-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

PL

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools

Language

pl_PL

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biology
Skuteczne doustne podawanie RNA interferencji (RNAi) dorosłym komarom z rodzaju Anopheles gam...

Research Article

Skuteczne doustne podawanie RNA interferencji (RNAi) dorosłym komarom z rodzaju Anopheles gambiae

DOI: 10.3791/63266

March 1, 2022

Mabel Taracena1,2, Catherine Hunt1, Pamela Pennington3, Deborah Andrew4,5, Marcelo Jacobs-Lorena5,6, Ellen Dotson1, Michael Wells5,7,8

1Division of Parasitic Diseases and Malaria, Entomology Branch,Centers for Disease Control and Prevention, 2Department of Entomology,Cornell University, 3Centro de Estudios en Biotecnologia,Universidad del Valle de Guatemala, 4Department of Cell Biology,Johns Hopkins School of Medicine, 5Johns Hopkins Malaria Research Institute,Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, 6Department of Molecular Microbiology and Immunology,Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health and Malaria Research Institute, 7Department of Cell Biology,Johns Hopkins School of Medicine, 8Biomedical Sciences Department,Idaho College of Osteopathic Medicine

Cite Watch Download PDF Download Material list
AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

In This Article

Summary Abstract Introduction Protocol Representative Results Discussion Disclosures Acknowledgements Materials References Reprints and Permissions

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Retraction Notice

The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice

Summary

Doustne podawanie dsRNA wytwarzanego przez bakterie, metoda dostarczania interferencji RNA (RNAi), która jest rutynowo stosowana u Caenorhabditis elegans, została tutaj z powodzeniem zastosowana u dorosłych komarów. Nasza metoda pozwala na rzetelne badania genetyki odwrotnej i badania wektorów blokujących transmisję bez użycia iniekcji.

Abstract

Interferencja RNA jest intensywnie wykorzystywanym narzędziem do odwrotnej analizy genetycznej od dwóch dekad. U dorosłych komarów podawanie dwuniciowego RNA (dsRNA) odbywa się głównie poprzez wstrzyknięcie, które wymaga dużo czasu i nie nadaje się do zastosowań w terenie. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, przedstawiamy tutaj bardziej wydajną metodę silnej aktywacji RNAi poprzez doustne dostarczanie dsRNA do dorosłych Anopheles gambiae. Długie dsRNA wyprodukowano w szczepie Escherichia coli HT115 (DE3), a skoncentrowaną zawiesinę zabitych termicznie bakterii zawierających dsRNA w 10% sacharozie podano dorosłym komarom na wacikach ad libitum. Waciki były wymieniane co 2 dni na czas trwania zabiegu. Zastosowanie tej metody do celowania w podwójną płeć (gen zaangażowany w różnicowanie płci) lub głowę widełkową (która koduje czynnik transkrypcyjny gruczołów ślinowych) skutkowało zmniejszoną ekspresją genu docelowego i/lub sygnałem immunofluorescencji białka, mierzonym odpowiednio za pomocą ilościowego PCR w czasie rzeczywistym (qRT-PCR) lub fluorescencyjnej mikroskopii konfokalnej. Zaobserwowano również wady w morfologii gruczołów ślinowych. Ta wysoce elastyczna, przyjazna dla użytkownika, tania i efektywna czasowo metoda dostarczania dsRNA może mieć szerokie zastosowanie w genach docelowych ważnych dla fizjologii wektorów owadów i nie tylko.

Introduction

Wiele chorób przenoszonych jest przez komary, co sprawia, że badanie fizjologii i genetyki komarów jest ważnym przedsięwzięciem. Zastosowanie RNAi w tych organizmach było widoczne w ciągu ostatnich 20 lat i pozwoliło na funkcjonalną charakterystykę wielu genów komarów1,2,3,4,5. Najczęściej stosowaną techniką dostarczania dsRNA jest mikroiniekcja, która ma tę wadę, że może zranić komary i wymaga znacznego czasu i wysiłku. Metody doustnego dostarczania RNAi zostały przetestowane, ale głównie w stadium larwalnym komarów6,7,8,9. Doustne dostarczanie dsRNA dorosłym komarom nie zostało w pełni zbadane i może być użytecznym narzędziem do badań nad biologią wektorów i ich kontrolą.

Malaria jest przenoszona przez komary Anopheles, gdy zarażona samica komara pobiera posiłek z krwi od niezakażonego gospodarza i wstrzykuje ślinę zawierającą pasożyty malarii10. Aby ostatecznie przenieść się w ślinie komara, pasożyt musi pokonać wiele przeszkód, w tym uniknięcie układu odpornościowego komara, przejście przez barierę jelita środkowego i inwazję gruczołów ślinowych11. Architektura gruczołów ślinowych komarów (SG) ma kluczowe znaczenie dla inwazji pasożytów i jest kontrolowana zarówno przez kluczowe czynniki transkrypcyjne wyrażane przez gruczoły ślinowe, jak i determinanty dymorfizmu płciowego. Kilka wysoce konserwatywnych czynników transkrypcyjnych jest wymaganych do specyfikacji komórkowej i utrzymania homeostazy gruczołów ślinowych oraz do produkcji i wydzielania białek ślinowych, które funkcjonują w żywieniu krwi12,13,14. Głowica widelca (Fkh) jest czynnikiem transkrypcyjnym skrzydlatej helisy, który działa jako główny regulator struktury i funkcji SG owadów (na podstawie badań na muszkach owocowych i jedwabnika)15,16,17,18,19,20. U Drosophila SGs, Fkh funkcjonuje z Sage, specyficznym dla SG podstawowym czynnikiem transkrypcyjnym helisa-pętla-helisa (bHLH), aby promować przeżycie SG i produkcję śliny19. Ważnym, pozytywnym współregulatorem produkcji śliny u Drosophila jest CrebA, dobrze przebadany czynnik transkrypcyjny leucyny, który zwiększa ekspresję genów szlaku wydzielniczego21,22,23. Istnieje również silny stopień zróżnicowania morfologicznego żeńskich gruczołów ślinowych, który prawdopodobnie odgrywa kluczową rolę, nie tylko w odżywianiu krwią, ale także w zdolności pasożytów do inwazji tej tkanki24.

