Muggenvectoren zoals Anopheles gambiae vertrouwen op een rijk repertoire van chemosensorische genen die tot expressie komen in hun perifere olfactorische aanhangsels om te gedijen in een complexe chemische wereld en gedragsrelevante geuren te identificeren die afkomstig zijn van menselijke gastheren, nectarbronnen te detecteren en ovipositieplaatsen te lokaliseren1. De muggenantenne en de maxillaire palp zijn verrijkt met chemosensorische genen die geurdetectie in deze reukaanhangsels stimuleren. Drie hoofdklassen van ligand-gated ionkanalen zorgen voor geurdetectie in de reukaanhangsels van muggen: de Odorant-receptoren (OR's), die functioneren met een obligate Odorant-receptor-co-receptor (Orco); de ionotrope receptoren (IR's), die interageren met een of meer IR-coreceptoren (IR8a, IR25a en IR76b); de chemosensorische smaakreceptoren (GR's), die functioneren als een complex van drie eiwitten om kooldioxide (CO2) te detecteren1,2.
RNA-fluorescentie in situ hybridisatie is een krachtig hulpmiddel voor het detecteren van de expressie van endogeen mRNA3. Over het algemeen maakt deze methode gebruik van een met fluorofoor gelabelde enkelstrengs nucleïnezuursonde met een sequentie die complementair is aan een doel-mRNA. Binding van de fluorescerende RNA-sonde aan het doel-RNA maakt identificatie mogelijk van cellen die een interessant transcript tot expressie brengen. Recente ontwikkelingen maken nu de detectie van transcripten in muggenweefsels met hele montage mogelijk 4,5. De eerste generatie hybridisatiekettingreactie (HCR)-technologie maakte gebruik van een op RNA gebaseerde HCR-versterker; dit werd verbeterd in een methode van de tweede generatie die in plaats daarvan gemanipuleerd DNA gebruikte voor de HCR-versterker 6,7. Deze upgrade resulteerde in een 10x toename van het signaal, een dramatische verlaging van de productiekosten en een aanzienlijke verbetering van de duurzaamheid van reagentia 6,7.
In het protocol beschrijven we het gebruik van een derde generatie HCR whole-mount RNA fluorescentie in situ hybridisatie (HCR RNA WM-FISH) methode ontworpen voor het detecteren van de ruimtelijke lokalisatie en expressie van elk gen 8,9. Deze tweestapsmethode maakt eerst gebruik van nucleïnezuursondes die specifiek zijn voor het mRNA van belang, maar die ook een initiatorherkenningssequentie bevatten; de tweede stap maakt gebruik van fluorofoor-gelabelde haarspelden die binden aan de initiatorsequentie om het fluorescerende signaal te versterken (Figuur 1). Deze methode maakt het ook mogelijk om twee of meer RNA-sondes te multiplexen en sondesignalen te versterken om RNA-detectie en -kwantificering te vergemakkelijken8. Het visualiseren van de transcriptie-abundantie en RNA-lokalisatiepatronen van chemosensorische genen die tot expressie komen in de olfactorische aanhangsels biedt de eerste lijn van inzicht in chemosensorische genfuncties en geurcodering.