Name: Une introduction à guêpes parasites Drosophila Et la réponse immunitaire antiparasitaire (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-07T12:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 4 s
Description: Découvrez comment cultiver des guêpes parasitoïdes sur des hôtes Drosophila et disséquer les glandes lymphatiques et corps gras pour analyser les réponses immunitaires. Cette méthode permet d'étudier les interactions hôte-parasite.

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Nous sommes reconnaissants au professeur Todd Schlenke pour Trichopria drosophilae, le professeur Tony Ip pour les souches de mouches transgéniques, et le professeur Carl Hashimoto anti-Spätzle anticorps. Nous tenons à remercier les membres actuels et passés du laboratoire pour leurs contributions à cette présentation. Ce travail a été soutenu par les subventions suivantes: des NIH (S06 GM08168, RISE 41399-009, et G12-RR03060), USDA (NRI / USDA CSREES 2006-03817 et 2009-35302-05277) et de la CFP-CUNY.

<ol><li>Schlenke, T. A., Morales, J., Govind, S., Clark, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contrasting+infection+strategies+in+generalist+and+specialist+wasp+parasitoids+of+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathog%22%5BJournal%5D)">Contrasting infection strategies in generalist and specialist wasp parasitoids of Drosophila melanogaster.</a> PLoS Pathog. 3, 1486-1501 (2007).</li>
<li>Chiu, H., Morales, J., Govind, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+immuno-electron+microscopy+localization+of+p40%2C+a+protein+component+of+immunosuppressive+virus-like+particles+from+Leptopilina+heterotoma%2C+a+virulent+parasitoid+wasp+of+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gen.+Virol%22%5BJournal%5D)">Identification and immuno-electron microscopy localization of p40, a protein component of immunosuppressive virus-like particles from Leptopilina heterotoma, a virulent parasitoid wasp of Drosophila.</a> J. Gen. Virol. 87, 461-470 (2006).</li>
<li>Gueguen, G., Rajwani, R., Paddibhatla, I., Morales, J., Govind, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VLPs+of+Leptopilina+boulardi+share+biogenesis+and+overall+stellate+morphology+with+VLPs+of+the+heterotoma+clade%5BTitle%5D)+AND+%22Virus+Res%22%5BJournal%5D)">VLPs of Leptopilina boulardi share biogenesis and overall stellate morphology with VLPs of the heterotoma clade.</a> Virus Res. 160, 159-165 (2011).</li>
<li>Paddibhatla, I., Lee, M. J., Kalamarz, M. E., Ferrarese, R., Govind, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+for+sumoylation+in+systemic+inflammation+and+immune+homeostasis+in+Drosophila+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathog%22%5BJournal%5D)">Role for sumoylation in systemic inflammation and immune homeostasis in Drosophila larvae.</a> PLoS Pathog. 6, e1001234(2010).</li>
<li>Sorrentino, R. P., Carton, Y., Govind, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+immune+response+to+parasite+infection+in+the+Drosophila+lymph+gland+is+developmentally+regulated%5BTitle%5D)+AND+%22Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">Cellular immune response to parasite infection in the Drosophila lymph gland is developmentally regulated.</a> Dev. Biol. , 243-265 (2002).</li>
<li>Sorrentino, R. P., Melk, J. P., Govind, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+analysis+of+contributions+of+dorsal+group+and+JAK-Stat92E+pathway+genes+to+larval+hemocyte+concentration+and+the+egg+encapsulation+response+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Genetic analysis of contributions of dorsal group and JAK-Stat92E pathway genes to larval hemocyte concentration and the egg encapsulation response in Drosophila.</a> Genetics. 166, 1343-1356 (2004).</li>
<li>Jung, S. H., Evans, C. J., Uemura, C., Banerjee, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Drosophila+lymph+gland+as+a+developmental+model+of+hematopoiesis%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">The Drosophila lymph gland as a developmental model of hematopoiesis.</a> Development. 132, 2521-2533 (2005).</li>
<li>Krzemien, J., Crozatier, M., Vincent, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ontogeny+of+the+Drosophila+larval+hematopoietic+organ%2C+hemocyte+homeostasis+and+the+dedicated+cellular+immune+response+to+parasitism%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">Ontogeny of the Drosophila larval hematopoietic organ, hemocyte homeostasis and the dedicated cellular immune response to parasitism.</a> Int. J. Dev. Biol. 54, 1117-1125 (2010).</li>