Wiele genów zaangażowanych w określanie przeżycia gruczołów ślinowych, struktury, fizjologii i dymorfizmu płciowego ma złożone czasoprzestrzenne profile ekspresji25,26,27, a tradycyjne metody dostarczania dsRNA do indukcji RNAi nie zawsze są skuteczne w celowaniu w tego rodzaju geny w tej lub innych tkankach. Jednak doustne podawanie dsRNA w stadium larwalnym komarów Aedes aegypti i An. gambiae zostało z powodzeniem wykorzystane do wyciszenia specyficznej dla samicy formy genu dsx9,28. Wcześniejsze badania z użyciem dsRNA w gruczołach ślinowych komarów wykazały, że chociaż wymagane były duże ilości dsRNA, efekt wyciszenia był stosunkowo długotrwały (co najmniej 13 dni)29. Przetestowano tutaj zdolność zabijanego termicznie szczepu E. coli HT115 (DE3) wyrażającego specyficzne dla sekwencji dsRNA dla dsx, fkh lub CrebA do indukowania wyciszania RNAi tych genów u dorosłych samic komarów. Doustne podawanie dsRNA wywołało knockdown genu u An. gambiae, z wyraźnym obniżeniem poziomów mRNA i z fenotypami zgodnymi z utratą funkcji tych genów. W związku z tym takie podejście prawdopodobnie zadziała w celu obniżenia funkcji różnych genów gruczołów ślinowych.

Protocol

1. Klonowanie dsRNA do wektora ekspresji E. coli

  1. Wybierz docelową sekwencję genu, aby wstawić ją do odpowiedniego wektora do ekspresji dsRNA. Pobierz wartości wyrażeń z Vectorbase.org przy użyciu następującej metody.
    1. Wyszukaj interesujący Cię gen (np. Tabela 1) w polu wyszukiwania na stronie głównej.
    2. Na wyświetlonej stronie genu przejdź do 8. Sekcja transkryptomiki.
    3. Poszukaj wymienionych odpowiednich eksperymentów z sekwencją RNA i ekspresją genów mikromacierzy.
    4. Dokonaj transkrypcji interesujących Cię wartości do arkusza kalkulacyjnego i utwórz tabelę danych.
  2. Wybierz dostępny w handlu plazmid z co najmniej jednym promotorem T7, który ma być użyty. Jeśli wybrany plazmid ma tylko jeden promotor T7 (jak większość komercyjnych plazmidów), dołącz drugi promotor T7 do odwrotnego startera, który zostanie użyty do amplifikacji dsDNA dla interesującego genu.
    UWAGA: Sekwencję dsRNA dla docelowych genów można wybrać za pomocą aplikacji internetowej E-RNAi do projektowania odczynników RNAi30. Na podstawie określonych sekwencji genów można zaprojektować zarówno długie dsRNA (około 400 pz), jak i krótkie dRNA (shRNA). Sekwencje te powinny zostać amplifikowane i zsekwencjonowane w celu potwierdzenia tożsamości przed klonowaniem. Wybrane regiony genów, plazmidy i promotory użyte w tym badaniu są wymienione w pliku uzupełniającym 1.
  3. Wykonaj klonowanie zgodnie z prostą, jednoetapową procedurą opisaną wcześniej9,31. W tym celu należy oczyścić produkt PCR i podwiązać do zlinearyzowanego plazmidowego DNA. Użyj produktu ligacji do transformacji w wyniku szoku cieplnego kompetentnych komórek E. coli32. Zaznacz przekształcone komórki za pomocą niebiesko-białego rastrowania. Potwierdź orientację wkładki za pomocą startera T7-PCR i potwierdź sekwencję za pomocą starterów M13.
    UWAGA: Białe/niebieskie badania przesiewowe mogą być stosowane, gdy plazmid wybrany do transformacji zawiera gen lacZ, który koduje β-galaktozydazę. Białe kolonie powinny zawierać pożądaną wstawkę w lacZ i mogą być wybierane w celu dalszego potwierdzenia obecności i orientacji sekwencji docelowej33.
  4. Oczyść plazmid z pierwszej transformacji i użyj go do przekształcenia kompetentnego E. coli HT115 (DE3), jak wcześniej opisano34. Po potwierdzeniu, że plazmid z wkładką jest obecny w właściwym E. coli HT115 (DE3), przygotuj zapasy glicerolu bakterii do jednorazowego użytku.
    UWAGA: Odpowiednie, niespokrewnione kontrolne dsRNA powinno być pozyskane lub przygotowane do użycia w każdym eksperymencie. W tym przypadku stosuje się sekwencję niepowiązanego genu aintegumenta (mrówka) z Arabidopsis thaliana.

2. Przygotowanie zabijanych termicznie bakterii wyrażających dsRNA

  1. Wyhodować kulturę z pojedynczej kolonii bakteryjnej szczepu E. coli HT115 (DE3) zawierającego plazmid eksprymujący dsRNA w 50 ml bulionu Luria (LB) zawierającego 100 μg/ml ampicyliny i 12,5 μg/ml tetracykliny, na wytrząsarce platformowej (180 obr./min) w temperaturze 37 °C przez 12 godzin.
  2. Rozcieńczyć kulturę bakteryjną (1:1000) w 2x pożywce z tryptonu drożdżowego (2x YT) zawierającej 100 μg/ml ampicyliny i 12,5 μg/ml tetracykliny.
  3. Indukuj wytwarzanie dsRNA przez dodanie 40 μM (stężenie końcowe) izopropylo β-D-1-tiogalaktopiranozydu (IPTG).
  4. Gdy komórki osiągną wartość o.D.600 = 0,4, mniej więcej po 2 godzinach indukcji w temperaturze 37 °C z mieszaniem przy 180 obr./min, przygotuj skoncentrowaną zawiesinę bakterii zabitych termicznie, jak opisano przez Taracena i wsp. 9.
  5. Komórki rozdrobnić przez odwirowanie (4000 x g, 4 °C, 10 min) i umyć komórki w jednej objętości buforu fosforanu sodu (PBS).
  6. Ponownie odwirować w tych samych warunkach, ponownie zawiesić w PBS do 1/100 początkowej objętości i umieścić w temperaturze 70 °C na 1 godzinę.
  7. Przygotować 400 μl porcji bakterii zabitych termicznie i przechowywać te podwielokrotności w temperaturze -20 °C do czasu dalszego użycia (nie przechowywać dłużej niż tydzień). Ta zawiesina bakterii zabitych termicznie zawiera specyficzne dsRNA dla eksperymentów RNAi. Procedurę tę należy przeprowadzić zarówno dla bakterii dsRNA z genem docelowym, jak i dla niepowiązanej kontroli dsRNA, która ma być stosowana w każdym eksperymencie.

