כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבודד endosymbionts מ tabaci בימייה פרפר באמצעות נתיחה וסינון. לאחר הגברה, דגימות DNA מתאימים לרצף הבאים ולימוד של הדדיות בין endosymbionts ו whitefly.
מאמר שיטה
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבודד endosymbionts מ tabaci בימייה פרפר באמצעות נתיחה וסינון. לאחר הגברה, דגימות DNA מתאימים לרצף הבאים ולימוד של הדדיות בין endosymbionts ו whitefly.
חיידקים בקטריאליים יוצרים קשר אינטימי עם המארחים שלהם ומעניקים יתרונות למארח ברוב המקרים. מידע גנומי הוא קריטי ללמוד את הפונקציות ואת האבולוציה של חיידקים חיידקים המארח שלהם. כמו רוב symbionts לא יכול להיות מתורבת במבחנה , שיטות לבודד כמות נאותה של חיידקים עבור רצף הגנום חשובים מאוד. ב bemisia bamisia tabaci , מספר endosymbionts זוהו ו צפויים להיות בעל חשיבות בפיתוח ורבייה של מזיקים דרך גישות רבות. עם זאת, המנגנון המסייע לאסוציאציות נותר בלתי מוכר במידה רבה. המכשול נובע באופן חלקי מהעובדה כי endosymbionts ב whitefly, בעיקר מאופק בבקטריוציטים, קשה להפריד בין התאים המארח. כאן אנו מדווחים על פרוטוקול צעד אחר צעד לזיהוי, מיצוי וטיהור של endosymbionts מ whitefly B. tabaci בעיקר על ידי dissectiב ו סינון. דגימות Endosymbiont שהוכנו על ידי שיטה זו, אם כי עדיין תערובת של מינים שונים endosymbiont, מתאימים רצף הגנום הבאים וניתוח של תפקידים אפשריים של endosymbionts ב Tabaci. שיטה זו עשויה לשמש גם לבידוד endosymbionts מ חרקים אחרים.
חיידקים המרכיבים מערכת יחסים סימביוטית אינטימית עם המארחים היחסיים נפוצים אצל פרוקי רגליים. את endosymbionts הוכחו כדי להשפיע על היבטים של המארחים, כגון מטבוליזם תזונה, רבייה, תגובות ללחץ סביבתי 2 , 3 , 4 וכו ' , כמעט בכל שלב התפתחותי 5 . עם זאת, המנגנון העומד בבסיס הארגונים עדיין אינו ידוע. גנומיקה היא בעלת חשיבות עליונה כאשר לומדים את הפונקציות הפוטנציאליות ואת תפקידים של חיידקים. חלק מהמידע הבסיסי, כלומר המעמד הטקסונומי, הגנים הפונקציונליים, מסלולי חילוף החומרים, מערכות ההפרשה, ניתן להסיק מרצפי הגנום, אשר שופכים אורות על התפקידים הפוטנציאליים של סימביונטות בסימביוזה. עם התפתחות של רצף תפוקה גבוהה, מספר עצום של גנומים חיידקים כבר רצף wIth פונקציות מגוונות גילה 6 .
Endosymbionts הם בעלי חשיבות חיונית ב hemipterans, כגון כנימות 7 , פשפשים 8 , פסיילים 9 , Planthoppers חום 10 ו cicadas 11 . לדוגמה, בוכנרה ב כנימות, כמו סימביונט חובה, הוכח להיות מעורב חומצות אמינו חיוניות biosynthesis, יחד עם הגנים של הגנום aphid 12 . יתר על כן, תקנה תעתיק של Buchnera נחשף גם 13 . בפסילים, קרסונלה הוא רצף מדורגת הגנום החיידקי הקטן ביותר שנמצא אי פעם 14 . כל אלה סימני ההיכר של endosymbionts מבוססים ו להסיק את רצפי הגנום. בגלל אלה endosymbionts לא יכול להיות מתורבת במבחנה , מספר גישות הוחלו לבודד חיידקים נאותים עבור seqהעלאה. ב כנימות, endosymbionts מופקים באמצעות צנטריפוגה וסינון, ונתונה ניתוח גנומי נוסף transcriptomic 5 . ב planthoppers חום, endosymbionts הם רצף יחד עם גנום חרק כולו 10 .
Whitefly B. Tabaci הוא קומפלקס מינים המכיל יותר מ -35 מינים שאינם ניתנים לזיהוי מבחינה מורפולוגית (מינים סתומים), בהם שני מינים פולשניים פלשו לכל רחבי העולם וגרמו לפגיעה עצומה בייצור החקלאי. של הערה, endosymbionts בתוך מינים tabaci B. הראו חשיבות בפיתוח מזיקים 16 . עד כה, שמונה endosymbionts זוהו ב whitefly, כולל symbiont חובה, Candidatus Portiera alerodididum, ושבע סימביונטות משניות המילטונלה , Rickettsia , ארסנופונוס , קרדיניום , < Em> וולבכיה, פריטשה והמיפטריפילוס הגדירו 17 , 18 .
