蚊の研究の焦点としての分子生物学の強調

Michael B. Wells

doi:10.3791/64975

方法論記事

蚊の研究の焦点としての分子生物学の強調

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DOI:

10.3791/64975

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2023年1月20日

Michael B. Wells¹

¹Department of Biomedical Sciences, Idaho College of Osteopathic Medicine

この記事について

要約

議論された記事:

Chiu、M. Z.、Lannon、S.、Luchetti、M.、Wells、M. B.、Andrew、DJハマダラカからの幼虫の唾液腺の解剖と免疫染色。視覚化された実験のジャーナル。(175)、E62989(2021年)。

Kojin, B. B., Tsujimoto, H., Jakes, E., O'Leary, S., Adelman, Z. N. 蚊Aedes aegyptiの高解像度融解分析を用いたCRISPR/Cas9突然変異誘発後のインデル検出.視覚化された実験のジャーナル。(175)、E63008(2021年)。

Kumpitak, C., Nguitragool, W., Cui, L., Sattabongkot, J., Bantuchai, S. 酵素結合免疫吸着アッセイを用いたハマダラカのマラリア原虫スポロゾイトの検出.視覚化された実験のジャーナル。(175)、E63158(2021)。

Taracena, M. et al. 成虫のハマダラカへの効果的な経口RNA干渉(RNAi)投与。視覚化された実験のジャーナル。(181)、E63266(2022)。

Erlank, E., Venter, N., Koekemoer, L. L. ハマダラカ媒介生物における熱帯熱マラリア原虫感染の検出のための標準的な膜供給アッセイ。視覚化された実験のジャーナル。(183)、E63546(2022年)。

編集記事

分子生物学は、過去40年間の遺伝子研究で行われた科学的進歩を推進してきた多くの重要な技術を支えています。蚊と蚊が伝染する病原体は、100年以上にわたって詳細に研究されており、最も典型的には生態学、免疫学、ワクチン学、ベクター生物学のレンズを通して研究されてきました。分子生物学は、蚊が媒介する病気の蔓延を防ぐための新しい具体的なアプローチに情報を提供し、開発するという点で、依然として十分に活用されていない分野です。「蚊の中腸と唾液腺の分子生物学」と題されたこのメソッドコレクションは、分子生物学の多くの側面と複数の発生時点にまたがる蚊媒介生物学の問題に適用される主要な方法に焦点を当てています。蚊の分子生物学研究における研究努力の成長は不可欠であり、ゲノム可塑性評価、遺伝子駆動アプリケーション、マルチオミクス解析、および in vivo、組織特異的コンテキスト内での遺伝子機能のゲノムワイド調査などの複雑なタスクの完了に向けた進歩を促進するはずです。蚊の分子生物学の取り組みが拡大するにつれて、追加のコンテキスト固有の基礎研究情報の取得から生じるトランスレーショナルの進歩により、蚊媒介性疾患の患者に対する蚊の研究関心の医学的関連性が高まるでしょう。

幼虫の蚊の唾液腺(^SG)を解剖して免疫染色を行う方法について、Chiuらは明確で詳細な説明を提供しています1。歴史的に、SG は一斉に解剖するのが難しい組織と見なされてきたため、分析の範囲が制限されてきました。成蚊SG研究^2,3,4の様々な改良を経て、成虫組織の幼虫前^駆体1を観察する強力な手段を開発し、さらにこの方法が複数のアノフェレス種に適用できることを確認しました。この技術の将来の用途には、蚊の SG の発生または機能を無効にすることを目的とした分子、遺伝学、および薬物戦略の評価が含まれます。

Kojinらは、ネ ッタイシマ カの遺伝子編集に続く高分解能溶融分析によるインデル検出のための簡潔な方法^{を提供します5。}重要なことに、アッセイでは蚊を犠牲にする必要がない⁵.これにより、同じ個体がその後の遺伝子交配および/または表現型アッセイに利用できるため、変異蚊株の生成への技術の幅広い適用が容易になります。

Kumpitak et al. 2021 は、ELISA⁶ を使用してアノフェレス蚊のマラリア原虫のスポロゾイトを検出するための巧妙な戦略を提供します。この方法には顕微鏡法と比較した場合に明確な利点があり、寄生虫のサブタイプ全体に広く適用できます。この方法は、季節を超えて、マラリア媒介種全体で蚊による感染の動態を研究するために使用されてきました。

Taracenaらは、内因性RNAi活性レベルが低い組織(唾液腺)でも、強力な遺伝子ノックダウンのためにア ノフェレス 蚊にdsRNA産生細菌を与えることにおける非常に影響力のある進歩を文書化^{しています7。}この手法は、テストした候補標的遺伝子全体で一貫して効果的であり、結果は複数のアッセイの読み出しにわたって有効であり、この方法はほとんど専門知識と最小限の労力を必要としました。この強力な方法が利用可能になったことで、多くの研究者が蚊の遺伝子機能の逆遺伝学研究を開始するための十分な準備を整える必要があります。

Erlankらは、小分子処理とメルクロクロム⁸による染色後の熱帯熱マラリア原虫中腸オーシストの検出とスクリーニングのためのアノフェレス蚊への標準的な膜摂食アッセイの適用を注意深く説明しています。彼らの研究では、成功に必要な考慮事項、低い摂食率の限界、およびこの^アッセイの幅広い適用性に多くの注意が払われています8。

このメソッドコレクションは、次世代のベクター制御手段の開発をサポートするために、最先端の医学的に関連する方法で分子生物学のアプローチを適用するために利用できる多くの機会を示しています。その中の記事は、初心者の研究者や、他の分野からベクター生物学の分野に最近加わった研究者に最も関連しています。これらの論文が、ベクター生物学をよりよく理解し、蚊が媒介する病気の伝播を防ぐことを目的とした新しい実験やアプローチの計画を促進することが著者の願いです。蚊の分子生物学のアプローチとその用途の拡大には大きな可能性があるため、このコレクションは、この分野にこの分野の注目と関心を引くための灯台としても機能する可能性があります。蚊の遺伝子編集の検証やRNAiの効果的なアプローチなどのトピックを議論する記事により、これらの研究は今後も非常に関連性が高くなります。

開示事項

著者は開示するものは何もありません。

謝辞

著者は、このコレクションに含まれる記事に貢献した著者に感謝したいと思います。

参考文献

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).
Wells, M. B., Andrew, D. J. Salivary gland cellular architecture in the Asian malaria vector mosquito Anopheles stephensi. Parasites & Vectors. 8, 617(2015).
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).
Wells, M. B., Andrew, D. J. Anopheles salivary gland architecture shapes Plasmodium sporozoite availability for transmission. mBio. 10 (4), 01238(2019).
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).
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).
Taracena, M., et al. Effective oral RNA interference (RNAi) administration to adult Anopheles gambiae mosquitoes. Journal of Visualized Experiments. (181), e63266(2022).
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).

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