מאמר שיטה

הדגשת הביולוגיה המולקולרית כמוקד לחקר היתושים

809 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/64975

⸱

20 בינואר 2023

במאמר זה

תקציר

מאמרים שנדונו:

Chiu, M. Z., Lannon, S., Luchetti, M., Wells, M. B., Andrew, D. J. דיסקציה וצביעה חיסונית של בלוטות רוק זחלים מיתושי Anopheles gambiae. כתב העת לניסויים חזותיים. (175), e62989 (2021).

Kojin, B. B., Tsujimoto, H., Jakes, E., O'Leary, S., Adelman, Z. N. זיהוי אינדל בעקבות מוטגנזה של CRISPR/Cas9 באמצעות ניתוח התכה ברזולוציה גבוהה ביתוש Aedes aegypti. כתב העת לניסויים חזותיים. (175), e63008 (2021).

Kumpitak, C., Nguitragool, W., Cui, L., Sattabongkot, J., Bantuchai, S. איתור פלסמודיום ספורוזואיטים ביתושי אנופלס באמצעות בדיקת אימונוסורבנט מקושר לאנזים. כתב העת לניסויים חזותיים. (175), e63158 (2021).

Taracena, M. et al. מתן הפרעות RNA אוראלי יעיל (RNAi) ליתושי אנופלס גמביה בוגרים. כתב העת לניסויים חזותיים. (181), e63266 (2022).

Erlank, E., Venter, N., Koekemoer, L. L. בדיקת הזנת ממברנה סטנדרטית לאיתור זיהום Plasmodium falciparum בווקטורי יתושים אנופלס. כתב העת לניסויים חזותיים. (183), e63546 (2022).

מאמר מערכת

ביולוגיה מולקולרית עומדת בבסיס רבות מהטכנולוגיות המרכזיות שהניעו את ההתקדמות המדעית שנעשתה ב-40 השנים האחרונות של המחקר הגנטי. יתושים והפתוגנים שהם מעבירים נחקרו בפירוט במשך יותר מ-100 שנה, בדרך כלל דרך עדשות של אקולוגיה, אימונולוגיה, חיסונים וביולוגיה וקטורית. ביולוגיה מולקולרית נותרה דיסציפלינה שאינה מנוצלת מספיק בכל הנוגע למידע ופיתוח גישות חדשות וספציפיות למניעת התפשטות מחלות המועברות על ידי יתושים. אוסף שיטות זה, שכותרתו "ביולוגיה מולקולרית במעיים בינוניים של יתושים ובלוטות רוק", מדגיש שיטות מפתח המיושמות לבעיות ביולוגיה של וקטור יתושים המשתרעות על פני היבטים רבים של ביולוגיה מולקולרית ונקודות זמן התפתחותיות מרובות. הגידול במאמצי המחקר במחקר בביולוגיה מולקולרית של יתושים הוא חיוני ואמור להקל על התקדמות לקראת השלמת משימות מורכבות כגון הערכת פלסטיות גנום, יישומי כונן גנים, ניתוח מולטי-אומיקס וחקירה כלל-גנומית של תפקוד גנים בתוך in vivo, הקשרים ספציפיים לרקמות. ככל שמאמצי הביולוגיה המולקולרית ביתושים מתרחבים, הרלוונטיות הרפואית של תחומי העניין של מחקר יתושים עבור חולים עם מחלות המועברות על ידי יתושים תגדל עקב התקדמות תרגומית הנובעת מרכישת מידע מחקרי בסיסי נוסף ספציפי להקשר.

צ'יו ועמיתיו מספקים הסבר ברור ומפורט כיצד לנתח ולבצע צביעה חיסונית על בלוטות הרוק של יתושי הזחל (SGs)1. מבחינה היסטורית, SGs נחשבו לרקמה קשה לניתוח בהמוניהם, ובכך הגבילו את היקף הניתוח. בעקבות שיפורים שונים במחקרי SG של יתושים בוגרים 2,3,4, קבוצת מחקר זו פיתחה אמצעי רב עוצמה לצפייה במבשר הזחל של הרקמה הבוגרת1 ואישרה עוד כי ניתן ליישם את השיטה על פני מספר מיני אנופלס. שימושים עתידיים בטכניקה זו כוללים הערכה של אסטרטגיות מולקולריות, גנטיות ותרופתיות שמטרתן להשבית את התפתחות או תפקוד ה-SG של היתושים.