<li>Martinez-Agosto, J. A., Mikkola, H. K., Hartenstein, V., Banerjee, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hematopoietic+stem+cell+and+its+niche%3A+a+comparative+view%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Dev%22%5BJournal%5D)">The hematopoietic stem cell and its niche: a comparative view.</a> Genes Dev. 21, 3044-3060 (2007).</li>
<li>Lemaitre, B., Hoffmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+host+defense+of+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Immunol%22%5BJournal%5D)">The host defense of Drosophila melanogaster.</a> Annu. Rev. Immunol. 25, 697-743 (2007).</li>
<li>Schlegel, A., Stainier, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lessons+from+%22lower%22+organisms%3A+what+worms%2C+flies%2C+and+zebrafish+can+teach+us+about+human+energy+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Genet%22%5BJournal%5D)">Lessons from "lower" organisms: what worms, flies, and zebrafish can teach us about human energy metabolism.</a> PLoS Genet. 3, e199(2007).</li>
<li>Ferrandon, D., Jung, A. C., Criqui, M., Lemaitre, B., Uttenweiler-Joseph, S., Michaut, L., Reichhart, J., Hoffmann, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+drosomycin-GFP+reporter+transgene+reveals+a+local+immune+response+in+Drosophila+that+is+not+dependent+on+the+Toll+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">A drosomycin-GFP reporter transgene reveals a local immune response in Drosophila that is not dependent on the Toll pathway.</a> EMBO J. 17, 1217-1227 (1998).</li>
<li>Bruckner, K., Kockel, L., Duchek, P., Luque, C. M., Rorth, P., Perrimon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+PDGF%2FVEGF+receptor+controls+blood+cell+survival+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Dev.+Cell%22%5BJournal%5D)">The PDGF/VEGF receptor controls blood cell survival in Drosophila.</a> Dev. Cell. 7, 73-84 (2004).</li>
<li>Tokusumi, T., Shoue, D. A., Tokusumi, Y., Stoller, J. R., Schulz, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+hemocyte-specific+enhancer-reporter+transgenes+for+the+analysis+of+hematopoiesis+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Genesis%22%5BJournal%5D)">New hemocyte-specific enhancer-reporter transgenes for the analysis of hematopoiesis in Drosophila.</a> Genesis. 47, 771-774 (2009).</li>
<li>Tokusumi, T., Sorrentino, R. P., Russell, M., Ferrarese, R., Govind, S., Schulz, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+lamellocyte+transcriptional+enhancer+located+within+the+misshapen+gene+of+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Characterization of a lamellocyte transcriptional enhancer located within the misshapen gene of Drosophila melanogaster.</a> PLoS One. 4, e6429(2009).</li>
<li>Morales, J., Chiu, H., Oo, T., Plaza, R., Hoskins, S., Govind, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biogenesis%2C+structure%2C+and+immune-suppressive+effects+of+virus-like+particles+of+a+Drosophila+parasitoid%2C+Leptopilina+victoriae%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Insect+Physiol%22%5BJournal%5D)">Biogenesis, structure, and immune-suppressive effects of virus-like particles of a Drosophila parasitoid, Leptopilina victoriae.</a> J. Insect Physiol. 51, 181-195 (2005).</li>
<li>Bettencourt, R., Asha, H., Dearolf, C., Ip, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemolymph-dependent+and+-independent+responses+in+Drosophila+immune+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell+Biochem%22%5BJournal%5D)">Hemolymph-dependent and -independent responses in Drosophila immune tissue.</a> J. Cell Biochem. 92, 849-863 (2004).</li>
<li>Melk, J. P., Govind, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developmental+analysis+of+Ganaspis+xanthopoda%2C+a+larval+parasitoid+of+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Developmental analysis of Ganaspis xanthopoda, a larval parasitoid of Drosophila melanogaster.</a> J. Exp. Biol. 202, 1885-1896 (1999).</li>
</ol>

Pas de conflits d&#39;intérêt déclarés.

L&#39;intérêt pour les guêpes parasites de la drosophile est en pleine progression que les techniques moléculaires pour décoder les génomes entiers devenir efficace et rentable. Toutefois, par rapport à leurs exceptionnellement bien étudiés hôtes, de nombreux aspects fascinants de la biologie de guêpe restent obscures. Il s&#39;agit notamment de questions liées à la gamme d&#39;hôtes, la suppression immunitaire, superparasitisme, et le comportement. L&#39;objectif de cette présentation était de démontrer les ef...

