Malaria is verantwoordelijk voor het hoogste aantal insecten sterfgevallen in de wereld. Naar schatting 219 miljoen gevallen per jaar wereldwijd, resulterend in ongeveer 660.000 doden, voornamelijk in Afrika 1. Ondanks de gezamenlijke inspanningen, malaria programma's voor tal van uitdagingen. Terwijl insecticide behandelde muskietennetten en spuiten van insecticiden binnenshuis vorm belangrijke onderdelen van het programma, weerstand tegen insecticiden in de lokale bevolking belemmeren deze inspanningen 2. De snelle toename insecticide resistente muggen populaties is grotendeels toegeschreven aan het vermogen van de malariamuggen snel aanpassen aan veranderingen in hun omgeving en exploiteren verschillende niches 3,4,5. Om de bestaande mechanismen van resistentie tegen insecticiden te overwinnen, is de exploratie van nieuwe insecticide targets en de volgende generatie verbindingen gerechtvaardigd. Een eenvoudige stap-voor-stap protocol voor het bepalen van de werkzaamheid van experimentele insecticiden op de verschillende levensstadia van malaria mosquitoes aanzienlijk zou verbeteren deze inspanningen.
Farmacologisch onderzoek van de effecten van geneesmiddelen op cellijnen en diermodellen hebben het gebruik van epigenetische drugs als een nuttig instrument voor het moduleren van de genetica en fysiologie van cellen en organismen vastgesteld. DNA-methylatie en histon-eiwitten zijn twee epigenetische mechanismen die genexpressie in meercellige organismen beïnvloeden zonder dat de onderliggende DNA-sequentie 6. Posttranslationele modificaties zoals methylering speelt een cruciale rol bij het handhaven van cellulaire integriteit en genexpressie en invloed kunnen verscheidene fundamentele processen 7,8,9. Onderzoek in een aantal insectensoorten hebben het belang van epigenetica gemarkeerd in processen waarbij oögenese en stamcel onderhoud 10, evenals de dosering compensatie 11. Dergelijke aspecten ziektevectoren nog worden onderzocht. Met behulp van een verbinding om dit systeem in muggen moduleren kan ons voorzien inbezienswaardigheden in de roman insecticide doel paden. 3-Deazaneplanocin A (DZNep) is een bekend histon-methylatie-remmer, die van invloed zijn op de verschillende vormen van kanker zijn bestudeerd 12,13,14,15,16. DZNep is een stabiele in water oplosbare epigenetische geneesmiddel dat indirect remt histon lysine N-methyltransferase (EZH2), een component van de Polycomb repressieve complex 2 (PRC2) in zoogdiercellen. PRC2 speelt een belangrijke rol in het reguleren van de groei van stamcellen in meercellige organismen en histon methylatie is een belangrijk aspect van de PRC2 gemedieerde silencing. Bij immuungecompromitteerde muizen werden cellen voorbehandeld met DZNep aangetoond minder tumorigene 17 zijn. Dit geneesmiddel wordt steeds gebruikt voor het bestuderen van andere ziekten, zoals niet-alcoholische vette leverziekte, waarin EZH2 betrokken is 18. DZNep is een gevestigde S -adenosylhomocysteine (SAH) hydrolase remmer 19, 20. De remming van SAH hydrolase resulteert in eenaccumulatie van SAH en op zijn beurt leidt tot de inhibitie van methyltransferase activiteit door beperking beschikbaar methyldonor groepen. SAH een aminozuurderivaat gebruikt door vele organismen, waaronder insecten in hun metabole routes. Een recente studie heeft aangetoond dat DZNep in lage doses kunnen diapause beïnvloeden en vertragen de ontwikkeling van insecten 21.
Hier, een robuust protocol om de effecten van een in water oplosbare verbinding van verschillende levensstadia muggen onderzoeken ontwikkeld. De drie delen van dit protocol instructies omvatten voor het onderzoeken van de effecten van een in water oplosbare verbinding onvolwassen muggen, volwassen bloed voedende vrouwen en enzymactiviteit van volwassen mannelijke en vrouwelijke muggen. Eerste, DZNep wordt opgelost in water om onvolwassen mosquito ontwikkeling en overleving te bestuderen. Dit wordt uitgevoerd bij twee concentraties eventuele verschillen door 10-voudige toename in drug blootstelling vergelijken. Om het effect van het geneesmiddel op volwassen vrouwelijke muggen, DZNep verkennenwordt toegevoegd aan gedefibrilleerd schapen bloed en gevoed het bloed kunstmatig om vrouwtjes. Vervolgens wordt de uitkomst van het geneesmiddel op vruchtbaarheid onderzocht. Tenslotte wordt een enzymactiviteitsanalyse uitgevoerd met 5,5'-dithiobis- (2-nitrobenzoëzuur) (DTNB) als een indicator van het effect van DZNep op SAH hydrolase inhibitoren op volwassen mannelijke en vrouwelijke muggen bepalen. Hoewel dit protocol is ontwikkeld met een malariamug, Anopheles gambiae kan gemakkelijk worden aangepast aan het bestuderen van de effecten van verbindingen van belang op een soort van muggen of andere insecten. De technieken die in dit protocol kan niet doeltreffend worden toegepast op een geneesmiddel met weinig of geen oplosbaarheid in water of waterige media.