنيات الميكروجينكشن ضرورية لإدخال الجينات الخارجية في جينوم البعوض. يشرح هذا البروتوكول طريقة استخدمها مختبر جيمس لاستئصال الحمض النووي الدقيق في أجنة أنوفيليس غامبيا لتوليد البعوض المتحول.
مقالة منهجية
تقنيات الميكروجينكشن ضرورية لإدخال الجينات الخارجية في جينوم البعوض. يشرح هذا البروتوكول طريقة استخدمها مختبر جيمس لاستئصال الحمض النووي الدقيق في أجنة أنوفيليس غامبيا لتوليد البعوض المتحول.
تقنيات الميكروينجيكشن الأجنة ضرورية للعديد من الدراسات الجزيئية والجينية لأنواع الحشرات. أنها توفر وسيلة لإدخال شظايا الحمض النووي الخارجي ترميز الجينات ذات الاهتمام، فضلا عن الصفات المواتية في الجرثومة الحشرات بطريقة مستقرة وناقلة. ويمكن دراسة السلالات المعدلة وراثيا الناتجة عن التغيرات phenotypic الناتجة عن التعبير عن الحمض النووي المتكامل للإجابة على الأسئلة الأساسية أو استخدامها في التطبيقات العملية. على الرغم من أن التكنولوجيا واضحة ، فإنه يتطلب من المحقق الصبر والممارسة لتحقيق مستوى من المهارة التي تزيد من الكفاءة. يظهر هنا هو وسيلة لmicroinjection من أجنة البعوض الملاريا الأفريقية، Anopheles غامبيا. والهدف من ذلك هو تقديم الحمض النووي الخارجي عن طريق الميكروجين إلى الجنين بحيث يمكن تناوله في الخلايا الجرثومية النامية (القطب). التعبير من الحمض النووي المحقون للمتحولات أو العبارات الصحيحة أو إعادة التركيب أو النوى الأخرى (على سبيل المثال البروتينات المرتبطة ب CRISPR ، Cas) يمكن أن يؤدي إلى أحداث تؤدي إلى إدخاله التساهمي في الكروموسومات. وقد استخدمت الغامبية المعدلة وراثيا الناتجة عن هذه التكنولوجيات للدراسات الأساسية لمكونات الجهاز المناعي، والجينات المشاركة في تغذية الدم، وعناصر من نظام الشم. وبالإضافة إلى ذلك، استخدمت هذه التقنيات لإنتاج سلالات من الغامبيين ذات سمات قد تساعد على مكافحة انتقال طفيليات الملاريا.
وقد استخدمت تقنيات الميكروبيكشن للتلاعب تجريبيا الكائنات الحية منذ أوائل 1900s1. وقد استخدم الميكروبيكشن لدراسة كل من الوظائف البيولوجية الأساسية و / أو إدخال تغييرات هامة في بيولوجيا الكائن الحي المطلوب. وقد تقنية microinjection ذات أهمية خاصة لعلماء الأحياء ناقلات واستخدمت على نطاق واسع للتلاعب ناقلات الجينوم2-11. غالبا ما تهدف تجارب التكوين عبر المفصليات إلى جعل النواقل أقل كفاءة في نقل مسببات الأمراض إما عن طريق سن تغييرات تقلل من لياقة الناقل أو تزيد من الانكسار إلى مسببات الأمراض التي تنقلها. ينقل البعوض مجموعة متنوعة من مسببات الأمراض البشرية ويكون له تأثير كبير على المراضة والوفيات في جميع أنحاء العالم. جنس Anopheles من البعوض ينقل مسببات الأمراض الطفيلية الملاريا البشرية ، Plasmodium spp. وقد استهدفت تجارب الهندسة الوراثية مع Anopheles فهم أفضل لعلم الأحياء والحد من القدرة النواقل لهذه البعوض في الجهود الرامية إلى وضع استراتيجيات جديدة للقضاء على الملاريا.