שלא כמו ההמיפטרנים שתוארו קודם לכן, הטפטף הלבן הוא חרק זעיר באורך של 1 מ"מ בלבד. רוב endosymbionts מוגבלים bacteriocytes 19 (תאים מיוחדים המכילים symbionts, אשר טופס נוסף bacteriome ב B. tabaci ). בנוסף, אלה endosymbionts לא יכול להיות מתורבת במבחנה . הדרך היחידה להשיג endosymbionts מ B. tabaci היא לנתח את bacteriome החוצה. עם זאת, יש קושי של דיסקציה. ראשית, החיידק השברירי תמיד מקשר עם רקמות אחרות של הפרפר, שקשה להפריד ביניהם. שנית, הגודל הזעיר של הפרפר מגביל את הבידוד של בקטריום מספיק. שלישית, endosymbionts מקבץ בבקטריום, מה שהופך אותו מסובך מאוד לרכוש מינים בודדים של חיידק.
התחת = "jove_content"> כאן, אנו מדווחים פרוטוקול פשוט וזול לבודד endosymbionts whitefly עבור רצף metagenome הבאים. באמצעות דיסקציה, טיהור והגברה, ניתן להשיג DNA מתאים ל- endosymbiont וניתן לאשר את מינים של חיידקים. פרוטוקול המתואר ניתן להשתמש באופן דומה אחרים פרוקי רגליים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. Whitefly Rearing ומין מינים זיהוי
2. זיהוי Endosymbiont לוקליזציה
3. הילוכים אלקטרונים מיקרוסקופית (TEM)
4. Whitefly Bacteriome Dissection וטיהור
5. הגברה של הגנום Endosymbiont
6. Endosymbiont Metagenome רצף
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המזרח התיכון אסיה 1 מינור 1 (MEAM1) מינים של B. Tabaci מורכבים נלקח כדוגמה כאן לתיאור. כותנה לגידול whiteflies וכמה שלבים התפתחותיים של whiteflies מוצגים באיור 1 כולל צמח כותנה, זבוב לבן ו 1 st, 2 nd ו 4 n נימפות ניר של whitefly (3 rd instar נימפה נראה דומה נימפה 4 אינסטאר ). זה היה ברור כי 4 נימפה instar גדול יותר 1 ו 2 נימפות אינסטאר השני ( איו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מכיוון שלא ניתן לגדל את האנדוסימביונטים בתוך זבובים לבנים במבחנה, דיסקציה והרכבה של בקטריוציטים היא דרך יעילה להשיג מספיק חומר גנטי של אנדוסימביונטים. לפני הנתיחה, יש לאשר במפורש את מיני הזבוב הלבן והאנדוסימביונטים המעורבים. הזבוב הלבן B. tabaci הוא קומפלקס מינים עם יותר מ-35 מינים שאינם ניתנים להבחנה מורפולוגית ומינים קריפטיים שונים עשויים להכיל אנדוסימביונטים שונים. Portiera מוחזק באופן אחיד כסימביונט מחייב22, וסימביונטים משניים משתנים בין המינים, אפילו הזבוב הלבן
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
תמיכה כספית במחקר זה ניתנה על ידי לאומי מפתח מחקר ופיתוח התוכנית (2016YFC1200601) ואת הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (31390421).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Taq DNA פולימראז | Takara | R001A | כולל rTaq, 10× ערכת מיצוי DNA ג'ל מאגר ו-dNTP |
| Qiagen | 28704 | ||
| מערכת ריצוף דגימות DNA | ABI | ABI-3730XL | |
| Microtome | Leica | EM UC7 | |
| מיקרוסקופ אלקטרונים שידור | היטאצ'י | H-7650 TEM | |
| מיקרוסקופ סטריאו | Zeiss | Stemi 2000-C | |
| 20 μ L microloader | Eppendorf | F2771951 | |
| מחזיק מסנן | Millipore | SX0001300 | |
| מסנן קרום | Millipore | SMWP001300 | 5.0 μ m SMWP |
| REPLI-g UltraFast Mini Kit | Qiagen | 150033 | ערכת תימור DNA |
| NanoDrop | Thermo Scientific | NanoDrop 2000 | |
| קיוביט פלואורומטר | תרמו פישר מדעי | Q33216 | |
| רצף גנום | Illumina | Hiseq 2000 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה