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방법 논문

꿀벌의 RNAi를 매개로 두 유전자 넉다운과 미각 지각 측정 (

14.5K 조회수

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DOI:

10.3791/50446

⸱

2013년 7월 25일

 ,  , 

이 논문에서

요약

이 프로토콜에서는, 우리는 동시에 꿀벌 두 개의 유전자 (더블 유전자 최저를) 억제 두 가지 전략에 대해 설명합니다. 그럼 우리는 꿀벌 미각 지각을 두 번 유전자 최저의 효과를 연구하는 코 확장 응답 (PER) 분석을 사용하는 방법을 제시한다.

초록

이 비디오는 이중 가닥 RNA (dsRNA) 주사를 사용하여 꿀벌에서 동시에 두 개의 유전자를 downregulate RNA 간섭 (RNAi의)의 소설 기법을 보여줍니다. 또한 미각 지각을 측정하기위한 코 확장 응답 (PER) 분석의 프로토콜을 제공합니다.

RNAi를 매개 유전자 때려 눕힘은 표적 유전자의 발현을 downregulating 효과적인 기술이다. 이 기술은 일반적으로 하나의 유전자 조작을 위해 사용하지만, 그것은 상호 작용과 유전자 사이의 공동 효과를 감지하는 한계를 가지고있다. 이 비디오의 첫 번째 부분에서, 우리는 동시에 두 개의 유전자 (더블 유전자 최저라고도 함) 노크하는 두 가지 전략을 제시한다. 우리는 두 전략을 효과적으로 규제 피드백 루프에있는 두 개의 유전자, 비텔로 제닌 (VG)과 ultraspiracle (USP)를 억제 할 수 있습니다 보여줍니다. 이 두 유전자 녹다운 방식은 유전자 사이의 상호 관계를 해부하는 데 사용할 수 있으며 쉽게 적용 할 수있다다른 종의 곤충.

이 비디오의 두 번째 부분은 두 유전자 최저의 치료 후 꿀벌의 코 확장 응답 (PER) 분석의 데모입니다. PER 분석은 꿀벌, 꿀 꿀벌의 행동 성숙이 얼마나 빨리에 대한 중요한 예측 인자로 미각 지각을 측정하는 표준 테스트입니다. 둥지 꿀벌의 큰 미각 인식은 종종 화분에 전문성을 구하고과 꼴의 발병 이전의 시대와 연관되어 증가 된 행동 발달을 나타냅니다. 또한, PER 분석은 꿀벌에 포만이나 굶주림의 대사 상태를 식별하기 위해 적용 할 수 있습니다. 마지막으로, 분석 원에 꿀벌이 널리 꿀벌의 학습과 기억 연구에 사용되는 에어컨에 대해 서로 다른 냄새 자극을 페어링과 함께.

서론

RNA 간섭 (RNA interference, RNAi) 진핵 생물의 다양한에서 발생하는 RNA 기반의 전사 후 유전자 침묵입니다. RNAi의 과정은 내인성 또는 외인성 이중 가닥 RNA (dsRNA) 전구체에 의해 트리거됩니다. dsRNA에 귀속 작은 조각 (20 ~ 25 BP)에 dsRNA의를 클리브 리보 뉴 클레아 단백질 주사위 놀이를 활성화합니다. 다음 dsRNA에 가이드의 작은 조각 argonaute 단백질에 의해 보완의 mRNA의 인식과 분열, RNA 유도 침묵 복합 (RISC) 1의 촉매 성분. 포유류, 30 NT 이상 dsRNAs는 RNA 전사 2 비특이적 저하로 연결 바이러스 반응 (인터페론 반응 IFN)을 활성화합니다. 그러나 긴 dsRNAs이 IFN 3의 부족이 있기 때문에 벌레에 효과적이고 구체적으로 입증했다.

긴 dsRNAs는 다른 곤충 종 표적 유전자의 downregulation은 사용되어왔다. 꿀 꿀벌 파이온 중 하나입니다EER 곤충 유기체는 어떤 개발 및 행동에 많은 중요한 유전자의 기능은 dsRNA가 4,5를 사용하여 공개하고 있습니다. 여러 dsRNA를 전달 방법은 꿀벌에서 수행되었습니다 dsRNA를 주입 꿀 꿀벌 배아 ....

