Destacar la biología molecular como punto focal para la investigación de mosquitos

Michael B. Wells

doi:10.3791/64975

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Destacar la biología molecular como punto focal para la investigación de mosquitos

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DOI:

10.3791/64975

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20 de enero de 2023

Michael B. Wells¹

¹Department of Biomedical Sciences, Idaho College of Osteopathic Medicine

En este artículo

Resumen

ARTÍCULOS DISCUTIDOS:

Chiu, M. Z., Lannon, S., Luchetti, M., Wells, M. B., Andrew, D. J. Disección e inmunotinción de glándulas salivales larvales de mosquitos Anopheles gambiae. Revista de Experimentos Visualizados. (175), E62989 (2021).

Kojin, B. B., Tsujimoto, H., Jakes, E., O'Leary, S., Adelman, Z. N. Detección de Indel tras la mutagénesis CRISPR/Cas9 mediante análisis de fusión de alta resolución en el mosquito Aedes aegypti. Revista de Experimentos Visualizados. (175), E63008 (2021).

Kumpitak, C., Nguitragool, W., Cui, L., Sattabongkot, J., Bantuchai, S. Detección de esporozoítos de Plasmodium en mosquitos Anopheles mediante un ensayo de inmunoadsorción enzimática. Revista de Experimentos Visualizados. (175), E63158 (2021).

Taracena, M. et al. Administración efectiva de ARN oral de interferencia (ARNi) a mosquitos adultos de Anopheles gambiae. Revista de Experimentos Visualizados. (181), E63266 (2022).

Erlank, E., Venter, N., Koekemoer, L. L. Ensayo de alimentación por membrana estándar para la detección de infección por Plasmodium falciparum en mosquitos vectores Anopheles. Revista de Experimentos Visualizados. (183), E63546 (2022).

Editorial

La biología molecular sustenta muchas de las tecnologías clave que han impulsado los avances científicos realizados en los últimos 40 años de investigación genética. Los mosquitos y los patógenos que transmiten se han estudiado en detalle durante más de 100 años, generalmente a través de los lentes de la ecología, la inmunología, la vacunología y la biología de vectores. La biología molecular sigue siendo una disciplina infrautilizada con respecto a la información y el desarrollo de enfoques novedosos y específicos para prevenir la propagación de enfermedades transmitidas por mosquitos. Esta colección de métodos, titulada "Biología molecular en el intestino medio y las glándulas salivales de los mosquitos", destaca los métodos clave aplicados a los problemas de biología de los mosquitos vectores que abarcan muchas facetas de la biología molecular y múltiples puntos de tiempo de desarrollo. El crecimiento de los esfuerzos de investigación en la investigación de biología molecular de mosquitos es esencial y debería facilitar el progreso hacia la finalización de tareas complejas como la evaluación de la plasticidad del genoma, las aplicaciones de impulsores genéticos, el análisis multiómico y la investigación de todo el genoma de la función génica dentro de contextos específicos de tejidos in vivo. A medida que se expanden los esfuerzos de biología molecular en mosquitos, la relevancia médica de los intereses de investigación de mosquitos para pacientes con enfermedades transmitidas por mosquitos aumentará debido a los avances traslacionales resultantes de la adquisición de información de investigación básica adicional específica del contexto.

Chiu et al. proporcionan una explicación clara y detallada de cómo diseccionar y realizar inmunotinción en larvas de glándulas salivales (SG) de ^mosquitos1. Históricamente, los SG se han considerado como un tejido difícil de diseccionar en masa, lo que limita el alcance del análisis. Después de varios refinamientos en estudios de SG de mosquitos adultos ^2,3,4, este grupo de investigación desarrolló un medio poderoso para ver el precursor larvario¹ del tejido adulto y confirmó además que el método se puede aplicar en múltiples especies de Anopheles. Los usos futuros de esta técnica incluyen la evaluación de estrategias moleculares, genéticas y farmacológicas destinadas a deshabilitar el desarrollo o la función de SG del mosquito.

Kojin et al. entregan un método sucinto para la detección de indel mediante análisis de fusión de alta resolución después de la edición genética de mosquitos Aedes aegypti ⁵. Es importante destacar que el ensayo no requiere sacrificar el mosquito⁵. Esto facilita la amplia aplicación de la técnica a la generación de cualquier cepa de mosquito mutante, ya que los mismos individuos permanecen disponibles para cruces genéticos posteriores y/o ensayos fenotípicos.

