כתב יד זה מדגים דלדול של ביטוי גנים ב פיתול של המקק הגרמני באמצעות בליעה דרך הפה של זוגיות גדילי RNA במארז ליפוזומים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כתב יד זה מדגים דלדול של ביטוי גנים ב פיתול של המקק הגרמני באמצעות בליעה דרך הפה של זוגיות גדילי RNA במארז ליפוזומים.
התערבות ב RNA (RNAi) הוחל באופן נרחב על חשיפת בפונקציות ביולוגיות של גנים רבים, יש כבר וליטוש של המזיק שליטה בכלי הפועלים על ידי הפרעה של ביטוי גנים חיוניים. למרות שיטות שונות, כגון זריקה, האכלה, ההשרייה דווחו על מסירה מוצלחת של זוגיות גדילי RNA (dsRNA), היעילות של RNAi דרך משלוח אוראלי של dsRNA זה משתנה מאוד בין קבוצות חרקים שונים. המקק הגרמני, במיוחד גרמנית, היא רגישה מאוד ההזרקה של dsRNA, כפי שמוצג על ידי מחקרים רבים שפורסמו בעבר. המחקר הנוכחי מתאר שיטה כדי להדגים כי dsRNA אנקפסולציה עם נשאים ליפוזום מספיקה מפגר ההשפלה של dsRNA מאת מיץ פיתול. ראוי לציין, ההזנה רציפה של dsRNA אנקפסולציה באמצעות ליפוזומים משמעותית מפחית את הביטוי טובולין, פיתול, והוביל למוות של מקקים. לסיכום, ניסוח וניצול מיטבי של dsRNA lipoplexes, אשר להגן dsRNA נגד nucleases, יכול להיות שימוש מעשי של RNAi הדברת חרקים בעתיד.
RNAi הוכח בתור שיטה יעילה כדי ביטוי גנים תמונות ציפורים באמצעות מנגנון של שביל שתיקה post-transcriptional מופעלות על ידי מולקולות dsRNA פרוקריוטים רבים1. בעשור האחרון של המחקר, RNAi הפך להיות כלי שימושי כדי ללמוד את הפונקציות של גנים מפיתוח להתנהגות depleting הביטוי של גנים ספציפיים באמצעות הזרקת ו/או האכלה של dsRNA ב taxa שונים של חרקים2,3. בשל ירידה לפרטים החוסן של אפקט depleting, היישום של RNAi הוא להיות נחשב כיום כאסטרטגיה פוטנציאליים על המזיק בקרת ניהול4,5. עם זאת, היעילות של RNAi משתנה מאוד בין מיני חרקים, בהתאם של גנים שונים מהווים מטרה ואת שיטות משלוח. גוף גדל והולך של הראיות עולה כי חוסר היציבות של dsRNA, אשר נפגמים בשל ribonucleases, הוא גורם קריטי היעילות המוגבלת של RNAi5,6. למשל, הרגישות RNAi הנמוכה בסקסטה Manduca יש כבר מוסברת על ידי העובדה dsRNA מעורבב עם hemolymph היה מפורק במהירות בתוך שעה7. באופן דומה, הנוכחות של אלקליין nucleases ב פיתול, אשר ביעילות לבזות dsRNA בלע, הוא בחריפות מתואם עם יעילות נמוכה RNAi הזמנות חרקים שונים8,9,10.
