Wektory komarów, takie jak Anopheles gambiae, polegają na bogatym repertuarze genów chemosensorycznych wyrażonych w ich obwodowych wyrostkach węchowych, aby rozwijać się w złożonym świecie chemicznym i identyfikować behawioralnie istotne zapachy emanujące od ludzkich gospodarzy, wykrywać źródła nektaru i lokalizować miejsca składania jaj1. Czułek komara i palp szczęki są wzbogacone w geny chemosensoryczne, które napędzają wykrywanie zapachów w tych wyrostkach węchowych. Trzy główne klasy kanałów jonowych bramkowanych ligandem napędzają wykrywanie zapachów w wyrostkach węchowych komarów: receptory zapachowe (OR), które działają z obowiązkowym koreceptorem receptora zapachowego (Orco); receptory jonotropowe (IR), które oddziałują z jednym lub więcej koreceptorami IR (IR8a, IR25a i IR76b); chemosensoryczne receptory smakowe (GR), które działają jako kompleks trzech białek do wykrywania dwutlenku węgla (CO2) 1,2.
Hybrydyzacja in situ fluorescencji RNA jest potężnym narzędziem do wykrywania ekspresji endogennego mRNA3. Ogólnie rzecz biorąc, metoda ta wykorzystuje znakowaną fluoroforem jednoniciową sondę kwasu nukleinowego z sekwencją komplementarną do docelowego mRNA. Wiązanie fluorescencyjnej sondy RNA z docelowym RNA umożliwia identyfikację komórek wyrażających interesujący nas transkrypt. Najnowsze osiągnięcia umożliwiają teraz wykrywanie transkryptów w całych tkankach komarów4,5. Pierwsza generacja technologii reakcji łańcuchowej hybrydyzacji (HCR) wykorzystywała wzmacniacz HCR oparty na RNA; zostało to ulepszone w metodzie drugiej generacji, która zamiast tego wykorzystywała zmodyfikowane DNA dla wzmacniacza HCR6,7. To ulepszenie spowodowało 10-krotny wzrost sygnału, radykalny spadek kosztów produkcji i znaczną poprawę trwałości odczynników6,7.
W protokole opisujemy wykorzystanie metody trzeciej generacji HCR z fluorescencyjną fluorescencją RNA in situ (HCR RNA WM-FISH), przeznaczonej do wykrywania przestrzennej lokalizacji i ekspresji dowolnego genu8,9. Ta dwuetapowa metoda najpierw wykorzystuje sondy kwasów nukleinowych specyficzne dla interesującego nas mRNA, ale które zawierają również sekwencję rozpoznawania inicjatora; drugi krok wykorzystuje spinki do włosów znakowane fluoroforem, które wiążą się z sekwencją inicjującą w celu wzmocnienia sygnału fluorescencyjnego (Rysunek 1). Metoda ta pozwala również na multipleksowanie dwóch lub więcej sond RNA i wzmacnianie sygnałów sondy w celu ułatwienia wykrywania i kwantyfikacji RNA8. Wizualizacja obfitości transkryptów i wzorców lokalizacji RNA genów chemosensorycznych ulegających ekspresji w przydatkach węchowych oferuje pierwszą linię wglądu w funkcje genów chemosensorycznych i kodowanie zapachów.