Name: An Introduction to vespe parassite di Drosophila E la risposta immunitaria antiparassitari (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-07T12:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 4 s
Description: Scopri come coltivare vespe parassitoidi su Drosophila e dissezionare ghiandole linfatiche e corpi grassi per analizzare le risposte immunitarie. Questo metodo permette di studiare l'interazione ospite-parassita.

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Siamo grati al professor Todd Schlenke per Trichopria drosophilae, Prof. Tony Ip per i ceppi transgenici mosca, e il Prof. Carl Hashimoto per gli anticorpi anti-Spätzle. Ringraziamo i membri presenti e passati del laboratorio per il loro contributo a questa presentazione. Questo lavoro è stato supportato da i seguenti aiuti: dal NIH (S06 GM08168, RISE 41399-009 e G12-RR03060), USDA (NRI / USDA CSREES 2006-03817 e 2009-35302-05277) e PSC-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>

Non ci sono conflitti di interesse dichiarati.

L&#39;interesse per le vespe parassite di Drosophila è in aumento come tecniche molecolari per decodificare genomi interi diventare efficiente e conveniente. Tuttavia, rispetto ai loro eccezionalmente ben studiati padroni di casa, molti aspetti affascinanti della biologia vespa restano oscuri. Questi includono le questioni relative ad ospitare gamma, soppressione immunitaria, superparasitism, e il comportamento. L&#39;obiettivo di questa presentazione è stato quello di dimostrare gli effetti di contagio sui tes...

<table border="1"><tbody><tr><td> Materiale </td><td> Tipo </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td></tr><tr><td> Materiali per la manutenzione della cultura insetti </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Lievito </td><td> Secco attivo </td><td> Fisher Scientific </td><td> S802453 </td></tr><tr><td> Vola alimentare </td><td> Farina di mais, zucchero </td><td></td><td> Ricetta standard </td></tr><tr><td> Miele </td><td> Trifoglio </td><td> Olandese Oro </td><td></td></tr><tr><td> Fiale </td><td> Polipropilene shell vial (stretto) </td><td> Fisher Scientific </td><td> AS514 </td></tr><tr><td> Vial chiusura </td><td> Cotton spina </td><td> Fisher Scientific </td><td> AS212 </td></tr><tr><td> Vial chiusura </td><td> Buzz spina </td><td&gt; Genesee Scientific </td><td> AS273 </td></tr><tr><td> Incubatore refrigerato </td><td> Precision 815 </td><td> Thermo Scientific </td><td> 3721 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Materiali per la preparazione del campione </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> CO 2 serbatoio </td><td> Bone grade a secco </td><td> TW Smith </td><td> UN1013 </td></tr><tr><td> Spatola </td><td> Spatola Micro (14 cm) </td><td> Fisher Scientific </td><td> 21-401-15 </td></tr><tr><td> Pyrex piastre di prova in loco </td><td> 9-ben dissezione piastra 85 mm x 100 mm </td><td> Thomas Scientific </td><td> 7812G17 </td></tr><tr><td> Pipette Pasteur </td><td> Soda lime </td><td> J &amp; H Berge </td><td> 71-5200-05 </td></tr><tr><td> Forcipe </td><td> Style # 5 </td><td> Sigma </td><td> T-4662 </td></tr><tr><td> Etanolo </td><td> 190 prova USP </td><td> Fisher Scientific </td><td> 04-355-221 </td></tr><tr><td> Formaldeide </td><td> 37% w / w </td><td> Fisher Scientific </td><td> F79-1 </td></tr><tr><td> Anticorpo secondario Cy3 AffiniPure asino anti-IgG di coniglio (H + L) </td><td> 01:50 eccitazione 546 nm, emissione 565 nm </td><td> Jackson Immuno Research Laboratories, Inc. </td><td> 711-165-152 </td></tr><tr><td> Antifade (N-propil gallato) </td><td> 4 microgrammi / ml in 50% glicerolo in 1X PBS </td><td> MP Biomedicals </td><td> 10274790 </td></tr><tr><td> Glicerina </td><td></td><td> Fisher Scientific </td><td> G33-1 </td></tr><tr><td> Hoechst 33258 </td><td> 0,2 ug / ml di eccitazione 352 nm, emissione 461 nm </td><td> Molecular Probes </td><td> H-1398 </td></tr><tr><td> Rhodamine phalloidin </td><td> 200 unità / ml (6,6pM) di eccitazione 540 nm, emissione 565 nm </td><td> Molecular Probes </td><td> R415 </td></tr><tr><td> Alexa Fluor 488 phalloidin </td><td> 300 unità / ml di eccitazione 495 nm, emissione 518 nm </td><td> Molecular Probes </td><td> A12379 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Disposables </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Bottiglia di lavaggio </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> Tovagliolo di carta </td><td> 1 strato C-Fold </td><td> Penna </td><td> 901-7CFTB2400 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Microscopia </td><td> &amp;nbsp; </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Stereomicroscopio Leica </td><td> MZFLIII </td><td> Empire Imaging Systems, Inc. </td><td> 10446208 </td></tr><tr><td> Stereomicroscopio Zeiss </td><td> Stemi 1000 o 2000-C </td><td> Carl Zeiss </td><td> 000000-1006-126 </td></tr><tr><td> Sorgente luminosa - LED </td><td> Gooseneck illuminatore </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12563501 </td></tr><tr><td> Fase </td><td> Trasmesso light box con piastra </td><td> Carl Zeiss </td><td> 455137000 </td></tr><tr><td> Zeiss microscopio confocale a scansione laser </td><td> LSM 510 </td><td> Carl Zeiss </td><td></td></tr><tr><td> Zeiss microscopio composto </td><td> Axioplan 2 montante </td><td> Carl Zeiss </td><td></td></tr></tbody></table><table border="1"><tbody><tr><td> Wasp Ceppi </td><td> Vola Strains </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> MSNF 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>