وناقلات البعوض التي تسهم في أكبر عدد من الإصابات بالملاريا في جميع أنحاء العالم تقع في مجمع الأنواع الغامبية في أنوفيليس. ومع ذلك، فقد أجريت معظم التجارب الناجحة transgenesis على ناقلات الملاريا في شبه القارة الهندية، أنوفيليس ستيفنسي. في حين أن الكثير من السلالات الغامبية Anopheles تكييفها مختبرية موجودة, عدد من المعدلة وراثيا Anopheles غامبيا spp. خطوط ذكرت في الأدب لا يقارن إلى أن من أنوفيليس ستيفنسي. ويعتقد أن الجنين غامبي Anopheles هو أكثر صعوبة لحقن وتحقيق transgenesis ناجحة من أنوفيليس ستيفنسي, على الرغم من أن أسباب هذه الاختلافات غير معروفة. يصف هذا البروتوكول طريقة ثبت نجاحها باستمرار في تحقيق توليد الأجنة الغامبية الأنوفيليس عن طريق التلقيح الدقيق. ويستند البروتوكول على طريقة تم تطويرها سابقا من قبل هيرفي بوسين ومارك بنديكت12 مع بعض التفاصيل الإضافية والتعديلات المضافة التي تم العثور عليها لزيادة كفاءة transgenesis.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد البعوض للميكروبيكشن
2. إعداد الجنين
3. محاذاة الجنين
4. إعداد الحمض النووي
5. إعداد إبرة
6. الميكرويكشن الجنين
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويمكن الاطلاع على مثال تمثيلي لتطبيق بروتوكول الميكروبيكشن الموصوف في كاربالار - ليخارازو وآخرون5. وكان القصد هنا هو إدخال نظام مستقل للقيادة الجينية في الخط الجرثومي لسلالة مختبرية، G3، من An. gambiae. تم تصميم النظام لاستهداف الموضع التقويمي الكاردينال (Agcd)على الكروموسوم الثالث في هذا النوع ، والذي يشفر بيروكسيديز الهيم الذي يحفز تحويل 3-hydroxykynurenine إلى زانتوماتين ، وهي الخطوة الأخيرة في التمثيل الحيوي ommochrome (الشكل 11). البعوض...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ومع زيادة توافر تكنولوجيات الهندسة الوراثية الدقيقة والمرنة مثل CRISPR/Cas9، يمكن تطوير الكائنات المعدلة وراثيا بطريقة أكثر مباشرة واستقرارا مما كان ممكنا من قبل. وقد سمحت هذه الأدوات للباحثين بإنشاء سلالات معدلة وراثيا من ناقلات البعوض التي هي قريبة جدا من تحقيق الخصائص المرجوة إما الانكسار لمسببات الأمراض (تعديل السكان) أو العقم القابل للتربيت (قمع السكان). ومع ذلك، من أجل تطوير البعوض المعدل وراثيا الأكثر أمانا واستقرارا، يجب إنشاء خطوط معدلة وراثيا إضافية وتقييمها بحيث يتم اختيار الخطوط المثلى للدراسات الميدانية. ويم...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
ونحن ممتنون لدروزيلا ستيلينغر، كيونا باركر، باريش باول ومادلين نوتولي تربية البعوض. وقدمت مبادرة إيرفين للملاريا التابعة لجامعة كاليفورنيا التمويل. AAJ هو أستاذ دونالد برين في جامعة كاليفورنيا، إيرفين.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 10x عازلة الحقن المجهري | - | 1 ملي مولار NaHPO4< / sub> عازلة ، درجة الحموضة 6.8 ، غشاء نشاف KCl 50 ملي | |
| (غشاء نشاف اختبار جيني Zeta-Probe GT) | Bio-Rad | مقطعة بدقة وبشكل مستقيم إلى أنابيب مخروطية مقاس 2 × 1 سم | |
| 50 مل (أنبوب طرد مركزي يمكن التخلص منه ، بولي بروبيلين) نهايات | علامة فيشر | مقطوعة | |
| الماء المقطر المنزوع الأيونات أو المقطر المزدوج (ddH20) | Mili-Q | في زجاجة غسيل | |
| تشريح المجهر | Leica | Leica MZ12 | لمحاذاة الأجنة |
| ملقط | رقم 5 الحجم | ||
| حاوية زجاجية | بيركس | رقم 3140 | 125 × 65 |
| شريحة زجاجية | فيشر العلامة التجارية | رقم 12-549-3 | 75x26 مم |
| حاضنة | Barnsted خط المختبر | نموذج رقم 150 | 28 درجة ؛ C |
| KCl | 50 ملي فيلم | ||
| أسنان اللاتكس | Crosstex International | No. 19302 | |
| Microinjector | Sutter Instrument | XenoWorks Digital Microinjector | |
| Microloader أطراف ماصة | Eppendorf | 20 وميكرو ؛ L microloader epT.I.P.S. | |
| Micromanipulator | Sutter XenoWorks | Micromanipulator | |
| Micropipette | Rainin | 20 وميكرو ؛ L | |
| مجتذب الماصة الدقيقة | Sutter Instrument | Sutter P-2000 مجهر مجهر مجهر | |
| Leica | DM 1000 LED أو M165 FC | للحقن | |
| الدقيق الحد الأدنى من ورق ترشيح الألياف ؛ | فيشر العلامة التجارية | رقم 05-714-4 | ورق كروماتوغرافيا ، سميك & nbsp ؛ |
| البعوض | MR4 ، موارد | Anopheles gambiae ، الإناث البالغات المتزاوجة ، التي تغذى على الدم 4-5 أيام بعد الإغلاق | |
| NaHPO4< / sub> buffer ؛ | 1 ملم ، درجة الحموضة 6.8 | ||
| طلاء شبكية | |||
| Blick | رقم 05831-7040 | ناعم ، مقاس 4/0 | |
| طبق | بلاستيك ، (60 × 15 مم ، 90 × 15 مم) | ||
| أسيتات | الصوديوم ؛ | ||
| الشعيرات الدموية الزجاجية الكوارتز 3M | رقم أداة Sutter | QF100-70-10 | مع خيوط ، 1 مم OD ، ؛ معرف 0.7 طول 10 سم |
| درجة PCR للمياه | روش | رقم 03315843001 |
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