2007年7月4日
斯氏按蚊是分布在印度及整个亚洲的疟疾传播媒介。本视频展示了对该蚊种进行显微注射的技术,通过导入可使蚊子对疟疾产生抗性的外源基因。本视频所展示的大部分方法同样适用于其他蚊种的显微注射技术。
每15秒,世界上就有一名儿童死于疟疾。在这里,詹姆斯实验室正致力于培育无法传播疟原虫的法国按蚊。我叫TIUs,目前在美国加利福尼亚大学欧文分校分子生物学与生物化学系的Anthony James实验室工作。
今天我将向您展示如何制作转基因的斯蒂文斯氏眼。我们开展这项研究的目的是使疟疾媒介蚊子对疟原虫产生抗性,从而无法携带疟疾寄生虫。目前,我已准备好一个含有等渗缓冲液的小瓶,用于让蚊子在其中产卵。
我将使用这个吸虫器吸取蚊子并放入小瓶中。然后将这个小瓶放入30摄氏度的培养箱中,在杯中放置约一小时。现在我们将拉制显微注射针。
这些是石英材质的针,我们必须使用非常精细的尖端。因此,我们需要使用这种拉针仪。我们采用 Suter Instruments 公司的拉针仪,以及 SU Instruments 公司提供的精细针具。
现在取出蚊子,将这些卵放入培养皿中,培养皿内已放置一张用等渗缓冲液浸湿的滤纸,目的是在注射期间保持胚胎湿润。滤纸上的液体量非常关键:既不能让卵漂浮起来,也不能让其变干。
现在,我将把胚胎从卵纸转移到另一张已浸透等渗缓冲液的3毫米沃特曼滤纸上。这样做的目的是在进行显微注射前排列胚胎时去除绒毛膜。接下来,我将去除卵子表面这层银色的绒毛膜。
我用刷子轻轻刷去它们。因此,上方的胚胎仍带有绒毛膜,具有银色光泽的部分。下方的胚胎在哪儿?
我已经成功取出了Corian,顶部的这个可能会在胶带上滑动,而底部的则会粘住。这在进行不对称操作时非常重要。现在我正在对齐胚胎。
胚胎的前端较大,我将其放置在右侧。左侧是较细的后端,我将在此处注射胚胎。我尝试将它们并排放置,以便相互支撑,保持位置稳定。
通常我会将大约10个样本排成一行。现在我已经排好了一行胚胎,接下来会将它们转移到盖玻片上。在盖玻片上。
我使用假发胶带使其固定。完成后,我会用另一张滤纸吸干胚胎所在位置的滤纸,将胚胎转移到盖玻片上,并在加油前静置干燥30秒。现在我们已将胚胎排列整齐,并置于油下。
在显微镜载物台上,我们将使用这种特殊的微生物图案微量移液头,将混有食用染料的 DNA 注入,并将该液体注入端口的针头中。现在我们已经填充了针头,并将其重新安装到微量注射仪上。现在我们已准备好进行显微注射。
现在我移动针头以将其调至清晰,以便能够清晰地观察其焦点。完成这一步后,我移动配重针,并将胚胎移入视野,同时对胚胎进行聚焦。当这些操作完成后,我再次调整针头位置,直至其定位准确,然后继续处理我的胚胎。
当针头穿过油层时,视野会变得模糊,需要再次进行调节。这就是鲨鱼,没错,就是鲨鱼蜱。
现在我准备进行注射。可以看到,我用针头接触了胚胎,通过这种方式使针尖断裂,可以看到有小液滴渗出,这将被注入胚胎中。因此,这里进行注射,然后将针头抽出。
每次注射完一个胚胎后,我都会检查针尖是否有一小滴液体渗出。正如您所见,我需要为每个胚胎重新调整位置,以确保达到最佳角度。现在这个胚胎出现了渗漏。
如您所见,当我第二次将样品注入油中时,气泡变得非常大,因此我需要重新调整显微注射器的压力。现在显微注射已经完成,我们将把胚胎从显微镜下转移到已加入等渗缓冲液的培养皿中。我会擦去盖玻片上的油,并将其切成小片,放入培养皿中。
现在我们将它们留在这里,直至当天结束,并保持室温。然后将其转移至昆虫培养室。今天我向大家演示了如何注射史蒂文森氏菌(Steven side),以制备瞬时转基因蚊子。
现在我们只需等待幼虫全部孵化。待其发育至成虫后,它们将进行交配。此后,无论它们是否为重组个体,我们都需等待三周才能开始筛选。
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本视频演示了在斯氏按蚊(Anopheles stephensi)中进行显微注射的技术,该蚊种是亚洲疟疾的传播媒介。所展示的方法同样适用于其他蚊种。
对疾病传播媒介进行遗传修饰,可通过从源头上阻断传播,为传染病防控提供一种预防性策略。显微注射技术能够在蚊子中实现精确的生殖系转化,有助于验证抗寄生虫干预措施的作用靶点。该方法为早期媒介控制项目提供了可扩展的技术手段,用于评估基因驱动和抗性机制,从而推动机制层面的风险降低研究。
显微注射工作流程通过实现靶点验证、可用于检测的模型构建以及传播阻断候选物的表型读出,在从发现到临床前的研究链条中发挥重要作用。