an introduction to vespe parassite di<em&gt; drosophila</em&gt; e la risposta immunitaria antiparassitari

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

La maggior parte delle specie note di vespe parassitoidi attacca le fasi larvali o pupali di Drosophila. Mentre Trichopria drosophilae infetta le fasi pupali dell'ospite (Fig. 1A-C), le femmine del genere Leptopilina (Fig. 1D, 1F, 1G) e Ganaspis (Fig. 1E) attaccano le fasi larvali. Utilizziamo questi parassiti per studiare la base molecolare di una corsa agli armamenti biologica. Le vespe parassitiche hanno un valore notevole come agenti di biocontrollo. La maggior parte di esse trasporta fattori di virulenza e altri elementi che modificano la fisiologia e l'immunità dell'ospite. L'analisi delle vespe di Drosophila sta fornendo informazioni su come le interazioni specifiche tra specie modellino le strutture genetiche delle comunità naturali. Questi studi servono inoltre come modello per comprendere la fisiologia immunitaria degli ospiti e il modo in cui reazioni immunitarie coordinate vengono eluse da questa classe di parassiti.
La cuticola larvale/pupale funge da prima linea di difesa. L'ovopositore del calabrone è una struttura appuntita simile a un ago che introduce efficacemente le uova nell'emocela dell'ospite. All'ovodeposizione segue una reazione di cicatrizzazione della cuticola (Fig. 1C, frecce). Alcuni calabroni possono inserire due o più uova nello stesso ospite, anche se solo lo sviluppo di una singola uovo ha successo. Le uova supernumerarie o le larve in via di sviluppo vengono eliminate attraverso un processo che non è ancora stato compreso. Per questo motivo, questi calabroni sono definiti parassitoidi solitari.
A seconda della ceppa di moscerino e della specie di vespa, l'uovo della vespa può avere due destini differenti. Può essere incapsulato, bloccandone così lo sviluppo (emerge l'ospite; Fig. 2 a sinistra); oppure l'uovo della vespa schiude, si sviluppa, muta e cresce fino a diventare un adulto (emerge la vespa; Fig. 2 a destra). L. heterotoma è una delle specie meglio studiate tra le vespe parassite di Drosophila. È una specie "generalista", il che significa che può utilizzare la maggior parte delle specie di Drosophila come ospiti1. L. heterotoma e L. victoriae sono specie sorelle e producono particelle simili a virus che interferiscono attivamente con la risposta di incapsulamento2. A differenza di L. heterotoma, L. boulardi è un parassita specialista e l'intervallo di specie di Drosophila che utilizza è relativamente limitato1. Anche ceppi di L. boulardi producono particelle simili a virus3, sebbene differiscano notevolmente nella loro capacità di svilupparsi con successo su D. melanogaster1. Alcuni di questi ceppi di L. boulardi sono difficili da coltivare su D. melanogaster1, poiché l'ospite moscerino riesce spesso a incapsulare i loro uova. Pertanto, è fondamentale conoscere entrambi i partner in specifici protocolli sperimentali.
Oltre ai tessuti di barriera (cuticola, intestino e trachea), le larve di Drosophila presentano risposte immunitarie cellulari e umorali sistemiche, originate rispettivamente dalle funzioni delle cellule ematiche e del corpo adiposo. L’ovodeposizione da parte di L. boulardi attiva entrambe le branche immunitarie1,4. Le cellule ematiche si trovano in circolo, in popolazioni sessili al di sotto della cuticola segmentata e nel linfangio. Il linfangio è un piccolo organo ematopoietico situato sulla faccia dorsale della larva. Aggregati di cellule ematopoietiche, chiamati lobi, sono disposti in coppie segmentali lungo il vaso dorsale, che si estende lungo l’asse antero-posteriore dell’animale (Fig. 3A). Il corpo adiposo è un organo grande e multifunzionale (Fig. 3B). Esso secerne peptidi antimicrobici in risposta a infezioni microbiche e da metazoi.
L'infezione da parte della vespa attiva il segnale immunitario (Fig. 4)4. A livello cellulare, induce la divisione e la differenziazione delle cellule ematiche. A scopo difensivo, si formano aggregati e capsule nell'emocoele degli animali infetti (Fig. 5)5,6. Le cellule ematiche attivate migrano verso l'uovo della vespa (o la larva della vespa) e iniziano a formare una capsula attorno ad esso (Fig. 5A-F). Alcune cellule ematiche si aggregano per formare noduli (Fig. 5G-H). Un'analisi accurata rivela che l'infezione da vespa induce la dispersione delle lobi più anteriori della ghiandola linfatica alle loro periferie (Fig. 6C, D).
Presentiamo dati rappresentativi relativi ai componenti della via di trasduzione del segnale Toll, Dorsal e Spätzle (Figg. 4,5,7), e al suo gene bersaglio Drosomycin (Fig. 6), per illustrare come specifiche alterazioni nel linfangio e nell'emocoele possano essere studiate dopo l'infezione da parte di vespe. I protocolli di dissezione descritti qui permettono inoltre di ottenere le uova delle vespe (o stadi in via di sviluppo delle vespe) dall'emolinfa dell'ospite (Fig. 8).