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프로토콜

1 부 : RNAi를 매개로 두 유전자 최저

1. dsRNA를 합성

  1. VG, USP와 꿀 꿀벌 게놈에없는 제어 유전자 인코딩 녹색 형광 단백질 (GFP)을 대상으로 dsRNAs의 디자인 프라이머 : 프라이머 온라인 무료 소프트웨어 Primer3 (사용하여 설계되었다 http://frodo.wi.mit.edu/를 ) .
  2. VG, USP 및 GFP에 대한 dsRNA를 합성 : 시험 관내 전사에 대한 프로 메가에서 사용 RiboMax T7 RNA 생산 시스템.
  3. dsRNA를 정화 :
    1. 변성 renaturation : 열 85 dsRNA에 ° C 5 분하고 1 시간 동안 실온에서 냉각시킨합니다.
    2. DNase의 I 처리 : 각 dsRNA의 반응에 1 μL DNase의 I를 추가하고 튜브를 가볍게 치면을 섞는다. 37 15 분 품어 ° C.
    3. 각 반응에 LS, 부드럽게 반전하여 그들을 혼합 - 150 μL nuclease가없는 물 750 μL TRIZOL 추가튜브를 erting. 30....

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결과

단일 주입 및 2 일 분사 전략이 모두 크게 꿀벌의 성적 수준 VG (편도 ANOVA, p <0.001) (그림 2A) 및 USP (편도 ANOVA, p <0.001) (그림 2B)를 감소 dsRNA에 6 일 후가 주입되었다. dsRNA의 혼합물로 단일 분사와 VG 첫 번째와 USP 초 (VG / USP)로 이틀 주사를 사용하여 USP 성적 증명서의 억제 USP 첫 번째와 VG 초 (USP / VG)을 이틀 주사보다 유의하게 낮았다 (사후 분석, p 혼합물 대 USP / VG = 0.013, p VG / USP 대 USP / VG = 0.019). .......

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토론

우리의 연구는 동시에 성충 두 개의 유전자를 허물고하는 최초의 노력입니다. 우리의 결과는 dsRNA를 주입 (단일 주입 및 2 일 분사)의 두 가지 전략은 두 유전자 억제하고, VG와 USP의 동시 유전자 침묵에 대한 효과적인 육일 꿀벌 8,9에 dsRNA를 주입 한 후 테스트 할 수있는 것을 보여줍니다. 그러나 유전자 넉다운 효과는 세포 또는 기관에 의해 표적 유전자, 단백질 회전율과 dsRNA를 흡수 효율의 성적 수준에 따라 서로 다른 종의 곤충 다릅니다. 또한, RNAi의 효과는 농도 의존적​​이다. 우리는 새로 등장 꿀벌이 잘 μL의 dsRNA를 받아 들일 수 찾았지만, 4 개 이상의 μL의 dsRNA가 주입 된 경우 사망률이 급격히 증가. 따라서, 이틀 분사 전략은 사출 볼륨의 높은 금액을 필요로 실험 한 주사보다 더 적합 할 수 있습니다.

여기, 두 유전자 최저 9 우리가 개발 한 두 개의 .......

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공개 사항

우리는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

저자는 실험 지원을위한 에린 Fennern에게 감사의 말씀을 전합니다. 이 작품은 노르웨이 연구위원회 (180504, 185306 및 191699), PEW 자선 신탁, 그리고 노화에 국립 연구소 (NIA P01 AG22500)에 의해 재정 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
GE Healthcare PCR 비드 96웰 플레이트GE Healthcare27-9557-01
QIAquick PCR 정제 키트Qiagen28104
RiboMax T7 RNA 생산 시스템PromegaP1300
Trizol LSInvitrogen10296028
클로로포름:이소아밀 알코올 24:1Sigma-AldrichC0549
이소 프로필 알코올Sigma-AldrichI9516
Hamilton 마이크로 주사기Hamilton80301
30G BD 일회용 바늘BD Biosciences305106
자당Sigma-Aldrich84097
1 ml 주사기BD Biosciences30960
실체 해부 현미경Leica MicrosystemsS6D
곤충 핀파인 사이언스 도구26000-25
왁스 플레이트

참고문헌

  1. Okamura, K., Ishizuka, A., Siomi, H., Siomi, M. C. Distinct roles for Argonaute proteins in small RNA-directed RNA cleavage pathways. Genes Dev. 18, 1655-1666 (2004).
  2. Shi, Y. Mammalian RNAi for the masses. Trends Genet. 19, 9-12 (2003).
  3. Huvenne, H., Smagghe, G.

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재인쇄 및 허가

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