בדיקת חסמים פיזיולוגיים להעברת נגיפי ב כנימות שימוש Microinjection
14 במאי 2008
כנימות הם משדרים יעיל של וירוסים הצמח. Microinjection כנימה של הנגיף, ההליך נוכל להראות לכם היום, היא טכניקה המאפשרת לחוקרים להזרים וירוס ישירות hemocoel של הכנימה, לעקוף את המעיים, אחד 2 המחסומים העיקריים להעברת הנגיף באופן circulative. באותה טכניקה משמשת גם להזריק dsRNA עבור RNAi.
אם מדובר במשדר יעיל של וירוסים צמחיים, אם מדובר בהזרקת מיקרו של וירוס, ההליך שנראה לכם היום הוא טכניקה המאפשרת לחוקרים להזריק וירוס ישירות לתא ההמו של ה-AFib, תוך עקיפת המעיים, אחד משני המחסומים העיקריים להעברת וירוסים בצורה מחזורית. היי, אני ססיליה טמרין דהי פוסט-דוקטורנטית במחלקה לפתולוגיה של צמחים באוניברסיטת קורנל. היום אני הולך להראות לכם כיצד להזריק וירוס לתוך וירוס תאי ההמו AFI שיכול להיות מועבר לאחר מכן למיני צמחים שונים.
לדוגמא, צמח FE זה נגוע בנגיף עלי תפוחי אדמה PLRV. אתה יכול לראות את ההבדל בין צמח בריא לצמח נגוע. התסמין הבולט ביותר הוא טרשת טאבן.
PLRV הוא וירוס לוטייר הנישא על ידי APHIS בהמולימפה שלהם, המקבילה לחרקים לדם יונקים. כאשר AFI לא נגוע ניזון מצמח נגוע, הוא נדבק בנגיף דרך שפעת הצמחים, אותה תוכלו לראות כאן. לאחר הבליעה, הנגיף חייב לעבור ממעיים של חרקים להמולימפה ולאחר מכן חייב לעבור דרך בלוטת הרוק על מנת להיות מועבר בחזרה לצמח ה-ESE.
ואם זה עשוי לקחת וירוסים רבים כאשר הם ניזונים מצמח ESE, עם זאת, רק כאשר חלק גדול יותר יעבור דרך המעיים ובלוטת הרוק. שני החסמים העיקריים להעברה להדביק יותר צמחים לבדיקה. אם AFI מושבת כדי להעביר וירוס, אנו מאכילים את ה-afis ברקמה נגועה במשך יומיים, ואז אנו מאפשרים לו להאכיל בצמח בריא במשך חמישה ימים.
לאחר מכן מחטאים את הצמח ולאחר שלושה שבועות אנו מתחילים לחפש תסמינים. כאשר אנו מוצאים פרפור פרוזדורים שאינו יכול להעביר וירוס, אנו יכולים להעריך איזה משני המחסומים עוצר את הנגיף באמצעות הליך המיקרו-הזרקה, אותו אני הולך להראות לכם היום. בהליך זה, הנגיף מוזרק ישירות לתא ההמו שם, ממש עוקף את מחסום העברת המעיים.
אז בואו נתחיל ואני הולך להראות לכם איך להזריק קצת קודקוד. אז זו הזכוכית, מחטי הזכוכית שאנו משתמשים בהן. אנו מורידים מחטי זכוכית ממגני הזכוכית האלה באמצעות APU apu.
אז זה מזרק המיקרו. לבצע הזרקת מיקרו של וירוס. אני אתחיל להכניס את המחט למחזיק המחט.
אז אני פשוט שם את המחט ומניח אותה במקום. אז עכשיו אני הולך להעמיס את הווירוס לתוך המחט עד לראש ההגה הזה. עכשיו אנחנו צריכים למקם AFI למיקרו-הזרקה.
אז אני הולך לקחת AFI עם לחץ הכאב ואני הולך לשים אותו במחזיק ה-AFI. באופן אידיאלי, אני אנסה למקם את החלק האחורי של הכנימה כנגד המחזיק כדי שתהיה לי גישה לחלק הבטני של ה-AFib. אוקיי, נהדר.
עכשיו אנחנו יכולים להמשיך ולהזריק מיקרו. אוקיי, עכשיו אני הולך למקם את המחט ואני הולך לקרב אותה ל-AFib. אז עכשיו אני הולך להביא את המחט למגע עם ה-AFib וכדי לנקב את השלד החיצוני, הדבר הטוב ביותר הוא לנסות לחדור בין הקטע בבסיס הרגליים.
אז אני הולך להזריק. עכשיו אני לוקח את ה-AFI עם המברשת ומכניס לנייר השחזור שבו אני הולך לאפשר לו להקליט לרגע. אז אנחנו צריכים גם להזריק מיקרו afi.
הזרקת מיקרו בקרה זו נעשית רק עם המאגר ללא הנגיף. המאגר בו אנו משתמשים הוא 0.1 יותר חוצץ פוספט pH שבע. אז אני הולך למקם את ה-A fit בצמח בריא שבו אני הולך לאפשר לו להתאים במשך חמישה ימים לאחר שאני הולך לגורל את הצמח ולחכות להתפתחות תסמינים לאחר הזרקה מיקרו של ה-NA התחתון במהלך שבוע בכל יום, רמת הביטוי של גן המטרה נמדדת ב-afi.
