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Nanoinjeção viral intratorácica para estudar interações vírus-hospedeiro em moscas adultas

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Yang, S., et al. Estabelecimento da Infecção Viral e Análise da Interação Vírus-Hospedeiro em Drosophila Melanogaster. J. Vis. Exp. (2019).

Neste vídeo, descrevemos um procedimento para realizar uma nanoinjeção de um vírus de RNA de fita simples de sentido positivo em moscas Drosophila machos adultos e, posteriormente, estudamos as respostas antivirais iniciadas devido à infecção. A análise da reação em cadeia da polimerase identifica a regulação positiva de genes específicos nas moscas infectadas que indicam a ativação das vias de resposta imune, incluindo interferência de RNA e sinalização JAK / STAT.

Protocolo

1. Infecção viral em Drosophila

  1. Infectar moscas por nano-injeção e realizar ensaios de sobrevivência.
    1. Puxe os capilares para preparar as agulhas de injeção, encha a agulha de injeção com óleo e monte o injetor.
    2. Anestesiar moscas na plataforma sob um fluxo leve de CO2. Inocular moscas por injeção intratorácica de 50,6 nL de solução viral (100 PFU, diluído com tampão Tris-HCl, pH 7,2). Injete pelo menos 3 frascos para injetáveis de moscas (20 moscas por frasco).
      nota: A injeção é demorada (geralmente 100 moscas por hora) e a replicação do vírus Drosophila C (DCV) é muito rápida, por isso é muito importante anotar o tempo exato no tubo depois de terminar cada frasco (20 moscas). A injeção somente de buffer é definida como um controle fictício. Normalmente, as moscas adultas machos são preferidas, pois os resultados são mais estáveis e reprodutíveis do que quando se usa fêmeas, uma vez que as variações hormonais durante o acasalamento e a reprodução podem influenciar a leitura das fêmeas.
    3. Cultive as moscas injetadas a 25 °C, 60% de umidade em um ciclo normal de claro/escuro. Forneça às moscas alimentos frescos diariamente e registre o número de moscas mortas.
    4. Realize pelo menos 3 réplicas biológicas e trace a curva de sobrevivência.
    5. Para a análise estatística dos dados de sobrevida, gerar curvas de sobrevida de Kaplan-Meier por software estatístico. Execute um teste de log-rank para calcular os valores de P. Na tabela de sobrevivência, insira as informações de cada sujeito. O software então calcula a porcentagem de sobrevivência em cada momento e traça um gráfico de sobrevivência de Kaplan-Meier.
      nota: NÃO adicione fermento adicional ao frasco para injetáveis. Em comparação com os controles simulados, as moscas infectadas com DCV ocasionalmente têm ascite e são desajeitadas, o que as torna vulneráveis a leveduras pegajosas. É melhor registrar mais pontos de tempo no experimento preliminar para descobrir um período de tempo em que a morte em massa acontecerá para moscas infectadas. Geralmente, as moscas infectadas raramente morrem nos primeiros dois dias, mesmo para as linhagens mutantes Dicer-2. Para a mosca w1118 livre de Wolbachia (Bloomington 5905) infectada com 100 PFU de DCV, essa janela de tempo é de cerca de 3-5 dias após a infecção. As moscas-das-frutas que morrem dentro de 0,5 h após a injeção não devem ser contadas como uma fatalidade, pois podem ser mortas por ferimentos causados por agulhas e não por infecção viral.

2. Medição da carga de DCV por ensaio de efeito citopático (CPE)

  1. No dia 1, infecte as moscas machos conforme descrito nas etapas 1.1.1-1.1.2. Agrupe as moscas injetadas em grupos de 20 e mantenha-as crescendo com alimentos frescos para moscas pelo tempo desejado (normalmente por 24 horas ou 3 dias). Forneça às moscas alimentos frescos diariamente.
  2. No dia 2, semeie as células Drosophila S2 * em uma placa de cultura de células de 10 cm com a densidade de aproximadamente 5 x106 a 1x107 células / mL.
  3. No dia 3, colete 5 moscas (sob um leve fluxo de CO2) e triture-as em um tubo de centrífuga de 1,5 mL por 30 s com 200 μL de tampão Tris e esferas de cerâmica usando um homogeneizador. Armazene as amostras a -80 °C ou prossiga imediatamente para a próxima etapa.
  4. Vortex completo a amostra. Use uma seringa de 1 mL e um filtro de 0,22 μm para filtrar o sobrenadante para um novo tubo de 1,5 mL.
  5. Efectuar diluições seriais de 10 vezes do sobrenadante com meio completo para as células S2*. Adicione diluições de 50 μL no poço. Adicionar 50 μL de meio de cultura sem vírus ao poço classificado como poço controle negativo.
    nota: Para cada taxa de diluição, foram utilizados 8 poços. Como o rendimento típico do DCV é de cerca de 108-10 9 PFU/mL, a diluição deve cobrir pelo menos ~10-5-10-10.
  6. No dia 4, observe o CPE com um microscópio de campo claro com uma objetiva de 20X ou 40X. Classifique um poço em que as células parecem embaçadas e o meio está cheio de fragmentos como um "poço positivo", e um poço em que a morfologia celular é normal como um "poço negativo".
  7. Marque os poços CPE positivos ou negativos com + ou –, respectivamente. Calcular a dose infecciosa média de cultura de tecidos virais (TCID50).