3. Karmienie komarów zabitymi termicznie bakteriami wyrażającymi dsRNA

  1. Rozmrozić jedną porcję dsRNA (zawiesina bakterii HT115 (DE3)) i wymieszać z 1,6 ml 12% roztworu cukru zawierającego 0,2% metyloparabenu.
  2. Namocz mały wacik w tym roztworze i umieść namoczony wacik w klatce zawierającej 5-dniowe komary. Upewnij się, że komary żywią się tym roztworem, zbierając jednocześnie zarówno cukier, jak i bakterie zawierające dsRNA.
  3. Zmieniaj wacik nasączony roztworem dsRNA-cukru co drugi dzień przez 8 kolejnych dni.
  4. Klatki na komary należy przechowywać w stałych warunkach, tj. 27 °C i wilgotności względnej 80% przy fotoperiodzie 12 h: 12 h światło: ciemny fotocykl, oddzielony 30-minutowym świtem i 30-minutowym zmierzchem.

4. Poziomy ekspresji genów docelowych do oznaczania

  1. Znieczulenie na zimno komary, umieszczając pojemnik na lodzie na minutę lub do momentu, gdy komary przestaną się poruszać. Po znieczuleniu komarów umieść je na zimnej powierzchni, aby odizolować samice do sekcji.
  2. Rozpyl 70% etanolu na komary i umieść je na szklanej powierzchni z PBS. Za pomocą kleszczy zabezpiecz głowę komara stabilnie i bardzo powoli pociągnij klatkę piersiową, umożliwiając uwolnienie gruczołów ślinowych do PBS.
  3. Trzymaj gruczoły ślinowe w lodowatym PBS, dopóki 10 osobników nie zostanie wypreparowanych. Pula dziesięciu SG do ekstrakcji RNA przy użyciu metody tiocyjanianu fenolu i chloroformu guanidyny. Zawiesić osad RNA w 30 μl wody wolnej od RNaz.
  4. Użyć 1 μl podwielokrotności RNA wyekstrahowanego z SG w poprzednim kroku, aby odczytać absorbancję przy 260 i 280 nm i obliczyć stężenie RNA w każdej próbce, mnożąc przez współczynnik rozcieńczenia. Stosunek 260/280 wynoszący ~2,0 wskazuje na dobrą jakość RNA.
  5. Użyj 1 μg oczyszczonego RNA do syntezy komplementarnego DNA (cDNA) przy użyciu komercyjnego zestawu do odwrotnej transkrypcji.
  6. Wykonaj rozcieńczenie cDNA w stosunku 1:10, aby przygotować reakcję RT-PCR zgodnie z zaleceniami producenta. Dla każdej próbki przygotuj reakcję dla genu docelowego i równolegle ustaw reakcję z genem porządkowania (HK). Ustaw każdą reakcję genu w technicznym triplecie, aby wyeliminować wpływ losowych zmian z metody.
    UWAGA: W tym przypadku rybosomalny gen S7 An. gambiae (GeneBank: L20837.1) i aktyna (VectorBase: AGAP000651) zostały użyte jako geny HK.
  7. Wszystkie podkłady należy stosować w końcowym stężeniu 300 nM, zgodnie ze wskazaniami producenta SYBR-green. Amplifikacja w standardowych warunkach PCR: 95 °C przez 10 minut, a następnie 40 cykli po 15 s w temperaturze 95 °C i 60 s w temperaturze 60 °C.
    UWAGA: Aby określić ilościowo ekspresję genów, stosuje się metodę delta-delta-Ct (ΔΔCt). Delta Ct (ΔCt) jest różnicą między Ct genu docelowego a Ct genu porządkowego. ΔΔCt jest różnicą między ΔCt grupy eksperymentalnej a ΔCt grupy kontrolnej35.

5. Ocena fenotypowa: skuteczne karmienie krwią

  1. Aby ocenić zdolność do odżywiania się krwią, należy umieścić grupy 15 samic komarów leczonych docelowym i kontrolnym dsRNA na małych klatkach (12 cm średnicy) i głodzić je przez 4 godziny.
  2. Za pomocą kąpieli wodnej obiegowej o temperaturze 37 °C, szklanych karmników dla komarów (o średnicy 24 mm) i membrany parafilmowej podawanie komarom zdefibrynowanej krwi owczej.
    UWAGA: Krew można nabyć od komercyjnego sprzedawcy, który aseptycznie pobiera ją od zdrowych zwierząt dawców pochodzących z USA i ręcznie defibrynuje bez antykoagulantów i dodatków.
  3. Poprzez bezpośrednią obserwację policz i zapisz liczbę prób sondowania, aby pomyślnie uzyskać posiłek z krwi od pierwszych pięciu samic, które stały się w pełni nabrzmiałe w każdej grupie.
    UWAGA: Aby uniknąć znaczących zmian metabolicznych u komarów, które mogłyby zakłócać zasoby energetyczne wpływające na zachowania związane z poszukiwaniem krwi, głód ograniczono do minimum (4 godziny). W rezultacie, nie każdy komar byłby chciwie szukający mączki z krwi i ograniczyliśmy liczbę nabrzmiałych samic do pięciu (jedna trzecia całkowitej populacji każdej grupy), aby zmniejszyć wpływ zmiennych czasowych, takich jak ekspozycja na ludzki zapach, zmiana temperatury między komorami a powierzchniami żerowania itp.

6. Ocena fenotypowa: morfologia gruczołów ślinowych i regulacja w dół odpowiednich białek

  1. Odizoluj świeżą tkankę w 1x soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS) zgodnie z opisem w kroku 4.2 i utrwal w lodowatym acetonie przez 90 s. Spłucz kilka razy w 1x PBS po usunięciu acetonu. Inkubować z przeciwciałami pierwszorzędowymi przez noc w temperaturze 4 °C z surowicą odpornościową (patrz tabela materiałów) rozcieńczoną do 1x PBS.
    UWAGA: Patrz Tabela materiałów w celu identyfikacji pierwszorzędowych przeciwciał stosowanych do białek śliny (Anopheles anti-platelet protein, AAPP; Mucyna 2, MUC2), czynniki transkrypcyjne SG (Fork Head, fkh; Szałwia, szałwia; Białko wiążące element odpowiedzi cyklicznej AMP A, CrebA) i marker pęcherzyków wydzielniczych (Rab11). Przeciwciała te są używane jako odczyty formy i funkcji SG. Jednak każde przeciwciało odpowiednie do immunofluorescencji powinno być odpowiednie dla tego protokołu.
  2. Umyj w 1x PBS kilka razy. Dodać przeciwciała drugorzędowe (fluorescencyjne) rozcieńczone w 1x PBS i inkubować w ciemności w temperaturze pokojowej przez 2 godziny. Dodać dowolny barwnik przeciwstawny [taki jak 4′,6-diamidyn-2-fenyloindol (DAPI; DNA), aglutyninę z kiełków pszenicy (WGA; dla chityny), falloidynę (dla F-aktyny) i/lub czerwień nilową (dla lipidów)] 30 minut przed końcem 2-godzinnej inkubacji.
  3. Umyj trzy razy w 1x PBS. Następnie zamontuj tkanki w 100% glicerolu na standardowym szkiełku mikroskopowym z szkiełkiem nakrywkowym o grubości 1 mm i przechowuj w temperaturze -20 °C do momentu obrazowania za pomocą fluorescencyjnego mikroskopu konfokalnego.
    UWAGA: Aby uzyskać dane ilościowe, ustawienia obrazowania muszą być stałe. W tym przypadku uwzględniono tylko obrazy projekcji o maksymalnej intensywności w całej objętości 3D tkanki, a cała kwantyfikacja obrazu została znormalizowana między zabiegami (w ramach eksperymentu) w oparciu o sygnał DAPI w resztkach tkanek innych niż SG (ciało tłuszczowe, naskórek lub głowa) również obecnych na szkiełku.

