Moleculairbiologie vormt de basis voor veel van de belangrijke technologieën die de wetenschappelijke vooruitgang in de afgelopen 40 jaar van genetisch onderzoek hebben gedreven. Muggen en de ziekteverwekkers die ze overdragen, zijn al meer dan 100 jaar gedetailleerd bestudeerd, meestal door de lens van ecologie, immunologie, vaccinologie en vectorbiologie. Moleculaire biologie blijft een ondergebruikte discipline met betrekking tot het informeren en ontwikkelen van nieuwe, specifieke benaderingen om de verspreiding van door muggen overgedragen ziekten te voorkomen. Deze Methoden Collectie, getiteld "Moleculaire biologie in muggendarmen en speekselklieren", belicht belangrijke methoden die worden toegepast op problemen in de muggenvectorbiologie die veel facetten van moleculaire biologie en meerdere ontwikkelingstijdstippen omvatten. De groei van onderzoeksinspanningen in muggenmoleculaire biologie is essentieel en zou vooruitgang moeten vergemakkelijken in het voltooien van complexe taken zoals evaluatie van genoomplasticiteit, toepassingen van gendrive, multi-omics analyse en onderzoek naar genfunctie in in vivo, weefselspecifieke contexten. Naarmate moleculaire biologie-inspanningen bij muggen toenemen, zal de medische relevantie van muggenonderzoek voor patiënten met door muggen overgedragen ziekten toenemen als gevolg van translationele vooruitgang die het resultaat is van de verwerving van aanvullende contextspecifieke, fundamentele onderzoeksinformatie.
Chiu et al. geven een duidelijke, gedetailleerde uitleg van hoe te dissecteren en immunokleuring uit te voeren op larven van muggenspeekselklieren (SG's)1. Historisch gezien zijn SG's beschouwd als een moeilijk weefsel om en masse te dissecteren, wat het bereik van analyse beperkte. Na verschillende verfijningen in studies van volwassen muggen SG's2,3,4, ontwikkelde deze onderzoeksgroep een krachtige manier om de larvale voorloper van het volwassen weefsel te bekijken1 en bevestigde verder dat de methode kan worden toegepast op meerdere Anopheles-soorten. Toekomstige toepassingen voor deze techniek omvatten de evaluatie van moleculaire, genetische en medicamenteuze strategieën gericht op het uitschakelen van muggen SG-ontwikkeling of functie.
Kojin et al. leveren een beknopte methode voor indel-detectie door hoge-resolutie smeltanalyse na genbewerking van Aedes aegypti-muggen5. Belangrijk is dat de test niet vereist dat de mug wordt opgeofferd5. Dit vergemakkelijkt een brede toepassing van de techniek voor het genereren van elke mutante muggenstam, aangezien dezelfde individuen beschikbaar blijven voor daaropvolgende genetische kruisingen en/of fenotypopsporing.
Kumpitak et al. 2021 bieden een slimme strategie voor de detectie van Plasmodium sporozoieten in Anopheles-muggen met behulp van een ELISA6. Deze methode heeft duidelijke voordelen in vergelijking met microscopie en kan breed worden toegepast op verschillende parasietsubtypen. Deze methode is gebruikt om de dynamiek van infectie door muggen over seizoenen en over malariavectorsoorten te bestuderen.
Taracena et al. documenteren zeer impactvolle vooruitgang in het voeren van dsRNA-producerende bacteriën aan Anopheles muggen voor robuuste genreductie, zelfs in een weefsel met lage niveaus van endogene RNAi-activiteit - de speekselklieren7. Deze techniek was consequent effectief voor de geteste kandidaat-doelgenen, de resultaten waren geldig voor meerdere assay-uitlezingen en de methode vereiste weinig expertise en minimale inspanning. Met deze krachtige methode nu beschikbaar, zouden een groot aantal onderzoekers volledig uitgerust moeten zijn om te beginnen met reverse genetics-onderzoek van muggengenfunctie.
Erlank et al. beschrijven zorgvuldig de toepassing van een standaard membraan-voedingstest op Anopheles-muggen voor de detectie en screening van Plasmodium falciparum middendarmsoöcyten na behandeling met kleine moleculen en kleuring met mercurochroom8. In hun studie wordt veel aandacht besteed aan de overwegingen die nodig zijn voor succes, de beperkingen van een lage voedingssnelheid, evenals de brede toepasbaarheid van deze test8.
Deze methodencollectie toont de vele mogelijkheden die beschikbaar zijn om moleculaire biologie-benaderingen toe te passen op snijdende, medisch relevante manieren om de ontwikkeling van de volgende generatie vectorcontrolemaatregelen te ondersteunen. De artikelen binnen zijn het meest relevant voor beginnende onderzoekers en degenen die recentelijk het veld van vectorbiologie vanuit andere gebieden zijn binnengekomen. Het is de wens van de auteur dat deze artikelen de planning van nieuwe experimenten en benaderingen vergemakkelijken die gericht zijn op een beter begrip van vectorbiologie en het voorkomen van de overdracht van door muggen overgedragen ziekten. Er is een groot potentieel voor de uitbreiding van muggenmoleculaire biologie-benaderingen en hun toepassingen, dus deze collectie kan ook dienen als een baken om de aandacht en interesse van het veld naar dit gebied te trekken. Met artikelen die onderwerpen bespreken zoals de validatie van muggengenbewerking en effectieve benaderingen voor RNAi, zullen deze studies zeer relevant blijven in de toekomst.