Ekstrakcja jadu z pasożytniczej osy Trichogramma dendrolimi przy użyciu sztucznego żywiciela
6 października 2023
Tutaj prezentujemy protokół ekstrakcji jadu z Trichogramma dendrolimi za pomocą sztucznego gospodarza stworzonego z folii polietylenowej i roztworu aminokwasów.
Brak skutecznych środków ekstrakcji jadu często ogranicza badania nad jadem pasożytniczych os, zwłaszcza u maleńkich pasożytniczych os. Badanie to zapewnia skuteczną metodę ekstrakcji jadu Trichogamma. Kontynuujemy badanie jadu Trichogramma, takie jak kompensacja białka i analiza funkcji jadu.
Obecnie znane metody ekstrakcji pasożytniczych os i jadu wymagają rozróżnienia rytmu jadu. Jednak osy pasożytnicze są malutkie. Nie tylko wymagania techniczne dotyczące rozróżnienia jadu są wysokie, ale częste jest również kontynuowanie innych tkanek podczas sekcji.
Nasza normalna metoda wykorzystuje sztuczne hosty, unikając w ten sposób takich problemów. W przyszłości skupimy się na rolnictwie i medycznych zastosowaniach jadu Trichogramma. Naszym celem jest wykorzystanie określonych genów jadu owadobójczego do zwalczania szkodników.
W międzyczasie planujemy zbadać niewykorzystany potencjał jadu Trichogramma w MathOncology, w szczególności jego potencjalną przydatność w ulepszaniu technik immunoterapii i odkrywaniu nowych cząsteczek antybiotyków. Na początek weź folię polietylenową o długości 16 centymetrów, szerokości 12 centymetrów i grubości 20 mikrometrów. Użyj narzędzia do mielenia szkła, aby wycisnąć 30 półokrągłych występów w standardowym 96-dołkowym układzie PCR.
Wystaw obie strony sprasowanej folii polietylenowej z tworzywa sztucznego na działanie światła UV przez godzinę w celu jej dezynfekcji. Dodaj niewielką ilość 10% alkoholu poliwinylowego do półokrągłej powierzchni. Następnie umieść około 3000 znieczulonych samic os Trichogramma dendrolimi w pudełku zbiorczym.
Umieść wypukłą stronę foliowej karty jajecznej w kierunku pojemnika zbiorczego i zabezpiecz krawędzie gumką. Teraz dodaj cztery mikrolitry roztworu aminokwasów do każdego występu. Następnie przykryj go kolejnym kawałkiem folii polietylenowej.
Użyj gumowej opaski, aby szczelnie przykryć pojemnik na dwa arkusze plastiku. Pozwól osom swobodnie pasożytować przez cztery do ośmiu godzin. Dostarczyć 10% wody sacharozowej przez mokrą bawełnę podczas pasożytowania.
Następnie uzyskaj spasożytowany roztwór aminokwasów z wewnętrznego występu karty ze sztucznym jajkiem i przenieś go do nakrętki 1,5 mililitrowej probówki. Przykryj nakrętkę probówki nylonową siatką o grubości 10 mikrometrów o średnicy 25 milimetrów. Następnie lekko zapnij nylonową siatkę i rurkę.
Odwirować prawą górną probówkę o stężeniu 1,360 G przez 10 sekund. Zebrać przefiltrowany roztwór zawierający jad. Przechowuj jad w temperaturze minus 80 stopni Celsjusza do dalszych analiz.
Analiza BCA próbek jadu wykazała, że stężenie białka jadu wahało się od 0,35 do 0,46 mikrograma na mikrolitr. Negatywna kontrola roztworu aminokwasów miała tylko stężenie białka od 0,03 do 0,05 mikrograma na mikrolitr. Analiza jadu na stronie SDS wykazała zakres białek rozciągający się od poniżej 10 kilodaltonów do ponad 130 kilodaltonów.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia wydajny protokół ekstrakcji jadu z niewielkiej błonkówki pasożytniczej Trichogramma dendrolimi. Metoda ta wykorzystuje sztucznego gospodarza wykonanego z folii polietylenowej oraz roztworu aminokwasów, co pozwala rozwiązać problemy związane z ekstrakcją jadu.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Biologia
- Entomologia
Wprowadzenie
- Badania nad jadem osy pasożytniczej są ograniczone przez mało wydajne metody ekstrakcji.
- Obecne techniki często zawodzą ze względu na niewielki rozmiar tych os.
- Disekcja może prowadzić do zanieczyszczenia innymi tkankami.
- Zrozumienie natury jadu jest kluczowe dla badania jego składu białkowego i funkcji.
Cel badania
- Opracowanie wiarygodnej metody ekstrakcji jadu z Trichogramma dendrolimi.
- Umożliwienie dalszych badań nad właściwościami i funkcjami jadu.
- Przezwyciężenie ograniczeń istniejących technik ekstrakcji.