Representative Results

Na początek, dane dotyczące wyrażeń mikromacierzy z VectorBase zostały wykorzystane do skanowania potencjalnych celów na różnych etapach rozwoju36,37 w celu określenia statusu ekspresji wszystkich genów istotnych dla obecnego badania (Tabela 1). Zgodnie z oczekiwaniami, wszystkie wybrane przez nas geny docelowe wykazywały ekspresję w dorosłych SG. Poziomy aapp i szałwii były szczególnie wysokie (Tabela 1). Na uwagę zasługuje również wysoki poziom ekspresji f-Agdsx u dorosłych samic SGs9.

Specyficzne segmenty z każdego genu zostały ocenione pod kątem użycia jako dsRNA za pomocą aplikacji internetowej E-RNAi do projektowania odczynników RNAi30. Regiony ~400 pz zawierające sekwencje unikalne dla każdego genu docelowego zostały następnie sklonowane (Rysunek 1A), przekształcone w odpowiednie szczepy bakteryjne i wykorzystane do przygotowania zawiesin bakterii zabitych termicznie, które zostały indukowane do produkcji dsRNA. Dorosłe komary karmiono przez 8 dni wacikami nasączonymi sacharozą zawierającymi bakteryjne zawiesiny dsRNA dla f-Agdsx, fkh lub mrówek (niepowiązana kontrola negatywna).

Dla analizy karmienia RNAi samic komarów, najpierw ustalono, czy karmienie f-Agdsx czy fkh dsRNA spowodowało wyciszenie genów. Zmniejszenie o 98,8% (±2,1) poziomów transkryptu fkh zaobserwowano w grupie karmionej fkh-dsRNA (Figura 1B), co wskazuje, że dsRNA bardzo skutecznie zmniejszyło obfitość transkryptów fkh w SGs. Co zaskakujące, poziomy mRNA fkh zostały zmniejszone o 82,0% (±18,9) u komarów leczonych dsRNA dla f-Agdsx, które miały 89,86% (±4,48) redukcji f-Agdsx, sugerując, że fkh może być celem F-Dsx w gruczołach ślinowych. Równocześnie ze znacznym obniżeniem poziomu ekspresji fkh, komary z nokautem fkh wykazywały znaczny wzrost liczby prób sondowania potrzebnych do pobrania krwi. Komary te wykazywały średnio pięć razy więcej prób żerowania niż grupa kontrolna lub komary karmione f-Agdsx dsRNA, które były całkowicie nabrzmiałe krwią (Rysunek 1C). Doprowadziło to do pytania, czy leczenie RNAi knockdown fkh spowodowało zmiany w lokalizacji i/lub dystrybucji kluczowych regulatorów transkrypcji (SG, TFs, Sage i CrebA) (Figura 2), wydzielanych białek (AAPP i mucyna) (Figura 3) i maszynerii wydzielniczej [Nil Red (lipidy) i Rab11 (pęcherzyki wydzielnicze)] (Rysunek 4). Co ważne, zaobserwowano znaczne różnice w intensywności barwienia w różnych regionach płatów, płatach i poszczególnych SG.

Zgodnie z przewidywaniami, poziomy barwienia szałwią i CrebA zostały znacznie zmniejszone we wszystkich płatach SG po fkh RNAi (Rysunek 2B) w porównaniu do RNAi kontroli mrówek (Rysunek 2A). Zmniejszenie zarówno najwyższych maksymalnych wartości intensywności (czerwone przerywane linie i etykiety numeryczne), jak i najniższych maksymalnych wartości intensywności (niebieskie przerywane linie i etykiety numeryczne) w profilach skanowania linii sugerowało redukcję obszarów zarówno wysokiego, jak i niskiego sygnału w tkance (Rysunki 2A,B). Dane te sugerują, że An. gambiae fkh RNAi jest skuteczny i że fkh reguluje produkcję i/lub stabilność SG TFs Sage i CrebA w An. gambiae, analogicznie do ich genetycznego pokrewieństwa u Drosophila SGs19,38,39.

Biorąc pod uwagę bardzo obfite białka składnikowe śliny, poziomy białka przeciwpłytkowego Anopheles (AAPP)40,41 zostały obniżone we wszystkich trzech płatach SG po fkh RNAi, w porównaniu do kontrolnego leczenia RNAi (Rysunek 3A,B; zielony). Z drugiej strony, nie zaobserwowano żadnych zmian w poziomie mucyny (Ryc. 3A,B; fioletowy). Dane te sugerują, że Fkh w różny sposób przyczynia się do ekspresji różnych genów białka śliny.

