$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Najbardziej opisane wirusy roślinne są przenoszone przez owady z rzędu Hemiptera, który obejmuje mszyce, mączliki, skoczki, skoczki i wciornastki1,2. Przeszywająco-ssące aparaty gębowe owadów pluskwiaków przebijają tkankę roślinną w celu odżywiania i wydzielania śliny, jednocześnie skutecznie przenosząc wirusa2. Opisano różne mechanizmy przenoszenia wirusów roślinnych przez owady wektorowe. Należą do nich nietrwałe, półtrwałe i trwałe. Trwały typ to albo niepropagacyjny, albo propagacyjny3,4, ale w przypadku obu tych typów przenoszony wirus musi przemieszczać się po całym ciele owada. W trybie uporczywego rozmnażania wirusy początkowo infekują i replikują się w komórkach nabłonka jelita owada, a następnie rozprzestrzeniają się do różnych tkanek, a ostatecznie do gruczołów ślinowych, skąd mogą być następnie wprowadzane do rośliny przez ślinę podczas żerowania owadów5,6. Uporczywie przenoszone wirusy przemieszczają się przez różne narządy i replikują się w swoich owadach wektorach, co wymaga określonych interakcji między komponentami wirusa i wektora na różnych etapach7,8.
Białka wirusowe i białka owadów muszą ze sobą współdziałać, aby ułatwić krytyczne procesy rozpoznawania, infekcji, replikacji lub rozprzestrzeniania się wirusa u owadów wektorowych9,10. Chociaż mikroskopia optyczna może być używana do obserwacji struktur komórkowych owadów, nie może pokazać rozmieszczenia wirionów, lokalizacji komórkowej lub kolokalizacji białek wirusowych i białek owadów ani ultrastruktury tkanek i komórek owadów. Znakowanie immunofluorescencyjne zostało po raz pierwszy przeprowadzone przez Coonsa i wsp. w komórkach fagocytarnych myszy za pomocą znakowania specyficznych przeciwciał fluoresceinowych, a obecnie jest szeroko stosowane11. Technika immunofluorescencji, znana również jako technika przeciwciał fluorescencyjnych, jest jedną z najwcześniejszych opracowanych technik znakowania immunologicznego i opiera się na specyficznej reakcji wiązania między antygenem a przeciwciałem11,12. Znane przeciwciało jest najpierw znakowane fluoresceiną, która jest używana jako sonda do wykrywania odpowiednich antygenów w komórkach lub tkankach13,14. Po tym, jak przeciwciało znakowane fluoresceiną zwiąże się z odpowiednim antygenem w komórkach lub tkankach, sonda będzie emitować jasną fluorescencję, gdy zostanie naświetlana długościami fal wzbudzenia i oglądana za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego w celu zlokalizowania antygenu15.
Większość owadów wektorowych wirusów roślinnych to pluskwiaki. Większe zagęszczenie populacji owadów-wektorów, które mają wysoką skuteczność transmisji wirusa roślinnego, może prowadzić do epidemii wirusów5. Wirus czarnej karłowatości ryżu południowego (SRBSDV, rodzaj Fijivirus, rodzina Reoviridae), jeden z najpoważniejszych patogenów ryżu, szybko rozprzestrzenił się na obszarach uprawy ryżu w Azji Wschodniej i Południowo-Wschodniej i spowodował poważne straty w plonach od 2010 roku16,17. Dorosłe osobniki i nimfy skoczka białogrzbietego (WBPH, Sogatella furcifera Horváth) przenoszą SRBSDV na ryż w sposób trwale rozmnażający się z wysoką wydajnością. Badania terenowe wykazały, że ogniska choroby karłowatej z czarnymi smugami ryżu wywołanej przez SRBSDV zwykle zbiegają się z masową migracją WBPH na duże odległości, co jest kluczowym czynnikiem epidemii SRBSDV7,8,18. Białko błonowe 7 związane z pęcherzykami (VAMP7) jest rozpuszczalnym receptorem białka przyłączającego czynnik wrażliwy na N-etylomaleimid (SNARE), który może pośredniczyć w transporcie substancji poprzez fuzję pęcherzyków. VAMP7 oddziałuje z zewnętrznym głównym białkiem kapsydu SRBSDV in vitro, co wskazuje, że VAMP7 może być ściśle związany z transmisją wirusa16.
W przedstawionym tutaj protokole wycięliśmy jelito z wiruliferycznego WBPH jako przykład do oznaczania wirionów SRBSDV i VAMP7 w komórkach nabłonka jelita środkowego16. Jako początkowe miejsce inwazji wirusa, nabłonek jelita środkowego odgrywa istotną rolę w infekcji, replikacji i przenoszeniu wirusa. Po pierwsze, szczegółowo opisaliśmy kroki, które należy wykonać, aby wyciąć jelita od nimf i dorosłych osobników WBPH. Po drugie, użyliśmy specyficznych przeciwciał znakowanych fluoresceiną do znakowania wirionów SRBSDV i VAMP7 w komórkach nabłonka jelitowego. Następnie obserwowaliśmy komórki nabłonkowe i lokalizację komórkową wirionów i VAMP7 za pomocą laserowego skaningowego mikroskopu konfokalnego. Wyniki wykazały, że wiriony SRBSDV i VAMP7 mogą kolokalizować się w cytoplazmie komórek nabłonka jelita środkowego, co sugeruje, że specyficzna funkcja VAMP7 może być związana z rozprzestrzenianiem się wirionów z komórek nabłonka jelita środkowego.