קוג'ין ואחרים מספקים שיטה תמציתית לזיהוי אינדל על ידי ניתוח התכה ברזולוציה גבוהה בעקבות עריכת גנים של יתושי Aedes aegypti 5. חשוב לציין, הבדיקה אינה דורשת הקרבת היתוש5. זה מקל על יישום נרחב של הטכניקה ליצירת כל זן יתושים מוטנטי, מכיוון שאותם פרטים נשארים זמינים להצלבות גנטיות ו/או בדיקות פנוטיפיות עוקבות.

Kumpitak et al. 2021 מציעים אסטרטגיה חכמה לזיהוי Plasmodium sporozoites ביתושי אנופלס באמצעות ELISA6. לשיטה זו יתרונות מובהקים בהשוואה למיקרוסקופיה, וניתן ליישם אותה באופן נרחב על פני תת-סוגים של טפילים. שיטה זו שימשה לחקר הדינמיות של הדבקה על ידי יתושים לאורך עונות ובין מיני וקטורי מלריה.

Taracena ואחרים מתעדים התקדמות רבת השפעה בהזנת חיידקים המייצרים dsRNA ליתושי אנופלס להפלת גנים חזקה, אפילו ברקמה עם רמות נמוכות של פעילות RNAi אנדוגנית - בלוטות הרוק7. טכניקה זו הייתה יעילה באופן עקבי בכל גני היעד המועמדים שנבדקו, התוצאות היו תקפות על פני קריאות מבחנים מרובות, והשיטה דרשה מעט מומחיות ומאמץ מינימלי. עם השיטה החזקה הזו הזמינה כעת, שורה של חוקרים צריכים להיות מצוידים במלואם כדי להתחיל במחקרי גנטיקה הפוכה של תפקוד הגנים של היתושים.

ארלנק ועמיתיו מתארים בזהירות את היישום של מבחן הזנת ממברנה סטנדרטי ליתושי אנופלס לאיתור וסינון של אוציסטים במעי האמצעי של פלסמודיום פלציפרום לאחר טיפול במולקולות קטנות וצביעה עם מרקוכרום8. במחקרם ניתנת תשומת לב רבה לשיקולים הדרושים להצלחה, למגבלות של קצב האכלה נמוך, כמו גם לתחולה הרחבהשל מבחן זה.

אוסף שיטות זה מציג את ההזדמנויות הרבות הזמינות ליישום גישות ביולוגיה מולקולרית בדרכים מתקדמות ורלוונטיות מבחינה רפואית כדי לתמוך בפיתוח הדור הבא של אמצעי בקרת וקטורים. המאמרים כאן רלוונטיים ביותר לחוקרים מתחילים ולאלה שהצטרפו לאחרונה לתחום הביולוגיה הווקטורית מתחומים אחרים. המחבר מקווה שמאמרים אלה יאפשרו תכנון של ניסויים וגישות חדשות שמטרתם להבין טוב יותר את הביולוגיה הווקטורית ולמנוע העברת מחלות המועברות על ידי יתושים. קיים פוטנציאל גדול להרחבת גישות הביולוגיה המולקולרית של היתושים והשימושים בהן, כך שאוסף זה עשוי לשמש גם כמגדלור למשוך את תשומת הלב והעניין של התחום לתחום זה. עם מאמרים הדנים בנושאים כמו אימות עריכת גנים של יתושים וגישות יעילות ל-RNAi, מחקרים אלה יישארו רלוונטיים מאוד בהמשך.

גילויים

למחבר אין מה לחשוף.

תודות

המחבר מבקש להודות למחברים שתרמו למאמרים הכלולים באוסף זה.

מקורות

  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).

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

Anopheles GambiaeAedes AegyptiCRISPR/Cas9 MutagenesisPlasmodium DetectionRNA InterferenceImmunostainingEnzyme-linked Immunosorbent AssayPlasmodium FalciparumSalivary GlandsStandard Membrane Feeding AssayHigh-resolution Melt Analysis