Der vorliegende Artikel beschreibt ein Schritt-für-Schritt-Protokoll für erfolgreiche und rauscharme Elektroantennogramme bei verschiedenen Gattungen von Mücken, einschließlich Weibchen und Männchen.
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Methodenartikel
Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Mücken-Elektroantennographie
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Weibliche Mücken sind die tödlichsten Tiere der Erde und fordern jedes Jahr das Leben von mehr als 1 Million Menschen aufgrund von Krankheitserregern, die sie beim Erwerb einer Blutmahlzeit übertragen. Um einen Wirt zu finden, von dem sie sich ernähren können, verlassen sich Mücken auf eine Vielzahl von sensorischen Reizen, darunter visuelle, mechanische, thermische und olfaktorische. Die Studie beschreibt eine Technik, die Elektroantennographie (EAG), mit der Forscher beurteilen können, ob die Mücken einzelne Chemikalien und Chemikalienmischungen konzentrationsabhängig erkennen können. In Verbindung mit der Gaschromatographie (GC-EAG) ermöglicht diese Technik, die Antennen einem vollständigen Headspace/Komplex-Gemisch auszusetzen und zu bestimmen, welche Chemikalien in der interessierenden Probe vorhanden sind, die die Mücke nachweisen kann. Dies gilt sowohl für Wirtskörpergerüche als auch für pflanzliche Blumensträuße oder andere ökologisch relevante Gerüche (z.B. Eiablagestellen, Geruchsstoffe). Hier haben wir ein Protokoll beschrieben, das eine lange Dauer der Reaktionszeit der Vorbereitung ermöglicht und sowohl auf weibliche als auch auf männliche Mücken aus mehreren Gattungen anwendbar ist, darunter Aedes-, Culex-, Anopheles- und Toxorhynchites-Mücken . Da der Geruchssinn eine wichtige Rolle bei der Interaktion zwischen Mücken und Wirt und der Stechmückenbiologie im Allgemeinen spielt, können EAGs und GC-EAG Verbindungen aufdecken, die für die Entwicklung neuer Strategien zur Bekämpfung von Krankheitsvektoren (z. B. Köder) von Interesse sind. Ergänzt durch Verhaltensassays kann die Wertigkeit (z. B. Lockstoff, Abwehrmittel) jeder Chemikalie bestimmt werden.
Einleitung
Moskitos sind die tödlichsten Organismen der Erde, fordern das Leben von mehr als einer Million Menschen pro Jahr und setzen mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung dem Risiko aus, den von ihnen übertragenen Krankheitserregern ausgesetzt zu sein, während sie beißen1. Diese Insekten verlassen sich auf eine Vielzahl von Hinweisen (d.h. thermisch, visuell, mechanisch, olfaktorisch, auditiv), um einen Wirt zu finden, von dem sie sich ernähren können (sowohl Pflanzen als auch Tiere), für die Paarung und Eiablage sowie um Fressfeinde sowohl im Larven- als auch im Erwachsenenstadium zu vermeiden 2,3....
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Protokoll
1. Zubereitung der Kochsalzlösung
- Bereiten Sie die Kochsalzlösung im Voraus vor und bewahren Sie sie im Kühlschrank auf.
- Folgen Sie Beyenbach und Masia26 , um die Lösung vorzubereiten.
HINWEIS: Kochsalzlösung in mM: 150,0 NaCl, 25,0 HEPES, 5,0 Glucose, 3,4 KCl, 1,8 NaHCO3, 1,7 CaCl 2 und 1,0 MgCl2. Der pH-Wert wird mit 1 M NaOH auf 7,1 eingestellt. Fügen Sie der Zubereitung zu diesem Zeitpunkt keine Glukose oder Saccharose hinzu, um die Regallagerung zu erhöhen. Geben Sie die benötigte Menge direkt vor dem Ausführen der EAGs in die Kochsalzlösung (ca. 50 ml pro Experiment).
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Ergebnisse
Die Elektroantennographie ist ein leistungsfähiges Werkzeug, um festzustellen, ob eine Chemikalie oder ein Chemikaliengemisch von einer Insektenantenne erkannt wird. Es kann auch verwendet werden, um die Nachweisschwelle für eine bestimmte Chemikalie unter Verwendung einer allmählichen Erhöhung der Konzentration zu bestimmen (d. h. Dosiskurven-Wirkungs-Wirkung, Abbildung 4B). Darüber hinaus ist es sinnvoll, die Auswirkungen von Repellentien auf die Reaktion auf wirtsbezogene Gerüche
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Diskussion
Geruchsvermitteltes Verhalten wird von vielen Faktoren beeinflusst, einschließlich physiologischer (z. B. Alter, Tageszeit) und umweltbedingter Faktoren (z. B. Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit)30. Daher ist es bei der Durchführung von EAGs wichtig, Insekten zu verwenden, die sich im gleichen physiologischen Zustand befinden (d. h. Überwachung auf Alter, Hunger, Paarung)31 und auch eine warme und feuchte Umgebung um das Präparat herum aufrechtzuerhalten, um Austrocknung.......
