Article de méthode

Mettre en évidence la biologie moléculaire comme point central de la recherche sur les moustiques

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DOI :

10.3791/64975

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20 janvier 2023

Dans cet article

Résumé

ARTICLES DISCUTÉS :

Chiu, M. Z., Lannon, S., Luchetti, M., Wells, M. B., Andrew, D. J. Dissection et immunocoloration des glandes salivaires larvaires des moustiques Anopheles gambiae. Journal des expériences visualisées. (175), E62989 (2021).

Kojin, B. B., Tsujimoto, H., Jakes, E., O'Leary, S., Adelman, Z. N. Détection d'Indel suite à la mutagenèse CRISPR/Cas9 à l'aide de l'analyse de fusion à haute résolution chez le moustique Aedes aegypti. Journal des expériences visualisées. (175), E63008 (2021).

Kumpitak, C., Nguitragool, W., Cui, L., Sattabongkot, J., Bantuchai, S. Détection de sporozoïtes de Plasmodium chez les moustiques anophèles à l’aide d’un test immuno-enzymatique. Journal des expériences visualisées. (175), E63158 (2021).

Taracena, M. et al. Administration efficace d’ARN par interférence orale (ARNi) à des moustiques Anopheles gambiae adultes. Journal des expériences visualisées. (181), E63266 (2022).

Erlank, E., Venter, N., Koekemoer, L. L. Essai standard d’alimentation membranaire pour la détection de l’infection à Plasmodium falciparum chez les moustiques vecteurs Anopheles. Journal des expériences visualisées. (183), e63546 (2022).

Éditorial

La biologie moléculaire est à la base d’un grand nombre des technologies clés qui ont permis les avancées scientifiques réalisées au cours des 40 dernières années de recherche génétique. Les moustiques et les agents pathogènes qu’ils transmettent ont été étudiés en détail depuis plus de 100 ans, le plus souvent à travers le prisme de l’écologie, de l’immunologie, de la vaccinologie et de la biologie des vecteurs. La biologie moléculaire reste une discipline sous-utilisée en ce qui concerne l’information et le développement d’approches nouvelles et spécifiques pour prévenir la propagation des maladies transmises par les moustiques. Cette collection de méthodes, intitulée « Biologie moléculaire dans l’intestin moyen et les glandes salivaires des moustiques », met en évidence les principales méthodes appliquées aux problèmes de biologie des moustiques vecteurs qui couvrent de nombreuses facettes de la biologie moléculaire et de multiples points du développement. La croissance des efforts de recherche en biologie moléculaire des moustiques est essentielle et devrait faciliter les progrès vers l’achèvement de tâches complexes telles que l’évaluation de la plasticité du génome, les applications de forçage génétique, l’analyse multi-omique et l’étude à l’échelle du génome de la fonction des gènes dans des contextes in vivo et spécifiques aux tissus. À mesure que les efforts de biologie moléculaire chez les moustiques se développent, la pertinence médicale des intérêts de recherche sur les moustiques pour les patients atteints de maladies transmises par les moustiques augmentera en raison des progrès translationnels résultant de l’acquisition d’informations de recherche fondamentales supplémentaires spécifiques au contexte.

Chiu et al. fournissent une explication claire et détaillée de la façon de disséquer et d’effectuer l’immunocoloration sur les glandes salivaires des moustiques larvaires1. Historiquement, les SG ont été considérés comme un tissu difficile à disséquer en masse, limitant ainsi la portée de l’analyse. À la suite de divers perfectionnements dansles études 2,3,4 sur les moustiques adultes, ce groupe de recherche a mis au point un moyen puissant de visualiser le précurseurlarvaire 1 du tissu adulte et a confirmé que la méthode peut être appliquée à plusieurs espèces d’anophèles. Les utilisations futures de cette technique comprennent l’évaluation de stratégies moléculaires, génétiques et médicamenteuses visant à désactiver le développement ou la fonction de la SG des moustiques.