אז הרגע הזרקנו מיקרו אפיט שלא הצליח להעביר את הנגיף. אם לאחר המיקרו-הזרקה, ה-AFI מסוגל להעביר את הנגיף, זה אומר של-AFI הזה יש מחסום מעיים שחוסם את הנגיף. אם מצד שני אין התפתחות תסמינים, זה אומר שלאפיט הזה יש מחסום חזק של בלוטת הרוק.
אז זה עתה הראינו כיצד להזריק וירוס לתוך הכנימות. אותו הליך משמש להזרקת מיקרו של ה-RNA התקוע לתוך הכנימות כדי לבצע הפרעות עיניים של RNI, שהיא טכניקה מעניינת לסייע בחקר תפקוד הגנים בכנימות. אז זהו עבור הזרקת המיקרו.
אני מקווה שתיהנו ממנו וזה יעזור לניסויים שלכם. תודה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה
כנימות משמשות כמנגנוני העברה יעילים של נגיפי צמחים. מאמר זה מדגים טכניקת מיקרו-הזרקה המאפשרת לחוקרים להזריק נגיפים ישירות לתוך ההמוקואל של הכנימות, תוך עקיפת מערכת העיכול, שמהווה מחסום משמעותי להעברת הנגיף.
מרכיבי מחקר עיקריים
תחום המדע
- פתולוגיה של צמחים
- וירולוגיה
- אנטומולוגיה
רקע
- כנימות ידועות כווקטורים שונים של נגיפי צמחים.
- הבנת מנגנוני העברת הנגיף חיונית לבריאות הצמחים.
- טכניקות מיקרו-הזרקה יכולות לשפר את המחקר על אינטראקציות בין נגיפים למארחים.
- הזרקה ישירה לתוך ההמוקואל עוקפת חסמי עיכול.
מטרת המחקר
- להדגים את טכניקת המיקרו-הזרקה להכנסת נגיפים לכנימות.
- להקל על המחקר של העברת הנגיף לצמחים.
- לספק תובנות על השפעות של נגיפים ספציפיים על בריאות הצמחים.
שיטות ששימשו
- מיקרו-הזרקה של נגיף לתוך ההמוקואל של כנימות.
- תצפית על העברת הנגיף לצמחי המארח.
- השוואה בין צמחים נגועים ובריאים.
- תיעוד של תסמינים הקשורים לזיהומים נגיפיים.
תוצאות עיקריות
- הושגה הזרקה מוצלחת של נגיפים לכנימות.
- צמחים נגועים הפגינו תסמינים בולטים, כמו טווין סקלרוזיס.
- הטכניקה מאפשרת מחקר ישיר של השפעות הנגיף על צמחים.
- הוכחה על הפוטנציאל של כנימות להעביר נגיפים ביעילות.
מסקנות
- טכניקת המיקרו-הזרקה היא כלי חשוב לחקר נגיפי צמחים.
- ניתן להשתמש בכנימות כמודל לדינמיקה של העברת נגיפים.
- מחקר נוסף יכול לחקור את ההשלכות על בריאות וניהולו של היבול.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Dissecting physiological barriers to viral transmission in aphids using microinjection enables precise target validation of vector competence in agricultural pathogen models. This approach clarifies mechanistic bottlenecks in virus passage, supporting predictive confidence for translational plant pathology and vector biology research. The method informs risk-adjusted decisions for pipeline strategies targeting vector-borne disease mitigation.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct interrogation of gut and salivary gland barriers in vector competence studies.
- Supports mechanistic de-risking by isolating physiological checkpoints in virus transmission.
- Facilitates functional validation of candidate targets affecting pathogen passage in insect vectors.
Screening & Assay Development
- Prepares validated insect models for downstream screening of viral transmission-blocking interventions.
- Standardizes microinjection as a reproducible assay for barrier function analysis.
- Generates quantitative outputs on transmission success post-barrier bypass.
Translational & Preclinical Research
- Aligns vector competence models with disease-relevant transmission scenarios in crop protection pipelines.
- Enables continuity from mechanistic discovery to preclinical validation of vector-targeted strategies.
- Supports predictive de-risking for translational research in plant-virus epidemiology.
Pipeline & Workflow Integration
This microinjection method integrates at the interface of early discovery and preclinical validation in vector biology and plant pathology workflows.
- Discovery Biology: Clarifies physiological checkpoints in vector competence, supporting hypothesis-driven target validation.
- Screening: Provides a standardized assay for evaluating barrier function and intervention efficacy.
- Analytics: Delivers quantitative readouts on viral transmission post-microinjection for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges mechanistic findings to preclinical models of vector-borne disease transmission.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for dissecting transmission barriers across vector-pathogen systems.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in vector competence and transmission-blocking strategies.
- Operational Value: Standardizes barrier bypass assays for reproducibility and scalability in R&D pipelines.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for vector-targeted interventions and resource allocation.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of vector-pathogen targets for translational advancement.
Implementation Considerations
- Requires technical expertise in microinjection and insect handling.
- Needs specialized microinjection instrumentation and validated buffer systems.
- Demands cross-team standardization for assay reproducibility and data comparability.
- May require adaptation for different aphid species or vector-pathogen combinations.
- Limited to physiological barrier analysis; does not address downstream ecological or field-level variables.