Zastosowane metody
- Wykorzystanie sztucznego gospodarza do ekstrakcji jadu.
- Zastosowanie folii polietylenowej i roztworu aminokwasów.
- Systematyczna sekcja w celu zminimalizowania kontaminacji tkanek.
- Analiza składu i funkcji jadu.
Główne wyniki
- Skuteczna ekstrakcja jadu przy użyciu nowego protokołu.
- Zwiększona wydajność w porównaniu z tradycyjnymi metodami.
- Wgląd w skład białkowy ekstrahowanego jadu.
- Potencjalne implikacje dla dalszych badań nad jadem osy pasożytniczej.
Wnioski
- Nowa metoda znacząco zwiększa wydajność ekstrakcji jadu.
- Niniejszy protokół może pomóc w badaniu funkcji i zastosowań jadu.
- Przyszłe badania mogą opierać się na tych wynikach, aby zgłębić właściwości jadu.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Efektywna ekstrakcja jadu osy pasożytniczej, takiej jak Trichogramma dendrolimi, rozwiązuje krytyczny problem ograniczającej przepływ danych etapu pozyskiwania nowych cząsteczek biologicznie aktywnych dla badawczo-rozwojowych działań w obszarze biofarmacji. Metoda ta umożliwia skalowalne uzyskiwanie niezanieczyszczonego jadu, wspierając wczesne etapy odkrywania oraz ograniczanie ryzyka mechanistycznego zarówno w zastosowaniach rolniczych, jak i potencjalnych terapiach. Podejście to zwiększa pewność prognostyczną na styku walidacji celu i badań translacyjnych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia systematyczną analizę składu białek jadu w celu funkcjonalnej walidacji celów.
- Zmniejsza niejednoznaczność biologiczną poprzez minimalizację zanieczyszczeń tkankowych podczas ekstrakcji.
- Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego dla nowych kandydatów na środki owadobójcze i terapeutyczne.
- Ułatwia selekcję portfolio poprzez dostarczanie niezawodnych próbek jadu do dalszych analiz.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia zestandaryzowane preparaty jadu odpowiednie do powtarzalnych testów bioaktywności.
- Poprawia gotowość do przeprowadzania testów poprzez dostarczenie ilościowych stężeń białek do skriningu.
- Umożliwia skalowalną zbiórkę jadu do wysokoprzepustowej oceny składników bioaktywnych.
- Wspiera rzetelną ocenę związków poprzez minimalizację zmienności próbek.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Otwiera możliwości odkrywania biomarkerów translacyjnych w zakresie zwalczania szkodników i immunomodulacji.
- Wspiera ciągłość procesu od odkrycia do przedklinicznej walidacji cząsteczek pochodzenia jadowego.
- Umożliwia dostosowane do ryzyka wdrażanie kandydatów o wykazanych profilach bioaktywności.
- Stanowi podstawę do badania potencjału antybiotycznego i immunoterapeutycznego w modelach przedklinicznych.
Integracja potoków i przepływów pracy
Ta metoda ekstrakcji sytuuje badania nad jadem w kontinuum od wczesnego odkrycia, poprzez identyfikację związków wiodących, aż po ewaluację przedkliniczną, wspierając innowacje zarówno w rolnictwie, jak i w biomedycynie.
- Biologia odkrywcza: Ułatwia testowanie hipotez dotyczących funkcji jadu oraz modulacji szlaków sygnałowych.
- Przesiewanie: Dostarcza powtarzalne, ilościowe próbki jadu do opracowywania testów analitycznych.
- Analityka: Umożliwia kwantyfikację białek i profilowanie molekularne w celu porównania partii jadu.
- Badania translacyjne: Wspiera dostosowanie do modeli związanych z chorobami lub szkodnikami w celu późniejszej walidacji.
- Ponowne wykorzystanie w organizacji: Ustanawia protokół wielokrotnego użytku do ekstrakcji jadu z małych os parasitoidów w ramach programów badawczych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwowy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad jadem.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje proces ekstrakcji, poprawia powtarzalność i umożliwia skalowalny pobór jadu.
- Wartość strategiczna: Ułatwia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) oraz zwiększa efektywność kapitałową poprzez dostarczanie wysokiej jakości próbek.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację kandydatów pochodnych z jadu w oparciu o analizę ryzyka w celu ich dalszego rozwoju.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w obchodzeniu się z osami pasożytniczymi oraz w przygotowywaniu sztucznych gospodarzy.
- Wymaga dostępu do podstawowej aparatury laboratoryjnej do pobierania próbek i analizy białek.
- Wymaga standaryzacji międzyzespołowej w celu zapewnienia powtarzalności między partiami.
- Może wymagać adaptacji dla różnych gatunków pasożytniczych lub rodzajów jadu.
- Wydajność jadu i stężenie białek mogą się różnić w zależności od stanu zdrowia os oraz warunków ekstrakcji.