Kojin et al. proposent une méthode succincte pour la détection de l’indel par analyse de fusion à haute résolution suite à l’édition de gènes de moustiques Aedes aegypti 5. Il est important de noter que le test ne nécessite pas de sacrifier le moustique5. Cela facilite l’application à grande échelle de la technique à la génération de n’importe quelle souche de moustique mutant, car les mêmes individus restent disponibles pour des croisements génétiques ultérieurs et/ou des essais phénotypiques.

Kumpitak et al. 2021 proposent une stratégie intelligente pour la détection des sporozoïtes de Plasmodium chez les moustiques anophèles à l’aide d’un ELISA6. Cette méthode présente des avantages distincts par rapport à la microscopie, et elle peut être largement appliquée à tous les sous-types de parasites. Cette méthode a été utilisée pour étudier la dynamique de l’infection par les moustiques au fil des saisons et entre les espèces vectrices du paludisme.

Taracena et al. documentent des avancées très percutantes dans l’alimentation des moustiques anophèles par des bactéries productrices d’ARNdb pour l’inactivation robuste des gènes, même dans un tissu à faible niveau d’activité de l’ARNi endogène – les glandes salivaires7. Cette technique s’est avérée systématiquement efficace sur tous les gènes cibles candidats testés, les résultats étaient valides sur plusieurs lectures de dosage, et la méthode nécessitait peu d’expertise et un effort minimal. Avec cette méthode puissante maintenant disponible, une foule de chercheurs devraient être entièrement équipés pour commencer des études de génétique inverse de la fonction des gènes des moustiques.

Erlank et al. décrivent soigneusement l’application d’un test standard d’alimentation membranaire aux moustiques anophèles pour la détection et le criblage des oocystes de l’intestin moyen de Plasmodium falciparum après un traitement à petites molécules et une coloration au mercurochrome8. Dans leur étude, une grande attention est accordée aux considérations nécessaires au succès, aux limites d’un faible taux d’alimentation, ainsi qu’à la large applicabilité de cet essai8.

Cette collection de méthodes met en évidence les nombreuses possibilités disponibles pour appliquer des approches de biologie moléculaire de manière révolutionnaire et médicalement pertinente pour soutenir le développement de la prochaine génération de mesures de lutte antivectorielle. Les articles qu’ils contiennent sont particulièrement pertinents pour les chercheurs novices et ceux qui ont récemment rejoint le domaine de la biologie des vecteurs à partir d’autres domaines. L’auteur espère que ces articles faciliteront la planification de nouvelles expériences et approches visant à mieux comprendre la biologie des vecteurs et à prévenir la transmission des maladies transmises par les moustiques. Il existe un grand potentiel pour l’expansion des approches de biologie moléculaire des moustiques et de leurs utilisations, de sorte que cette collection peut également servir de phare pour attirer l’attention et l’intérêt du domaine dans ce domaine. Avec des articles traitant de sujets tels que la validation de l’édition de gènes de moustiques et les approches efficaces pour l’ARNi, ces études resteront très pertinentes à l’avenir.

Déclarations de divulgation

L’auteur n’a rien à divulguer.

Remerciements

L’auteur tient à remercier les auteurs qui ont contribué aux articles contenus dans cette collection.

Références

  1. 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).
  2. Wells, M. B., Andrew, D. J. Salivary gland cellular architecture in the Asian malaria vector mosquito Anopheles stephensi. Parasites & Vectors. 8, 617(2015).
  3. 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).
  4. Wells, M. B., Andrew, D. J. Anopheles salivary gland architecture shapes Plasmodium sporozoite availability for transmission. mBio. 10 (4), 01238(2019).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Taracena, M., et al. Effective oral RNA interference (RNAi) administration to adult Anopheles gambiae mosquitoes. Journal of Visualized Experiments. (181), e63266(2022).
  8. 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).

Réimpressions et autorisations

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