<table border="1"><tbody><tr><td> Matériels </td><td> Type </td><td> Entreprise </td><td> Le numéro de catalogue </td></tr><tr><td> Matériel pour entretien de la culture des insectes </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Levure </td><td> Sèche active </td><td> Fisher Scientific </td><td> S802453 </td></tr><tr><td> Fly alimentaire </td><td> Farine de maïs, le sucre </td><td></td><td> Recette standard </td></tr><tr><td> Miel </td><td> Trèfle </td><td> Néerlandaise d&#39;or </td><td></td></tr><tr><td> Flacons </td><td> Polypropylène flacons shell (étroit) </td><td> Fisher Scientific </td><td> AS514 </td></tr><tr><td> Fermetures Vial </td><td> Tampon de coton </td><td> Fisher Scientific </td><td> AS212 </td></tr><tr><td> Fermetures Vial </td><td> Buzz fiche </td><td&gt; Genesee scientifique </td><td> AS273 </td></tr><tr><td> Incubateur réfrigéré </td><td> Précision 815 </td><td> Thermo Scientific </td><td> 3721 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Matériaux pour la préparation des échantillons </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Réservoir de CO 2 </td><td> Os sec de qualité </td><td> TW Smith </td><td> UN1013 </td></tr><tr><td> Spatule </td><td> Spatule Micro (14 cm) </td><td> Fisher Scientific </td><td> 21-401-15 </td></tr><tr><td> Plaques d&#39;essai en Pyrex place </td><td> 9-bien la plaque de dissection 85 mm X 100 mm </td><td> Thomas scientifique </td><td> 7812G17 </td></tr><tr><td> Pasteur Pipettes </td><td> La chaux sodée </td><td> J &amp; H Berge </td><td> 71-5200-05 </td></tr><tr><td> Forceps </td><td> Style # 5 </td><td> Sigma </td><td> T-4662 </td></tr><tr><td> L&#39;éthanol </td><td> 190 USP preuve </td><td> Fisher Scientific </td><td> 04-355-221 </td></tr><tr><td> Formaldéhyde </td><td> 37% p / p </td><td> Fisher Scientific </td><td> F79-1 </td></tr><tr><td> Anticorps secondaire Cy3 AffiniPure d&#39;âne anti-IgG de lapin (H + L) </td><td> 01:50 excitation 546 nm; émission 565 nm </td><td> Jackson Immuno Research Laboratories, Inc </td><td> 711-165-152 </td></tr><tr><td> Antifade (N-gallate de propyle) </td><td> 4 ug / ml dans du glycérol 50% dans du PBS 1X </td><td> MP Biomedicals </td><td> 10274790 </td></tr><tr><td> Glycérol </td><td></td><td> Fisher Scientific </td><td> G33-1 </td></tr><tr><td> Hoechst 33258 </td><td> 0,2 pg / ml d&#39;excitation 352 nm; émission 461 nm </td><td> Molecular Probes </td><td> H-1398 </td></tr><tr><td> Rhodamine phalloïdine </td><td> 200 unités / ml (6,6uM) d&#39;excitation 540 nm; émission 565 nm </td><td> Molecular Probes </td><td> R415 </td></tr><tr><td> Alexa Fluor 488 phalloïdine </td><td> 300 unités / ml d&#39;excitation 495 nm; émission 518 nm </td><td> Molecular Probes </td><td> A12379 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Jetables </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Pissette </td><td> Fisherbrand </td><td> Fisher Scientific </td><td> 03-409-22A </td></tr><tr><td> Kimwipes </td><td> Kimberly Clark </td><td> Fisher Scientific </td><td> 06-666A </td></tr><tr><td> Essuie-tout </td><td> 1 pli pliage en C </td><td> Penne </td><td> 901-7CFTB2400 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Microscopie </td><td> &amp;nbsp; </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Stéréomicroscope Leica </td><td> MZFLIII </td><td> Empire Imaging Systems, Inc </td><td> 10446208 </td></tr><tr><td> Stéréomicroscope Zeiss </td><td> Stemi 1000 ou 2000 à C </td><td> Carl Zeiss </td><td> 000000-1006-126 </td></tr><tr><td> Source lumineuse - LED </td><td> Illuminateur col de cygne </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12563501 </td></tr><tr><td> Étape </td><td> Transmis boîte à lumière avec plaque </td><td> Carl Zeiss </td><td> 455137000 </td></tr><tr><td> Zeiss microscope confocal à balayage laser </td><td> LSM 510 </td><td> Carl Zeiss </td><td></td></tr><tr><td> Microscope composé Zeiss </td><td> Axioplan 2 debout </td><td> Carl Zeiss </td><td></td></tr></tbody></table><table border="1"><tbody><tr><td> Les souches Wasp </td><td> Fly Filtrers </td></tr><tr><td> Leptopilina victoriae 16 </td><td> yw </td></tr><tr><td> Leptopilina boulardi 17 1 </td><td> UAS-GFP-dorsale 17 </td></tr><tr><td> Leptopilina heterotoma 2 </td><td> SerpentHemoGal4 13 </td></tr><tr><td> Leptopilina heterotoma 14 1 </td><td> MSNF9-moCherry 14 </td></tr><tr><td> Trichopria drosophilae </td><td> SS-GFP 15 </td></tr><tr><td> Ganaspis xanthopoda 18 </td><td> yw Serpent-Gal4 UAS GFP-Dorsal/Basc 4 </td></tr><tr><td></td><td> yw; Drosomycin-GFP/CyO y + 12 </td></tr></tbody></table>

