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phiC31-Integração de transgene dirigida ao local mediada por integrase: uma técnica de microinjeção para integração de transgene específico do local em um vetor de Anopheles

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Adolfi, A., Lynd, A., Lycett, G. J., James, A. A. Integração mediada por φC31 dirigida ao local e troca de em vetores de malária Anopheles. J. Vis. Exp. (2021).

Neste vídeo, demonstramos a integração de transgenes específicos do local mediada por phiC31 no embrião de Anopheles por meio de microinjeção. Este método ajuda a introduzir os genes desejados em um sistema hospedeiro para pesquisa e aplicações industriais.

Protocolo

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1. Preparação de plasmídeos para a mistura de microinjecção

NOTA: O protocolo ilustrado aqui envolve o uso de dois plasmídeos: um plasmídeo doador marcado com attB (local de fixação derivado da bactéria hospedeira) carregando o transgene de interesse e um plasmídeo auxiliar que expressa a integrase φC31 sob a regulação do promotor Drosophila Hsp70.

  1. Purifique os plasmídeos doadores e auxiliares usando um kit de purificação de plasmídeos livres de endotoxinas.
    nota: Sequencie a preparação final do plasmídeo usada para injeção para verificar a integridade de todos os componentes.
  2. Combinar quantidades adequadas dos dois plasmídeos para obter uma mistura com uma concentração final de 350 ng/μl do plasmídeo dador e de 150 ng/μl do plasmídeo auxiliar quando ressuspensos em tampão de injecção.
    nota: Ao calcular o volume necessário de mistura, considere que 10-15 μL são suficientes para cada dia de injeções planejadas e o DNA pode ser preparado com antecedência e armazenado a -20 °C. Concentrações de plasmídeo auxiliar de integrase de 60-500 ng/μL e concentrações de plasmídeo de doador de 85-200 ng/μL também foram relatadas.
  3. Precipite o DNA adicionando 0,1 volumes de acetato de sódio 3 M (pH 5,2) e 2,5 volumes de EtOH 100% gelado e vórtice. Um precipitado branco deve ser imediatamente visível. Ter preparações de plasmídeo iniciais altamente concentradas (ou seja, ~ 1 μg / μL) melhora a eficiência da precipitação.
    nota: Ponto de parada - O precipitado pode ser armazenado a -20 °C durante a noite.
  4. Centrifugue a 15.000 x g por 20 min a 4 ° C, descarte o sobrenadante e lave o pellet com 1 mL de EtOH 70% gelado.
  5. Lave o pellet com 1 mL de EtOH 70% gelado e centrifugue a 15.000 x g por 5 min em temperatura ambiente.
  6. Rejeitar o sobrenadante sem perturbar o pellet e secar ao ar.
  7. Ressuspenda o pellet em 1x tampão de injeção (0,1 mM Na,3PO4, 5 mM KCl, pH 7,2, 0,22 μm, filtro esterilizado) para atingir uma concentração final total de 500 ng/μL.
    nota: Suponha que algum DNA seja perdido durante o processo de precipitação; portanto, adicione um volume menor de tampão de injeção primeiro, verifique a concentração em um espectrofotômetro (por exemplo, Nanodrop) e, em seguida, adicione um volume restante apropriado para atingir 500 ng/μL.
  8. Assegurar que o ADN é completamente ressuspenso, preparar alíquotas de 10-15 μL cada e armazená-las a -20 °C.
  9. No dia da injeção, descongele uma alíquota e centrifugue a 15.000 x g por 5 min para remover quaisquer resíduos de partículas.
    NOTA: Um método alternativo para remoção de partículas é filtrar a solução através de um filtro de 0,22 μm. Evite a presença de resíduos de partículas na mistura de injeção, pois eles levam ao bloqueio da agulha durante a microinjeção de embriões.

2. Microinjeção de embriões de uma linha de ancoragem de Anopheles

  1. Alimente com sangue mosquitos de 4 a 7 dias da linha de ancoragem desejada 72 horas antes da microinjeção (ou seja, para injeção na segunda e terça-feira, alimente as fêmeas na sexta-feira anterior; para injeção na quinta e sexta-feira, alimente as fêmeas na segunda-feira da mesma semana).
  2. Sangue alimenta mosquitos do tipo selvagem (WT) (ou seja, mosquitos com o mesmo fundo genômico da linha de acoplamento) no mesmo dia; estes serão necessários para o cruzamento.
    nota: O tamanho e a qualidade da refeição de sangue afetam a qualidade do óvulo, por isso é recomendável sempre usar sangue fresco (ou seja, sangue coletado nos últimos 7 dias). A alimentação com braços ou camundongos pode aumentar a qualidade e a quantidade de ovos, no entanto, esses métodos não são incentivados. Protocolos específicos aprovados serão necessários para uso humano e animal.
  3. Realizar microinjeções de embriões
    1. Realize microinjeções de embriões de An. gambiae em NaCl 25 mM, visando o pólo posterior do embrião em um ângulo de 45 graus. Para um protocolo detalhado para coleta, alinhamento e microinjeção de embriões, consulte Pondeville et al.e Lobo et al.
    2. Realize microinjeções de embriões de An. stephensi em óleo de halocarbono 700:27 (2:1) visando o pólo posterior do embrião em um ângulo de 30 graus. Um protocolo detalhado para coleta, alinhamento e microinjeção de embriões pode ser encontrado em Terenius et al.e Lobo et al.
    3. Transferir os ovos imediatamente após a injecção para uma placa de Petri cheia de água destilada estéril (pH 7,2) e voltar a colocá-los em condições de insectário.
  4. Após a eclosão, transfira as larvas G0 para uma bandeja com água destilada com sal (0,1% de sal tônico) diariamente e crie para as pupas.
  5. Taxa de eclosão recorde (ou seja, número de larvas eclodidas / número de embriões injetados).
    nota: O movimento do embrião ajuda na eclosão, portanto, um giro suave é desejável. A eclosão deve começar ~ 48 h após a injeção. Como a injeção pode causar um leve atraso no desenvolvimento, é aconselhável manter o monitoramento de larvas de eclosão tardia por 3-4 dias.

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tubos eppendorf de 1,5 mL
Kit Maxi de Plasmídeo EndoFree (10)QiagenRolamento 12362
Etanol Absoluto, Grau de Biologia Molecular
Óleo halocarbónico 27sigmaH8773
Óleo halocarbónico 700sigmaH8898
Placas de Petri
Cloreto de potássio
cloreto de sódio
Fosfato de sódio dibásico
Solução de acetato de sódio (3 M), pH 5,2Thermo Fisher Scientific (Tecnologias de Vida)R1181
Escova estável Tamanho 0

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