מסירת dsRNA אוראלי הוא מעניין במיוחד עבור היישום של RNAi אסטרטגיה בקרת מזיקים, אבל שיטה מפגר ההשפלה של dsRNA מאת nucleases ב פיתול לא עדיין פותחה, אשר היה פוטנציאל כדי להבטיח אפקטיביות RNAi באמצעות האכלה. עם זאת, בעיית חוסר של RNAi כדי משלוח אוראלי של dsRNA דווחה על-ידי להאכיל כמות גדולה של dsRNA, למשל 50 µg, טוואי המשי, או האכלה ברציפות במשך 8 ימים (8 dsRNA µg סה כ) בהמין המדומה. המקק הגרמני, במיוחד germinica, היא רגישה מאוד RNAi על ידי ההזרקה של dsRNA11,12,13,14, אך לא מגיבים dsRNA באמצעות האכלה. לאחרונה, לין. et al. (2017) הדגימו כי dsRNA במארז עם תוצאות נושאות ליפוזום RNAi מוצלחת כדי נוקאאוט בביטוי הגן α-טובולין התמותה משמעותי פיתול והקו הדק של תיקן גרמני15. כמו ההשפלה של dsRNA בפיתול הגורם המגביל של RNAi אוראלי, נושאות ליפוזום לשמש רכב על dsRNA מפני השפלה, אשר זה רלוונטי ברצון ושאר חרקים עם פעילויות נוקלאז חזק בבטן. ראוי לציין, הסיבה לבחירת הכימית תרביות תאים מסוים (ראה טבלה של חומרים) היינו כמו מנשא ליפוזום בפרוטוקול הנוכחי הוא זה נבדק על תרביות תאים קו תא חרקים עם רעילות פחות, על פי הוראות היצרן. לפי ההשוואה של תרביות תאים ליפוזום שונים במערכות Gharavi. ואח (2013) 16, היעילות של RNA מפריעות קטן transfecting (siRNA) הוא כ זהה בין זה לבין מערכות אחרות זמינים מסחרית אשר שימשו dsRNA מערכות אספקה אחר חרקים17,18 . יתר על כן, שיטת האכלה שלנו הוא זהיר מספיק כדי להבטיח שהכמות הנכונה של dsRNA בליעתו על ידי כל מקק, כי התוצאות אינן מאושרות ועמיד. לסיכום, הפרוטוקול הנוכחי לבין תוצאות מדגימים כי השימוש dsRNA lipoplexes משפר את יציבות dsRNA ופותח את הדלת בעיצוב של משלוח אוראלי האסטרטגיה של RNAi, אשר הינה גישה מבטיחה להדברה של עתיד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. סינתזה והכנה של dsRNA
2. הכנת dsRNA Lipoplexes
3. אוסף של אנזימים חוץ-תאית מ Hemolymph ומיץ פיתול
4. dsRNA Assay השפלה
5. אוראלי מינהל dsRNA
6. להעריך את נוקאאוט
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ערכה פשוטה של הפרוטוקול למסירה אוראלי של dsRNA מוצג באיור 1, שבו מוצגים השלבים המפתח עבור הכנת dsRNA lipoplexes.
על מנת לחקור את ההגנות המוקנות על ידי ליפוזום נושאות על השפלה dsRNA במיץ פיתול של גרמנית דרבוזמינותו של ex-vivo שבו נערך dsTub lipoplexes היו מודגרות בעסיס פיתול, שלמות dsRNA לאחר מכן נותחו על 1.5% agarose ג'ל. איור 2 מציג פעילות חזקה של נוק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה מציג שיטה עבור RNAi יעיל באמצעות משלוח אוראלי של dsRNA lipoplexes, הכוללת הגנה מפני עיכול ribonuclease במיץ פיתול המקק הגרמני. כפי שמוצג מחקרים אחרים במינים חרקים שונים, האפקט RNAi המסכן דרך משלוח אוראלי של dsRNA בעיקר מהצהוב מאת ההשפלה של dsRNA8,9,10. פרוטוקול זה מייצר ליפוזומים לשרת בתור רכב מגן ב משלוח אוראלי של dsRNA נגד השפלה בבטן. בנוסף, הכנת dsRNA lipoplexes הוא פשוטים וישימים בקלות כמו אוראלי RNAi, בפרט עבור ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי מענקים מטייוואן (משרד המדע והטכנולוגיה, 100-2923-B-002-002-MY3 ביותר 106-2313-B-002-011-MY3 כדי H.J.L.), צ'כיה (גרנט אוניברסיטת סוכנות דרום בוהמיה, gaju ב להעניק 065/2017/P Y.H.L), ו (ספרד משרד הכלכלה הספרדית ואת התחרותיות, מעניקה CGL2012-36251 ו- CGL2015-64727-P X.B., הממשלה קטלאנית, להעניק 2014 SGR 619 X.B.); זה גם קיבלו תמיכה כספית מהקרן האירופאית כלכלי ולפיתוח אזורי (פדר כספים X.B.).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| GenJe Plus DNA במבחנה מגיב טרנספקציה | SignaGen | SL100499 | להכנת ליפופלקסים |