une introduction à guêpes parasites<em&gt; drosophila</em&gt; et la réponse immunitaire antiparasitaire

An Introduction to Parasitic Wasps of Drosophila and the Antiparasite Immune Response

La plupart des espèces connues de guêpes parasitoïdes attaquent les stades larvaires ou pupaux de Drosophila. Alors que Trichopria drosophilae infecte les stades pupaux de l'hôte (Fig. 1A-C), les femelles du genre Leptopilina (Fig. 1D, 1F, 1G) et de Ganaspis (Fig. 1E) s'attaquent aux stades larvaires. Nous utilisons ces parasites pour étudier la base moléculaire d'une course aux armements biologique. Les guêpes parasitoïdes présentent une grande valeur en tant qu'agents de lutte biologique. La plupart d'entre elles portent des facteurs de virulence et d'autres éléments qui modifient la physiologie et l'immunité de l'hôte. L'analyse des guêpes de Drosophila fournit des éclairages sur la manière dont les interactions spécifiques aux espèces façonnent la structure génétique des communautés naturelles. Ces études servent également de modèle pour comprendre la physiologie immunitaire des hôtes et la façon dont les réactions immunitaires coordonnées sont contrecarrées par cette classe de parasites.
La cuticule larvaire/pupale constitue la première ligne de défense. L’ovipositeur de la guêpe est une structure effilée en forme d’aiguille qui dépose efficacement les œufs dans l’hémocœle de l’hôte. L’oviposition est suivie d’une réaction de cicatrisation au niveau de la cuticule (Fig. 1C, flèches). Certaines guêpes peuvent introduire deux œufs ou plus dans un même hôte, bien que le développement d’un seul œuf aboutisse. Les œufs supplémentaires ou les larves en développement sont éliminés par un processus qui n’est pas encore compris. Ces guêpes sont donc qualifiées de parasitoïdes solitaires.
Selon la souche de drosophile et l'espèce de guêpe, l'œuf de guêpe connaît l'un des deux destin suivants : il est soit encapsulé, bloquant ainsi son développement (émergence de l'hôte ; Fig. 2 à gauche) ; soit l'œuf de guêpe éclos, se développe, mue et grandit jusqu'à devenir un adulte (émergence de la guêpe ; Fig. 2 à droite). L. heterotoma est l'une des espèces de guêpes parasitoïdes de Drosophila les plus étudiées. C'est une « généraliste », ce qui signifie qu'elle peut utiliser la plupart des espèces de Drosophila comme hôtes1. L. heterotoma et L. victoriae sont des espèces sœurs et produisent des particules semblables à des virus qui interfèrent activement avec la réponse d'encapsulation2. Contrairement à L. heterotoma, L. boulardi est un parasite spécialisé, dont l'éventail d'espèces de Drosophila utilisées comme hôtes est relativement restreint1. Les souches de L. boulardi produisent également des particules semblables à des virus3, bien qu'elles diffèrent fortement par leur capacité à réussir sur D. melanogaster1. Certaines de ces souches de L. boulardi sont difficiles à faire se développer sur D. melanogaster1, car l'hôte drosophile parvient fréquemment à encapsuler leurs œufs. Il est donc essentiel de connaître les caractéristiques des deux partenaires dans des protocoles expérimentaux spécifiques.
Outre les tissus de barrière (cuticule, tube digestif et trachée), les larves de Drosophila possèdent des réponses immunitaires cellulaires et humorales systémiques, provenant respectivement des fonctions des cellules sanguines et du corps adipeux. La ponte de L. boulardi active les deux voies immunitaires1,4. Les cellules sanguines se trouvent en circulation, dans des populations sessiles situées sous la cuticule segmentée, et dans la glande lymphoïde. La glande lymphoïde est un petit organe hématopoïétique situé sur la face dorsale de la larve. Des groupes de cellules hématopoïétiques, appelés lobes, sont disposés de manière segmentaire par paires le long du vaisseau dorsal qui s'étend selon l'axe antéro-postérieur de l'animal (Fig. 3A). Le corps adipeux est un organe volumineux aux multiples fonctions (Fig. 3B). Il sécrète des peptides antimicrobiens en réponse aux infections microbiennes et métazoaires.
L'infection par la guêpe active la signalisation immunitaire (Fig. 4)4. Au niveau cellulaire, elle déclenche la division et la différenciation des cellules sanguines. En guise d'autodéfense, des agrégats et des capsules se forment dans l'hémocœle des animaux infectés (Fig. 5)5,6. Les cellules sanguines activées migrent vers l'œuf de guêpe (ou la larve de guêpe) et commencent à former une capsule autour de celui-ci (Fig. 5A-F). Certaines cellules sanguines s'agrègent pour former des nodules (Fig. 5G-H). Une analyse minutieuse révèle que l'infection par la guêpe induit la dispersion des lobes les plus antérieurs de la glande lymphatique au niveau de leurs périphéries (Fig. 6C, D).
Nous présentons des données représentatives concernant les composants de la voie de transduction du signal Toll, Dorsal et Spätzle (Figs. 4,5,7), ainsi que son gène cible Drosomycin (Fig. 6), afin d'illustrer comment des modifications spécifiques dans la glande lymphoïde et l'hémocèle peuvent être étudiées après une infection par des guêpes. Les protocoles de dissection décrits ici permettent également d'isoler les œufs de guêpes (ou les stades en développement des guêpes) à partir de l'hémolymphe de l'hôte (Fig. 8).