Kumpitak et al. 2021 ofrecen una estrategia inteligente para la detección de esporozoítos de Plasmodium en mosquitos Anopheles utilizando un ELISA⁶. Este método tiene claras ventajas en comparación con la microscopía y se puede aplicar ampliamente en todos los subtipos de parásitos. Este método se ha utilizado para estudiar la dinámica de la infección por mosquitos a través de las estaciones y entre las especies de vectores de la malaria.

Taracena et al. documentan avances de gran impacto en la alimentación de bacterias productoras de dsRNA a mosquitos Anopheles para una eliminación robusta de genes, incluso en un tejido con bajos niveles de actividad endógena de ARNi: las glándulas salivales⁷. Esta técnica fue consistentemente efectiva en los genes diana candidatos probados, los resultados fueron válidos en múltiples lecturas de ensayos y el método requirió poca experiencia y un esfuerzo mínimo. Con este poderoso método ahora disponible, una gran cantidad de investigadores deberían estar completamente equipados para comenzar estudios de genética inversa de la función genética de los mosquitos.

Erlank et al. describen cuidadosamente la aplicación de un ensayo estándar de alimentación por membrana a mosquitos Anopheles para la detección y el cribado de ooquistes del intestino medio de Plasmodium falciparum después del tratamiento con moléculas pequeñas y la tinción con mercurocromo⁸. En su estudio, se presta mucha atención a las consideraciones necesarias para el éxito, las limitaciones de una baja tasa de alimentación, así como la amplia aplicabilidad de este ensayo⁸.

Esta colección de métodos muestra las muchas oportunidades disponibles para aplicar enfoques de biología molecular de manera innovadora y médicamente relevante para apoyar el desarrollo de la próxima generación de medidas de control de vectores. Los artículos que contiene son más relevantes para los investigadores novatos y aquellos que se han unido recientemente al campo de la biología de vectores desde otras áreas. El autor espera que estos artículos faciliten la planificación de nuevos experimentos y enfoques destinados a comprender mejor la biología del vector y prevenir la transmisión de enfermedades transmitidas por mosquitos. Existe un gran potencial para la expansión de los enfoques de biología molecular de mosquitos y sus usos, por lo que esta colección también puede servir como un faro para atraer la atención y el interés del campo hacia esta área. Con artículos que discuten temas como la validación de la edición de genes de mosquitos y enfoques efectivos para el ARNi, estos estudios seguirán siendo muy relevantes en el futuro.

Divulgaciones

El autor no tiene nada que revelar.

Agradecimientos

El autor desea agradecer a los autores que contribuyeron a los artículos que se encuentran dentro de esta colección.

Referencias

Chiu, M. Z., Lannon, S., Luchetti, M., Wells, M. B., Andrew, D. J. Dissection and immunostaining of larval salivary glands from Anopheles gambiae mosquitoes. Journal of Visualized Experiments. (175), e62989(2021).
Wells, M. B., Andrew, D. J. Salivary gland cellular architecture in the Asian malaria vector mosquito Anopheles stephensi. Parasites & Vectors. 8, 617(2015).
Wells, M. B., Villamor, J., Andrew, D. J. Salivary gland maturation and duct formation in the African malaria mosquito Anopheles gambiae. Scientific Reports. 7, 601(2017).
Wells, M. B., Andrew, D. J. Anopheles salivary gland architecture shapes Plasmodium sporozoite availability for transmission. mBio. 10 (4), 01238(2019).
Kojin, B. B., Tsujimoto, H., Jakes, E., O'Leary, S., Adelman, Z. N. Indel detection following CRISPR/Cas9 mutagenesis using high-resolution melt analysis in the mosquito Aedes aegypti. Journal of Visualized Experiments. (175), e63008(2021).
Kumpitak, C., Nguitragool, W., Cui, L., Sattabongkot, J., Bantuchai, S. Detection of Plasmodium sporozoites in Anopheles mosquitoes using an enzyme-linked immunosorbent assay. Journal of Visualized Experiments. (175), e63158(2021).
Taracena, M., et al. Effective oral RNA interference (RNAi) administration to adult Anopheles gambiae mosquitoes. Journal of Visualized Experiments. (181), e63266(2022).
Erlank, E., Venter, N., Koekemoer, L. L. Standard membrane feeding assay for the detection of Plasmodium falciparum infection in Anopheles mosquito vectors. Journal of Visualized Experiments. (183), e6354(2022).

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