Na koniec, zaobserwowano dwa markery wydzielania (Ryciny 4A,B): Rab11 (pęcherzyki związane z endosomami recyklingu wierzchołkowego)42 i czerwień nilowa (lipidy). Zmniejszoną fluorescencję Rab11 zaobserwowano w dystalnych płatach bocznych (DL) po leczeniu fkh RNAi (Rysunek 4A v vs. 4B v; zielony). Jednak zwiększony sygnał Rab11 w płatach przyśrodkowych (M) i proksymalnych bocznych (PL) (Rysunek 4A vii, ix vs. 4B vii, ix; zielony) również wystąpił). Nie zaobserwowano zauważalnej różnicy w sygnale czerwieni nilowej (ryc. 4A,B; fioletowy) po leczeniu RNAi fkh w porównaniu z kontrolnym RNAi. Dane te sugerują, że redukcja fkh może zmieniać niektóre działania maszynerii wydzielniczej w złożony sposób, który różni się między płatami SG.

pkt. pkt. pkt. TGL pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. powiedział: pkt. TGL powiedział: czasu pkt. : pkt. pkt. pkt.
Dataset: Golcew Neira Oviedo Neira Oviedo piekarz piekarz piekarz piekarz
Symbol genu funkcja Identyfikator AGAP zarodek (25 godz.) Larwy L3 L3 SG dorosła suczka
ciało (3 dni)
dorosły pies
ciało (3 dni)
dorosła suczka
SG (3 dni)
dorosły pies
SG (3 dni)
Protokół AAPP Białko śliny AGAP009974 3,92Godzina 4,38 Godzina 4,33 Pytanie 3,81 Godzina 2,46 11,92Stopień ten wynosi 2,69
CrebA Współczynnik TXN AGAP001464 Godzina 6,28 Norma 5,22 Klasa 5,92 Do godziny 2,99Z dnia 2,963,27 Pytanie 3.13
" Współczynnik TXN AGAP011038 Godzina 4,50 Godzina 4,46 Klasa 5,23 Z dnia 2,96Z drugiej strony, 2,86Klasa 3,05 Z drugiej strony, 88
Dsx Współczynnik TXN AGAP004050 Norma 4,91Klasa 5,39 Godzina 5,55 Pytanie 3,72 Godzina 4.00 Godzina 4,57 Norma 4.01
FKHWspółczynnik TXN AGAP001671 Norma 5,18 Norma 4,67Godzina 5,25 Do godziny 2,99Pytanie 3,09 Pytanie 3,21 Klasa 3,05
MUC2Białko śliny AGAP012020 Z dnia 4,59Klasa 5,53 Klasa 5,63 Z dnia 2,96Pytanie 3,07 Pytanie 3,08 Pytanie 3,26
Rab11 powiedziałHandel pęcherzykowy AGAP004559 Godzina 10.21 7,47 godz. 8.60 Godzina 4,90 Rejon 3,79 Pytanie 3,38 Z dnia 2,96
szałwia Współczynnik TXN AGAP013335 Klasa 5,32 Klasa 5,96 8,89Godzina 3,40 Klasa 3,33 Godzina 7,37 7,23

Tabela 1: Średnie profile wyrażeń mikromacierzy log2 dla An. Gambia geny będące przedmiotem zainteresowania. Pokazano nazwy genów, kategorię funkcjonalną, identyfikatory bazy wektorowej (AGAP) i średnie dane dotyczące wyrażeń mikromacierzy log2 zebrane z bazy wektorów. Dane te wskazują, że nasze interesujące nas geny (zaangażowane w biologię i wydzielanie komórek gruczołów ślinowych (SG)) ulegają ekspresji i wzbogaceniu w stadium larwalnym 3 (L3) i dorosłych SG, w porównaniu z całymi osobnikami.

Rysunek 1
Rysunek 1: knockdown f-Agdsx i fkh u dorosłych An. gambiae obniża poziom mRNA fkh w SG i wpływa na zdolność samic do odżywiania się krwią. (A) Reprezentatywny obraz projektu plazmidu wykorzystywanego do produkcji dsRNA w tej metodologii. Druga sekwencja promotora T7 jest dodawana do plazmidu poprzez włączenie jej do startera 3' używanego do amplifikacji insertu, który ma zostać sklonowany do plazmidu pGEMT. Plazmid jest następnie przekształcany w bakterie E. coli HT115 (DE3), a roztwór pokarmowy składa się z zawiesiny indukowanych bakterii zabitych termicznie w 10% wodzie z cukrem. (B) Zwierzęta karmione roztworem do karmienia dsRNA dla f-Agdsx lub fkh wykazywały znacznie niższe poziomy transkryptów fkh (jednoczynnikowa ANOVA z wielokrotnymi porównaniami; n = 15). Jednak tylko grupa karmiona fkh dsRNA (C) wykazała istotną różnicę w liczbie prób ugryzienia potrzebnych do pozyskania posiłku z krwi. Komary w tej grupie potrzebowały średnio pięć razy więcej prób sondowania, aby uzyskać udany posiłek z krwi, niż było to potrzebne grupom kontrolnym lub karmionym dsx-dsRNA (jednokierunkowa ANOVA z wieloma porównaniami; n = 15). Słupki błędów wskazują błąd standardowy średniej (SEM). Każdy eksperyment przeprowadzono w trzech oddzielnych powtórzeniach biologicznych. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2
Rysunek 2: knockdown fkh u dorosłych gruczołów ślinowych An. gambiae obniża poziom czynnika transkrypcyjnego SG. Pokazano reprezentatywne obrazy z 13 dnia dorosłej samicy An. gambiae SGs po 8 dniach (dniach 5-13) doustnej ekspozycji na (A) niespokrewnioną kontrolę dsRNA (ant) lub (B) dsRNA ukierunkowaną na główkę widelca SG TF (fkh, AGAP001671) w 10% sacharozie barwionej barwnikami DAPI (DNA; czerwony), znakowaną aglutyniną z kiełków pszenicy (WGA, chityna / O-GlcNAcylacja; niebieski), surowice odpornościowe przeciwko SG TFs: szałwii (zielony) i CrebA (fioletowy). Pokazane długości pasków skali są podawane w mikronach. SG (i) są oznaczone białymi kreskami. Żółte linie na powiększonych obrazach płatów (obszarów otoczonych żółtymi ramkami i oznaczonych jako "wstawka") wskazują, gdzie przeprowadzono skany liniowe intensywności sygnału. Intensywności kanałów zielonego i fioletowego odpowiadające skanom liniowym dla każdego powiększonego płata są wykreślone (zawsze od lewej do prawej w SG) na wykresach poniżej obrazów; Oś X = odległość (w pikselach), a oś Y = jednostka szarości (intensywność pikseli). Zakres dynamiczny intensywności pikseli jest ograniczony czerwonymi (maksymalnymi) i niebieskimi (minimalnymi) liniami przerywanymi, a odpowiednie wartości są pokazane na każdym wykresie. MIP = projekcja 3D o maksymalnej intensywności na całej głębokości SG. DL: dystalny płat boczny; M: płat przyśrodkowy; PL: bliższy płat boczny; SD: przewód ślinowy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3
Rysunek 3: knockdown fkh u dorosłych gruczołów ślinowych An. gambiae zmniejsza poziom białka wydzielanego przez SG. Pokazano reprezentatywne obrazy z 13 dnia dorosłej samicy An. gambiae SGs po 8 dniach (dniach 5-13) doustnej ekspozycji na (A) niespokrewnioną kontrolę dsRNA (ant) lub (B) dsRNA ukierunkowaną na główkę widelca SG TF (fkh,AGAP001671) w 10% sacharozie barwionej barwnikami DAPI (DNA; czerwony), znakowaną aglutyniną z kiełków pszenicy (WGA, chityna / O-GlcNAcylacja; niebieski), oraz białka śliny AAPP (zielone) i mucyna (MUC2, fioletowe). Pokazane długości pasków skali są podawane w mikronach. SG (i) są oznaczone białymi kreskami. Żółte linie na powiększonych obrazach płatów (obszarów otoczonych żółtymi polami) wskazują, gdzie przeprowadzono skany liniowe intensywności sygnału. Intensywności kanałów zielonego i fioletowego odpowiadające skanom liniowym dla każdego płata są wykreślone (zawsze od lewej do prawej w SG) na wykresach poniżej obrazów; Oś X = odległość (w pikselach), a oś Y = jednostka szarości (intensywność pikseli). Zakres dynamiczny intensywności pikseli jest ograniczony czerwonymi (maksymalnymi) i niebieskimi (minimalnymi) liniami przerywanymi, a odpowiednie wartości są pokazane na każdym wykresie. MIP = projekcja 3D o maksymalnej intensywności na całej głębokości SG. DL: dystalny płat boczny; M: płat przyśrodkowy; PL: bliższy płat boczny; SD: przewód ślinowy. Kursywa etykiet "DL" (Bi) wskazuje dwa widoczne obszary tego samego płata DL. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 4
Rysunek 4: knockdown fkh u dorosłych gruczołów ślinowych An. gambiae zmniejsza markery wydzielania SG. Pokazano reprezentatywne obrazy z 13 dnia dorosłej samicy An. gambiae SGs po 8 dniach (dniach 5-13) doustnej ekspozycji na (A) niespokrewnioną kontrolę dsRNA (ant) lub (B) dsRNA ukierunkowaną na główkę widelca SG TF (fkh, AGAP001671) w 10% sacharozie barwionej barwnikami DAPI (DNA; czerwony), znakowaną aglutyniną z kiełków pszenicy (WGA, chityna/ O-GlcNAcylacja; niebieski), Czerwień nilowa (lipidy; fioletowy) i surowice odpornościowe przeciwko recyklingowi markera pęcherzyków endosomu Rab11 (zielony). Pokazane długości pasków skali są podawane w mikronach. SG (i) są oznaczone białymi kreskami. Żółte linie na powiększonych obrazach płatów (obszarów otoczonych żółtymi polami) wskazują, gdzie przeprowadzono skany liniowe intensywności sygnału. Intensywności kanałów zielonych i fioletowych odpowiadające skanom liniowym dla każdego płata są wykreślone (zawsze od lewej do prawej w SG) na wykresach poniżej obrazów; Oś X = odległość (w pikselach), a oś Y = jednostka szarości (intensywność pikseli). Zakres dynamiczny intensywności pikseli jest ograniczony czerwonymi (maksymalnymi) i niebieskimi (minimalnymi) liniami przerywanymi, a odpowiednie wartości są pokazane na każdym wykresie. MIP = projekcja 3D o maksymalnej intensywności na całej głębokości SG. DL: dystalny płat boczny; M: płat przyśrodkowy; PL: bliższy płat boczny; SD: przewód ślinowy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Plik uzupełniający 1. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Discussion