Parasitoïde (parasite) guêpes constituent une classe importante des ennemis naturels des insectes, y compris de nombreux<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt;. Nous allons introduire les techniques de propager ces parasites dans les<em&gt; Drosophila</em&gt; Spp. et de démontrer la façon d&#39;analyser leurs effets sur les tissus immunitaires de<em&gt; Drosophila</em&gt; Larves.

Une introduction à guêpes parasites<em&gt; Drosophila</em&gt; Et la réponse immunitaire antiparasitaire

La plupart des espèces de guêpes parasitoïdes connues attaquent les stades larvaires ou pupaux de Drosophila. Alors que Trichopria drosophilae infecte les stades pupaux de l'hôte (Fig. ...

Les objectifs généraux de cette procédure sont de montrer comment maintenir des cultures de guêpes parasitoïdes sur des hôtes drosophiles et comment disséquer la glande lymphatique et le corps adipeux. Cela est réalisé en premier lieu en cultivant les guêpes sur des larves de drosophiles. Les animaux sont ensuite disséqués afin d'isoler soit les glandes lymphatiques des larves, ce qui implique d'ôter la cuticule et d'éliminer les corps adipeux ainsi que d'autres structures plus fines pour isoler les glandes lymphatiques.De même, les corps gras eux-mêmes peuvent être isolés à l'aide d'une procédure similaire utilisant l'immunocytochimie et la microscopie à fluorescence. L'expression des gènes et les modifications spécifiques aux cellules sont visualisées dans les tissus immunitaires. Après l'infestation par des guêpes, nous étudions un système unique d'infection et d'immunité qui utilise le tube de drosophile et sa guêpe parasitoïde.Notre laboratoire fait partie des rares où sont maintenues des cultures vivantes de parasitoïdes de drosophiles. Nous sommes donc souvent sollicités pour partager nos techniques. Les parasitoïdes sont des ennemis naturels de nombreux insectes.Les espèces

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