$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Badania nad entomopatogenicznymi nicieniami (EPN) zintensyfikowały się w ciągu ostatnich kilku lat, głównie ze względu na użyteczność tych pasożytów w zintegrowanych strategiach ochrony przed szkodnikami i ich udział w podstawowych badaniach biomedycznych1,2. Ostatnie badania ustaliły, że EPN jest organizmem modelowym, w którym bada się składniki genetyczne nicieni, które są aktywowane na różnych etapach procesu infekcji. Informacje te dostarczają kluczowych wskazówek na temat natury i liczby cząsteczek wydzielanych przez pasożyty w celu zmiany fizjologii gospodarza i destabilizacji wrodzonej odpowiedzi immunologicznej owadów3,4. Jednocześnie wiedza ta jest często uzupełniana przez nowe szczegóły dotyczące rodzaju szlaków sygnalizacji immunologicznej gospodarza owada i funkcji, które regulują w celu ograniczenia wnikania i rozprzestrzeniania się patogenów5,6. Zrozumienie tych procesów ma kluczowe znaczenie dla wyobrażenia sobie obu stron dynamicznej interakcji między EPN a ich owadzimi gospodarzami. Lepsze zrozumienie relacji EPN – owad żywiciel niewątpliwie ułatwi podobne badania na pasożytniczych nicieniach ssaków, które mogą prowadzić do identyfikacji i charakterystyki czynników infekcyjnych, które zakłócają działanie układu odpornościowego człowieka.
Nicienie EPN Heterorhabditis sp. i Steinernema sp. mogą infekować szeroką gamę owadów, a ich biologia była wcześniej intensywnie badana. Te dwa pasożyty nicieni różnią się sposobem rozmnażania, przy czym Heterorhabditis jest samozapłodniony, a Steinernema przechodzi rozmnażanie amfimityczne, chociaż ostatnio wykazano, że S. hermaphroditum rozmnaża się przez samozapłodnienie hermafrodytów lub przez partenogenezę7,8,9. Inną różnicą między nicieniami Heterorhabditis i Steinernema jest ich symbiotyczny mutualizm z dwoma odrębnymi rodzajami bakterii Gram-ujemnych, odpowiednio Photorhabdus i Xenorhabdus, które są silnymi patogenami owadów. Bakterie te znajdują się w wolno żyjącym i nieżerującym zakaźnym stadium młodocianym (IJ) EPN, które wykrywają podatnych gospodarzy, uzyskują dostęp do hemocoela owada, gdzie uwalniają związane z nimi bakterie, które szybko się replikują i kolonizują tkanki owadów. Zarówno EPN, jak i ich bakterie wytwarzają czynniki wirulencji, które rozbrajają obronę owadów i upośledzają homeostazę. Po śmierci owadów nicienie IJ rozwijają się, aby stać się dorosłym EPN i zakończyć swój cykl życiowy. Nowa kohorta IJ utworzona w odpowiedzi na brak pożywienia i przeludnienie w zwłokach owadów w końcu pojawia się w glebie, aby polować na odpowiednich gospodarzy9,10,11,12.
Tutaj opisany jest skuteczny protokół do utrzymywania, wzmacniania i genetycznego manipulowania nicieniami EPN. W szczególności protokół przedstawia replikację symbiotycznych H. bacteriophora i S. carpocapsae IJs, wytwarzanie IJ nicieni aksenowych, produkcję hermafrodytów H. bacteriophora do mikroiniekcji, przygotowanie dsRNA oraz technikę mikroiniekcji. Metody te są niezbędne do zrozumienia molekularnych podstaw patogeniczności nicieni i odporności antynieniowej gospodarza.