Autorzy informują, że nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Disclosures

Doustne podawanie dsRNA wytwarzanego przez bakterie, metoda dostarczania interferencji RNA (RNAi), która jest rutynowo stosowana u Caenorhabditis elegans, została tutaj z powodzeniem zastosowana u dorosłych komarów. Nasza metoda pozwala na rzetelne badania genetyki odwrotnej i badania wektorów blokujących transmisję bez użycia iniekcji.

Acknowledgements

Autorzy pragną podziękować personelowi i naukowcom z Oddziału Entomologii oraz Wydziału Chorób Pasożytniczych i Malarii w CDC, a także Brianowi Triggowi i Michelle Chiu za pomoc w przygotowaniu bakterii w JHU i/lub pomocne dyskusje na temat tej pracy. Dziękujemy JHMRI Insectary i kierownikowi Chrisowi Kizito za dostęp do komarów An. gambiae i ich hodowlę. Dziękujemy Wei Huang (JHSPH) za pomoc w uzyskaniu plazmidów PJet GFP i pPB47 GFP do wykorzystania w tym badaniu. Finansowanie tych prac zapewnili: NIH R21AI153588 (do DJA), stypendium podoktorskie Johns Hopkins Malaria Research Institute (do MW); oraz dzięki grantowi Fundacji Good Ventures i Projektu Otwartej Filantropii dla Fundacji CDC zatytułowanego Wspieraj kriokonserwację i tłumienie rozwoju samic u komarów w celu wsparcia badań nad malarią, Open Philanthropy Project, 2017. Jesteśmy głęboko wdzięczni za pomoc ze strony personelu JHU Microscope Facility oraz odpowiednie wsparcie w postaci grantu NIH na użyty mikroskop (NIH Grant #: S10OD016374). Ustalenia i wnioski zawarte w tym manuskrypcie są ustaleniami i wnioskami autorów i niekoniecznie reprezentują poglądy CDC. Nazwy handlowe są używane wyłącznie do celów identyfikacyjnych i nie oznaczają poparcia ze strony Centrów Kontroli i Prewencji Chorób, Publicznej Służby Zdrowia lub Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej Stanów Zjednoczonych.