| תערובת Taq בתוספת | TOYOBO | BTQ-201 | עבור PCR |
| מהיר SYBR ירוק מאסטר מיקס | ABI | 4385612 | לערכת qPCR |
| FirstChoice RLM-RACE | Invitrogen | AM1700 | לזיהוי UTR 3 אינץ' |
| ערכת תמלול MEGAscript T7 | Invitrogen | AMB13345 | לסינתזה של dsRNA |
| TURBO DNase | Invitrogen | AM2239 | הסר תבנית DNA מ-dsRNA |
| TRIzol | Invitrogen | 15596018 | עבור dsRNA או מיצוי RNA כולל |
| RQ1 RNase Dnase | Promega | M6101 | הסר תבנית DNA מסך ה-RNA |
| כלורופורם | Sigma-Aldrich | C2432 | עבור dsRNA או מיצוי RNA כולל |
| 2-פרופנול | Sigma-Aldrich | I9516 | עבור dsRNA או מיצוי RNA כולל |
| אתנול | Sigma-Aldrich | 24102 | עבור dsRNA או מיצוי RNA כולל |
| דיאתיל פירוקרבונט, DEPC | Sigma-Aldrich | D5758 | להכנת מים ללא RNase |
| תמיסת גלוקוז | Sigma-Aldrich | G3285 | להכנת ליפופלקסים |
| נתרן כלורי, NaCl | Sigma-Aldrich | S7653 | נוסחת חיץ מלח חרקים |
| אשלגן כלורי, KCl | Sigma-Aldrich | P9333 | נוסחת חיץ מלח חרקים |
| סידן כלורי, CaCl2 | Sigma-Aldrich | C1016 | נוסחת |
| חיץ מלח חרקיםמגנזיום כלוריד הקסהידרט, MgCl2.6H2O | Sigma-Aldrich | M2670 | נוסחת חיץ מלח לחרקים |
| EGTA | מעכב אנזים | Sigma-Aldrich | E3889 |
| ניתוח מספריים | FST | נתיחת ג'וקים | |
| פינצטה עדינה | F.S.T. | דיסקציה של ג'וקים | |
| פינצטה גמישה | FST | אחזקת ג'וקים | |
| פיפטמן | RAININ | P10 | הכנת מדגם |
| צינור מיקרוצנטריפוגה | אקסיגן | MCT175C, PCR02C | הכנת |
| מדגם קצה פיפטה | הכנת דגימת | Axygen | |
| vortexter | Digisystem | vm1000 | הכנת דגימה |
| צנטריפוגה מיניספין | קבוצת Gruffin | GMC 206 | לסיבוב נוזלי למטה |
| צנטריפוגה | ALC | PK121R | הכנת דגימה |
| מד pH | JENCO | 6071 | עבור pH להתאים |
| ספקטרופוטומטר מיקרו-נפח | Quawell | Q3000 | חומצת גרעין |
| כמותית PCR ציקלר תרמי | ABI | 2720 | לתבנית PCR או דגירה של סינתזת dsRNA |
| PCR כמותי בזמן אמת | ABI | StepOne פלוס | ביטוי גנים כמותי |
| רכזי ואקום צנטריפוגלי | eppendorf | 5301 | עבור dsRNA או מיצוי RNA כולל |
| Multipette | eppendorf | xstream | לטעינת דגימות PCR בזמן אמת |
| Agarose I | amresco | 0710 | לגן אלקטרופורזה של חומצות גרעין |
| specfifc קדימה preimer | tri-I ביוטק | GGG ACA AGC CGG AGT GCA GA | |
| גן Specfifc הפוך preimer | tri-I ביוטק | TCC TGC TCC TGT CTC GCT | |
| GA dsTub תבנית קדימה פריימר | tri-I ביוטק | TAA TAC GAC TCA CTA TAG GGA CAA GCC GGA GTG CAG | |
| תבנית dsTub פריימר הפוך | tri-I ביוטק | TAA TAC GAC TCA CTA TAG GGT CCT GCT CCT CTC TCG CTG | |
| dsEGFP תבנית קדימה preimer | tri-I ביוטק | TAA TAC GAC TCA CTA TAG GGT ATG GTG AGC AAG GGC | |
| GAG dsEGFP תבנית הפוכה preimer | tri-I ביוטק | TAA TAC GAC TCA CTA TAG GGT GGC GGA TCT TGA CC | |
| אמבטיה qPCR קדימה פריימר | tri-I ביוטק | GGA CCG CAT CAG GAA ACT | |
| GGC אמבטיה qPCR הפוך preimer | tri-I ביוטק | CCA CAG ACA GCC TCT CCA TGA GC | |
| ef1 qPCR קדימה פריימר | tri-I ביוטק | CGC TTG AGG AAA TCA AGA AGG A | |
| EF1 qPCRreverse preimer | tri-I ביוטק | CCT GCA GAG GAA GAA GAC GA |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.