3. Carga DCV medida por qRT-PCR

  1. No dia 1, infecte as moscas conforme descrito acima. Agrupe moscas machos injetadas (20 moscas/grupo) e cultive-as em alimentos frescos para moscas pelo tempo desejado, normalmente por 24 horas ou 3 dias. Forneça às moscas alimentos frescos diariamente.
  2. No dia 3, colete 5 moscas sob um fluxo leve de CO2 em um tubo de 1,5 mL com 200 μL de tampão de lise e 20 esferas de cerâmica (diâmetro = 0,5 mm) e triture as amostras por homogeneizador com alta velocidade por 30 s. Adicione 800 μL de tampão de lise adicional a cada tubo e armazene as amostras a -80 ° C ou conduza imediatamente a extração de RNA e qRT-PCR.
  3. Prepare ponteiras, tubos e água deionizada, tratada com dietilpirocarbonato (DEPC) e filtrada por membrana de 0,22 μm sem RNase. Adicione 200 μL de clorofórmio (≥99,5%) à amostra e agite vigorosamente por 15 s com a mão. Incubar por 5 min ou mais em temperatura ambiente até que a fase aquosa e a fase orgânica estejam claramente separadas.
    nota: O clorofórmio é extremamente perigoso e deve ser manuseado com cuidado. NÃO faça vórtice na amostra, o que aumentará o risco de contaminação do DNA.
  4. Centrifugue amostras a 13.000 x g por 15 min a 4 °C.
  5. Colete 400 μL de sobrenadante e transfira o sobrenadante para novos tubos. Misture com o mesmo volume de isopropanol (≥ 99,5%), inverta suavemente as amostras 20 vezes à mão e, em seguida, precipite por 10 min ou mais em temperatura ambiente.
    nota: A precipitação a -20 °C aumentará o rendimento do RNA.
  6. Centrifugue amostras a 13.000 x g por 10 min a 4 °C. Pastilhas de RNA branco são visíveis no fundo do tubo.
  7. Descarte o sobrenadante e adicione 1 mL de etanol a 70% (etanol em água DEPC) e inverta algumas vezes para lavar o RNA.
  8. Centrifugar amostras a 13.000 x g durante 5 min a 4 °C. Rejeitar o RNA sobrenadante e seco durante 5-10 min; O RNA deve se tornar transparente.
  9. Adicione 50 μL de água DEPC à amostra, pipete algumas vezes e vortex.
  10. Tome 3 μL de RNA para titular a concentração de RNA. Quantificar o RNA a 260 nm. Normalmente, a concentração de RNA extraída por este protocolo é de aproximadamente 100-500 μg/μL, o que é adequado para a síntese de cDNA.
  11. Use 2 μg de RNA para síntese de cDNA. Diluir a amostra a 100 μL com ddH2O e conservar a -20 °C.
  12. Execute o qRT-PCR de acordo com as instruções do fabricante e execute o qRT-PCR.
    nota: Para a síntese de cDNA de DCV, os primers aleatórios funcionaram muito melhor do que os primers Poly A. A expressão do mRNA do DCV é normalizada para o mRNA endógeno da proteína ribossômica 49 (rp49). Oligonucleotídeos usados nesta parte:
    rp49 5' AGATCGTGAAGAAGCGCACCAAG 3' (para frente) e
    5' CACCAGGAACTTCTTGAATCCGG 3' (reverso);
    DCV, 5' TCATCGGTATGCACATTGCT 3' (para frente) e
    5' CGCATAACCATGCTCTTCTG 3' (reverso);
    vago, 5' TGCAACTCTGGGAGGATAGC 3' (para frente) e
    5' AATTGCCCTGCGTCAGTTT 3' (reverso);
    RNA 1 induzido por vírus (vir-1) 5' GATCCCAATTTTCCCATCAA 3' (direto) e
    5' GATTACAGCTGGGTGCACAA 3' (reverso).

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
microscópioOlimpoCKX41
Injetor de Nanolitros Nanoject IIDrummond Científico3-000-204Nanoject II Volume Variável (2,3 a 69 nL) Injetor Automático com Capilares de Vidro (110V)
Meio de inseto de SchneidersigmaS9895Cultura de células
Placa de cultura de células de 10 cmsigmaCLS430167Cultura de células
Incubadora de Drosophila PercivalI-41NLCriação de Drosophila
Filtro de 0,22umMilliporeSLGP033RS
Tubos de microcentrífuga de 1,5 mlmarcaRolamento 352070
Tubos de microcentrífuga sem RNase de 1,5 mlAxygenMCT-150-C
Sistema de qPCR ABI 7500Abi7500qPCR
centrifugaEppendorf5810R
centrifugaEppendorf5424R
clorofórmiosigma151858Extração de RNA
Água DEPCsigma95284-100MLExtração de RNA
Álcool isopropílicosigmaI9516Extração de RNA
Tampão de lise (extração de RNA)Thermo Fisher15596026Reagente TRIzol
Tampão de lise (extração de RNA de amostra líquida)Thermo Fisher10296028Reagente TRIzol LS
Filme adesivo ópticoAbi4360954qPCR
Penicilina-estreptomicina, líquidoInvitrogen15140-122Cultura de células
Placa de qPCRAbiRolamento A32811qPCR
Software estatísticoGraphPad Prisma 7
TransScript Fly Síntese de cDNA de primeira fita SuperMixTransScriptAT301Extração de RNA
vórticeIKAVÓRTICE 3Extração de RNA
FBSInvitrogen12657-029Cultura de células
Placa de fundo plano de 96 poçossigma CLS3922 Cultura de células
Incubadora de célulasSanyoMIR-553
100 Tubos de substituiçãoDrummond Científico3-000-203-G/X

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Infec o ViralDrosophila melanogasterInterfer ncia de RNASinaliza o JAK STATMutante Dicer 2Estereomicrosc pioRT PCR QuantitativoEnsaio de Efeito Citop ticoMoscas Livres de Wolbachia

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