Parassitoide (parassita) vespe costituiscono una classe importante di nemici naturali di insetti tra cui<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt;. Introdurremo le tecniche per diffondere questi parassiti in<em&gt; Drosophila</em&gt; Spp. e dimostrare come analizzare i loro effetti sui tessuti del sistema immunitario di<em&gt; Drosophila</em&gt; Larve.

An Introduction to vespe parassite di<em&gt; Drosophila</em&gt; E la risposta immunitaria antiparassitari

La maggior parte delle specie note di vespe parassitoidi attacca gli stadi larvali o pupali di Drosophila. Mentre Trichopria drosophilae infetta gli stadi pupali dell'ospite (Fig. ...

Gli obiettivi generali di questa procedura sono mostrare come mantenere colture di insetti imenotteri parassitoidi su ospiti drosophila e come dissezionare il linfoglandola e il corpo adiposo. Questo viene realizzato coltivando innanzitutto gli imenotteri su larve di drosophila. Successivamente, gli animali vengono dissecati per isolare le linfoglandole delle larve, procedura che prevede la rimozione della cuticola ed eliminazione dei corpi adiposi e di altre strutture più fini al fine di isolare le linfoglandole.Allo stesso modo, i corpi adiposi possono essere isolati utilizzando una procedura analoga basata su immunocitochimica e microscopia a fluorescenza. L'espressione genica e le modifiche specifiche per cellula vengono visualizzate nei tessuti immunitari. Dopo l'infestazione da parte della vespa, studiamo un sistema unico di infezione e immunità che sfrutta il verme della frutta *Drosophila* e la sua vespa parassita.Il nostro laboratorio è tra i pochi in cui vengono mantenute colture vitali di parassitoidi di drosophila. Pertanto, ci viene spesso chiesto di condividere le nostre tecniche. I parassitoidi sono nemici naturali di molti insetti.Le specie che studiamo attaccano le

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