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Offenlegungen
Der Autor hat nichts zu offenbaren.
Danksagungen
Ich danke Dr. Clément Vinauger und Dr. Jeffrey Riffell für hilfreiche Gespräche. Die folgenden Reagenzien wurden über BEI Resources, NIAID, NIH erhalten: Anopheles stephensi, Stamm STE2, MRA-128, beigesteuert von Mark Q. Benedict; Aedes aegypti, Strain ROCK, MRA-734, beigetragen von David W. Severson; Culex quinquefasciatus, Stamm JHB, Eier, NR-43025. Der Autor dankt Dr. Jake Tu, Dr. Nisha Duggal, Dr. James Weger und Jeffrey Marano für die Bereitstellung von Mückeneiern von Culex quinquefasciatus und Anopheles stephensi (Stamm: Liston). Aedes albopictus und Toxorhynchites rutilus septentrionalis stammen vo....
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Lufttisch Clean Bench | TMC | https://www.techmfg.com/products/labtables/cleanbench63series/accessoriess | Geräuschreduzierung |
| Analog-Digital-Platine | National Instruments | BNC-2090A | |
| Benchtop Flowbuddy Complete | Genesee Scientific | 59-122BC | Zur Betäubung von Mücken |
| Borosilcatglas Kapillare | Sutter Instrument | B100-78-10 | Zur Erstellung der Aufzeichnung und Referenzen Kapillaren |
| Chemikalien | Sigma Aldrich | Benzaldehyd: 418099-100 mL; Buttersäure: B103500-100 ml; 1-Hexanol: 471402-100 ml; Mineralöl: M8410-1L | Chemikalien, die für die hier vorgestellten Experimente verwendet wurden |
| CO2 | Airgas oder Praxair | N/A | Zur Betäubung von Mücken |
| Kaltlichtquelle | Volpi | NCL-150 | |
| Einwegspritzen | BD | 1 mL (309628) / 3 mL (309657) | |
| Elektrodenkabel | World Precision Instruments | 5371 | |
| Elektrodengel salzfrei | Parkerlabs | 12-08-Spectra-360 | |
| Faradayscher Käfig | TMC | https://www.techmfg.com/products/electric-and-magnetic-field-cancellation/faradaycages | Geräuschreduzierer |
| Durchflussmesser | Bel-art | 65 mm (H40406-0010) / 150 mm (H40407-0075) | Je ein |
| GCMS-Fläschchen und eine Kappe | Thermo-fisher scientific | 2-SVWKA8-CPK | Zur Herstellung von Odormittelverdünnungen |
| Glasspritzen (Fortuna) | Sigma Aldrich | Z314307 | Für die Geruchsabgabe an die EAG-Vorbereitung |
| Humbug | Quest Scientific | http://www.quest-sci.com/ | Geräuschreduzierer |
| 2 mm Klinkenhalter, schmal, 90 Grad, mit Draht | A-M Systeme | 675748 | Elektrodenhalter |
| Magnetfüße | Kanetec | MB-FX | x 2 |
| MATLAB + Werkzeugkästen | Mathworks | https://www.mathworks.com/products/matlab.html | Für die Abgabe von Impulsen |
| Medizinische Luft | Airgas oder Praxair | N/A | Für das Mikroskop der Hauptfluggesellschaft |
| Nikkon | SMZ-800N | ||
| Mikromanipulatoren Dreiachsiger Grob-/Fein-Kompakt-Mikromanipulator | Narishige | MHW-3 | x 2 |
| Mikroelektrodenverstärker mit Kopftisch | A-M Systeme | Modell 1800 | |
| Mückenzuchtzubehör | Bioquip | https://www.bioquip.com/Search/WebCatalog.asp | |
| Nadeln | BD | 25G (305127) / 21G (305165) | |
| Pasteurpipetten | Fisher Scientific | 13-678-6A | Für die Geruchsabgabe an die EAG-Vorbereitung |
| PTFE-Schläuche mit verschiedenen Durchmessern | Mc Master Carr | N/A | Zum Anschluss des Magnetventils, Durchflussmesser, Fluggesellschaft ect. |
| 30V/5A DC Netzteil | Dr. Meter | PS-305DM | |
| R Version 3.5.1 | R Projekt | https://www.r-project.org/ | Für Datenanalysen |
| Relais für Magnetventil | N/A | Sonderanfertigung | |
| Silberdraht 0,01" | A-M Systems | 782500 | |
| Magnetventil (3-Wege) | The Lee Company | LHDA0533115H WinEDR-Software | |
| Strathclyde Elektrophysiologie-Software | WinEDR V3.9.1 | Für EAG-Aufzeichnung | |
| Whatman-Papier | Cole Parmer | UX-06648-03 | Zum Laden von Chemikalien in Glasspritzen / Pasteurpipette |
Referenzen
- World Health Organization. World health statistics 2019: monitoring health for the SDGs, sustainable development goals. World Health Organization. , Geneva. (2019).
- Takken, W. The role of olfaction in host-seeking of mosquitoes....
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Nachdrucke und Genehmigungen