Materials

Isopropyl &beta Zestaw do oczyszczania PureLink 4367659 n n
1 Kb Plus DNA LadderThermo Fisher Scientific10787018
2x Ekstrakt drożdżowy Trypton (2xYT) MediumBD DifcoDF0440-17
AAPPn/an/dSurowice odpornościowe 1:50; prezent od Fabrizio Lombardo
AccuStart II PCR SupermixQuantabio95137-100
AgarozaMillipore SigmaA9539
AmpicillinMillipore SigmaA5354
Anopheles gambiae G3BioDefense and Emerging Infections (BEI) Centrum Badań nad Malarią i Odczynników Referencyjnych (MR4)MRA-112
Wirówka BugDormBioQuip1452
5810REppendorfP022628181
CrebADSHBSerie odpornościowe CrebA Rbt-PC. Rozcieńczenie 1:50 (królik); generowane przez dietę Andrew
Lab DamiensBioServ
DAPILife Technologiesn/a4&,6-diamidyn-2-fenyloindol; rozcieńczenie 1:200.
Defibrynowana krew owczaHemoStatDSB050
Escherichia coli HT115 (DE3)
bromek etydynyMillipore SigmaE7637
Zestaw do odwrotnej transkrypcji cDNA o dużej pojemnościThermo Fisher Scientific4368814
;-D-1-tiogalaktopiranozydMillipore SigmaI5502
JM109 Kompetentne komórkiPromegaL2005
Luria Broth MediaThermo Fisher Scientific10855001
Mucin 2ProteintechMuc2; 27 675-1-APSurowice odpornościowe. Rozcieńczenie 1:100 (mysz).
Nanodrop 2000Thermo Fisher Scientific
Nile RedSigman/aBarwnik lipidowy; rozcieńczenie 1:50.
Owl EasyCast B2 Mini Żel Elektroforeza PoziomaThermo Fisher ScientificModel B2
pGEMT easyPromegaA3600
Power SYBR-green PCR master MIXPCR Applied Biosystems
Thermo Fisher ScientificK31001
QuantaStudio 6Applied Biosystems
System PCR w czasie rzeczywistym QuantStudio6Applied Biosystems
Rab11n/an/dAntysurowica. Rozcieńczenie 1:100 (królik); wytwarzane przez Andrew Lab
Rh-WGAVector Labsn/aaglutynina z kiełków pszenicy sprzężonej z rodaminą (chityna, barwnik O-GlcNAcylacyjny); Rozcieńczenie 1:40
Szałwianiedotyczy niesklasyfikowanaSurowica odpornościowa. Rozcieńczenie 1:50 (szczur); wygenerowane przez Andrew Lab
Ligaza DNA T4PromegaM1801
TetracyklinaMillipore Sigma87128
TrizolThermo Fisher Scientific15596018
Mikroskop fluorescencyjny konfokalny Zeiss LSM700 Zeiss
ANTIBODIES
Chicken anty-Rat IgG (H+L), Alexa Fluor 647Thermo Fisher ScientificA21472
Kozia anty-mysia IgG (H+L), Alexa Fluor 647Thermo Fisher ScientificA28181
IgG (H+L) Kozia anty-Królik, Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA27034
Królik anty-kozi IgG (H+L), Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA27012
PODKŁADY
ACT-2f: TACAACTCGATCATGAAGTGCGACDC Biotechnology Core Facility Branchn/astarter qRT-PCR
ACT-3r: CCCGGGTACATGGTGGTACCGC
CGGA
CDC Biotechnology Core Facility Branchn/astarter qRT-PCR
FKH_RNAi_F: GCCGACTTATGCTTAGCCCACDC Biotechnology Core Facility Branchn/astarter qRT-PCR
FKH_RNAi_R: TAGCCGTCAATTCCTCCTGCOddział CDC Biotechnology Core Facility/astarter qRT-PCR
nowyDSX-f: AGAGGGGGGGAAATTCTAGTOddział CDC Biotechnology Core Facility/astarter qRT-PCR
nowyDSX-r: GGGCTTGGGGCAGTACGAATACDC Biotechnology Core Facility Branchn/astarter qRT-PCR
S7qf1: AGAACCAGGACCATCCDC Biotechnology Core Facility Branchn/astarter qRT-PCR
S7qr1: GCTGCAAACTTCGGCTATTCCDC Biotechnology Core Facility Branchn/astarter qRT-PCR

References

  1. Hoa, N. T., Keene, K. M., Olson, K. E., Zheng, L. Characterization of RNA interference in an Anopheles gambiae cell line. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 33, 949-957 (2003).
  2. Caplen, N., Zheng, Z., Falgout, B., Morgan, R. Inhibition of viral gene expression and replication in mosquito cells by dsRNA-triggered RNA interference | Elsevier enhanced reader. Molecular Therapy. 6, 243-251 (2002).
  3. Brown, A. E., Catteruccia, F. Toward silencing the burden of malaria: progress and prospects for RNAi-based approaches. BioTechniques. , 38-44 (2006).
  4. Airs, P. M., Bartholomay, L. C. RNA interference for mosquito and mosquito-borne disease control. Insects. 8, (2017).
  5. Blandin, S., et al. Reverse genetics in the mosquito Anopheles gambiae: targeted disruption of the Defensin gene. EMBO Reports. 3 (9), 852-856 (2002).
  6. Garver, L., Dimopoulos, G. Protocol for RNAi assays in adult mosquitoes (A. gambiae). Journal of Visualized Experiments: JoVE. (5), e230 (2007).
  7. Whyard, S., et al. Silencing the buzz: a new approach to population suppression of mosquitoes by feeding larvae double-stranded RNAs. Parasites & Vectors. 8, 96 (2015).
  8. Wiltshire, R. M., Duman-Scheel, M. Advances in oral RNAi for disease vector mosquito research and control. Current Opinion in Insect Science. 40, 18-23 (2020).
  9. Taracena, M. L., Hunt, C. M., Benedict, M. Q., Pennington, P. M., Dotson, E. M. Downregulation of female doublesex expression by oral-mediated RNA interference reduces number and fitness of Anopheles gambiae adult females. Parasites & Vectors. 12, 170 (2019).
  10. Grassi, B. Studi di uno zoologo sulla malaria. Real Accademia dei Lincei. 3, 229 (1901).
  11. Smith, R. C., Jacobs-lorena, M. Plasmodium - Mosquito interactions: A tale of roadblocks and detours. Advances in Insect Physiology. 39, (2010).
  12. Das, S., et al. Transcriptomic and functional analysis of the Anopheles gambiae salivary gland in relation to blood feeding. BMC Genomics. 11, 1-14 (2010).
  13. Francischetti, I. M. B., Valenzuela, J. G., Pham, V. M., Garfield, M. K., Ribeiro, J. M. C. Toward a catalog for the transcripts and proteins (sialome) from the salivary gland of the malaria vector Anopheles gambiae. Journal of Experimental Biology. 205, 2429-2451 (2002).
  14. Henderson, K. D., Isaac, D. D., Andrew, D. J. Cell fate specification in thedrosophila salivary gland: The integration of homeotic gene function with the DPP signaling cascade. Developmental Biology. 205, 10-21 (1999).
  15. Mach, V., Ohno, K., Kokubo, H., Suzuki, Y. The Drosophila fork head factor directly controls larval salivary gland-specific expression of the glue protein gene Sgs3. Nucleic Acids Research. 24 (12), 2387-2394 (1996).
  16. Weiserova, M., et al. Mini-Mu transposition of bacterial genes on the transmissible plasmid. Folia Microbiologica. 32 (5), 368-375 (1987).
  17. Abrams, E. W., Mihoulides, W. K., Andrew, D. J. Fork head and Sage maintain a uniform and patent salivary gland lumen through regulation of two downstream target genes, PH4αSG1 and PH4αSG2. Development. 133, 3517-3527 (2006).
  18. Myat, M. M., Isaac, P. P., Andrew, D. J. Early genes required for salivary gland fate determination and morphogenesis in Drosophila melanogaster. Advances in Dental Research. 14, 89-98 (2000).
  19. Fox, R. M., Vaishnavi, A., Maruyama, R., Andrew, D. J. Organ-specific gene expression: the bHLH protein Sage provides tissue specificity to Drosophila FoxA. Development of Cell Biology. 140, 2160-2171 (2013).
  20. Maruyama, R., Grevengoed, E., Stempniewicz, P., Andrew, D. J. Genome-wide analysis reveals a major role in cell fate maintenance and an unexpected role in endoreduplication for the Drosophila FoxA gene fork head. PLOS ONE. 6, 20901 (2011).
  21. Johnson, D. M., et al. CrebA increases secretory capacity through direct transcriptional regulation of the secretory machinery, a subset of secretory cargo, and other key regulators. Traffic. 21, 560-577 (2020).
  22. Fox, R. M., Hanlon, C. D., Andrew, D. J. The CrebA/Creb3-like transcription factors are major and direct regulators of secretory capacity. Journal of Cell Biology. 191, 479-492 (2010).
  23. Abrams, E. W., Andrew, D. J. CrebA regulates secretory activity in the Drosophila salivary gland and epidermis. Development. 132, 2743-2758 (2005).
  24. Wells, M. B., Andrew, D. J. Anopheles salivary gland architecture shapes plasmodium sporozoite availability for transmission. mBio. 10 (4), 01238 (2019).
  25. Pei-Wen, L., Xiao-Cong, L., Jin-Bao, G., Yan, L., Xiao-Guang, C. Molecular cloning, characterization and expression analysis of sex determiantion gene doublesex from Anopheles gambiae (Diptera: Culicidae). Acta Entomologica Sinica. 58 (2), 122-131 (2015).
  26. Scali, C., Catteruccia, F., Li, Q., Crisanti, A. Identification of sex-specific transcripts of the Anopheles gambiae doublesex gene. The Journal of Experimental Biology. 208, 3701-3709 (2005).
  27. Price, D. C., Egizi, A., Fonseca, D. M. Characterization of the doublesex gene within the Culex pipiens complex suggests regulatory plasticity at the base of the mosquito sex determination cascade. BMC Evolutionary Biology. 15, 1-13 (2015).
  28. Mysore, K., et al. siRNA-mediated silencing of doublesex during female development of the dengue vector mosquito Aedes aegypti. PLoS Neglected Tropical Diseases. 9, 1-21 (2015).
  29. Boisson, B., et al. Gene silencing in mosquito salivary glands by RNAi. FEBS Letters. 580, 1988-1992 (2006).
  30. Horn, T., Boutros, M. E-RNAi: a web application for the multi-species design of RNAi reagents-2010 update. Nucleic Acids Research. 38, 332-339 (2010).
  31. Taracena, M. L., et al. Genetically modifying the insect gut microbiota to control chagas disease vectors through systemic RNAi. PLoS Neglected Tropical Diseases. 9, (2015).
  32. Sambrook, J., Fritsch, E. F., Maniatis, T. . Molecular Cloning: A Laboratory Manual. , (1989).
  33. Ullmann, A., Jacob, F., Monod, J. Characterization by in vitro complementation of a peptide corresponding to an operator-proximal segment of the β-galactosidase structural gene of Escherichia coli. Journal of Molecular Biology. 24, 339-343 (1967).
  34. Timmons, L. Bacteria-mediated RNAi-General outline. Carnegie Institution of Washington. , (2000).
  35. Pfaffl, M. W. Relative quantification. Real-time PCR. , 63-82 (2004).
  36. Neira-Oviedo, M., et al. The RNA-Seq approach to studying the expression of mosquito mitochondrial genes. Insect Molecular Biology. 20, 141-152 (2011).
  37. Baker, D. A., et al. A comprehensive gene expression atlas of sex- and tissue-specificity in the malaria vector, Anopheles gambiae. BMC Genomics. 12, (2011).
  38. Loganathan, R., Hoon, J., Wells, M. B., Andrew, D. J. Secrets of secretion - How studies of the Drosophila salivary gland have informed our understanding of the cellular networks underlying secretory organ form and function. Cellular Networks in Development. , 143 (2021).
  39. Chung, S., Hanlon, C. D., Andrew, D. J. Building and specializing epithelial tubular organs: The Drosophila salivary gland as a model system for revealing how epithelial organs are specified, form and specialize. Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology. 3, 281-300 (2014).
  40. Yoshida, S., et al. Inhibition of collagen-induced platelet aggregation by anopheline antiplatelet protein, a saliva protein from a malaria vector mosquito. Blood. 111, 2007-2014 (2008).
  41. Wells, M. B., Villamor, J., Andrew, D. J. Salivary gland maturation and duct formation in the African malaria mosquito Anopheles gambiae. Scientific Reports. 7 (1), 601 (2017).
  42. Takahashi, S., et al. Rab11 regulates exocytosis of recycling vesicles at the plasma membrane. Journal of Cell Science. 125, 4049-4057 (2012).
  43. Catteruccia, F., Levashina, E. A. RNAi in the malaria vector, Anopheles gambiae. Methods in Molecular Biology. 555, 63-75 (2009).
  44. Balakrishna Pillai, A., et al. RNA interference in mosquito: understanding immune responses, double-stranded RNA delivery systems and potential applications in vector control. Insect Molecular Biology. 26, 127-139 (2017).
  45. Fire, A., et al. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in caenorhabditis elegans. Nature. 391, 806-811 (1998).
  46. Kamath, R. S., Ahringer, J. Genome-wide RNAi screening in Caenorhabditis elegans. Methods. 30, 313-321 (2003).
  47. Kamath, R. S., et al. Systematic functional analysis of the Caenorhabditis elegans genome using RNAi. Nature. 421, 231-237 (2003).
  48. Carrasco, D., et al. Behavioural adaptations of mosquito vectors to insecticide control. Current Opinion in Insect Science. 34, 48-54 (2019).
  49. Magalhaes, T., et al. Induction of RNA interference to block Zika virus replication and transmission in the mosquito Aedes aegypti. Insect Biochemistry and Molecular Biology. , 111 (2019).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission

Play Video

Skuteczne doustne podawanie RNA interferencji (RNAi) dorosłym komarom <em>z rodzaju Anopheles gambiae</em>
JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code