Para começar, os dados de expressão de microarray do VectorBase foram usados para digitalizar alvos potenciais em estágiosde desenvolvimento 36,37 para determinar o status de expressão de todos os genes relevantes para o estudo atual (Tabela 1). Como esperado, todos os nossos genes-alvo escolhidos mostraram expressão em SGs adultos. Os níveis de aapp e sálvia foram particularmente altos (Tabela 1). Também foram observados os altos níveis de expressão de f-Agdsx em SGs mulheres adultas9.
Segmentos específicos de cada gene foram avaliados para uso como dsRNA utilizando o aplicativo web E-RNAi para o projeto de reagentes RNAi30. As regiões de ~400 bp contendo sequências exclusivas de cada gene alvo foram então clonadas (Figura 1A), transformadas nas cepas bacterianas apropriadas, e usadas para preparar suspensões de bactérias mortas pelo calor, que foram induzidas a produzir dsRNA. Mosquitos adultos foram alimentados por 8 dias nas bolas de algodão encharcadas de sacarose contendo as suspensões bacterianas de dsRNA para f-Agdsx,fkh ou formiga (o controle negativo não relacionado).
Para a análise da alimentação RNAi de mosquitos fêmeas, foi primeiro determinado se f-Agdsx ou fkh dsRNA-feedings induziram silenciamento genético. Uma redução de 98,8% (±2,1) nos níveis de transcrição fkh foi observada no grupo alimentado com fkh-dsRNA (Figura 1B), indicando que o dsRNA reduziu muito efetivamente a abundância de transcrições fkh em SGs. Surpreendentemente, os níveis de fkh mRNA foram reduzidos em 82,0% (±18,9) nos mosquitos tratados com dsRNA para f-Agdsx, que tiveram 89,86% (±4,48) de redução f-Agdsx , sugerindo que fkh poderia ser um alvo de F-Dsx na glândula salivar. Concomitante com a redução significativa dos níveis de expressão fkh , os mosquitos fkh-knockdown apresentaram um aumento significativo no número de tentativas de sondagem necessárias para alimentar o sangue. Esses mosquitos apresentaram, em média, cinco vezes mais tentativas de alimentação do que o grupo controle ou f-Agdsx dsRNA alimentado por mosquitos para serem completamente engorgados com sangue (Figura 1C). Isso levou a perguntar se os tratamentos rnai fkh knockdown causaram alterações na localização e/ou distribuição dos principais reguladores transcricionais (SG TFs Sage e CrebA) (Figura 2), proteínas secretadas (AAPP e mucina) (Figura 3) e máquinas secretary [Nilo Vermelho (lipídios) e Rab11 (vesículas secretas)] (Figura 4). É importante ressaltar que diferenças substanciais na intensidade das manchas foram observadas em diferentes regiões do lobo, lóbulos e SGs individuais.
Como previsto, os níveis de sálvia e mancha de CrebA foram significativamente reduzidos em todos os lóbulos de SG após fkh RNAi (Figura 2B) em comparação com o controle de formigas RNAi (Figura 2A). Reduções tanto nos maiores valores de intensidade máxima (linhas vermelhas e rótulos numéricos) quanto nos menores valores de intensidade máxima (linhas de traço azul e etiquetas numéricas) em perfis de varredura de linha sugeriram reduções em áreas de sinal alto e baixo dentro do tecido (Figuras 2A,B). Esses dados sugerem que An. gambiae fkh RNAi é eficaz e que fkh regula a produção e/ou estabilidade dos SG TFs Sage e CrebA em An. gambiae, análogo à sua relação genética em Drosophila SGs 19,38,39.
Quando considerados proteínas altamente abundantes do componente saliva, os níveis de proteína anti-plaqueta Anopheles (AAPP)40,41 foram reduzidos em todos os três lóbulos de SG após fkh RNAi, em comparação com o tratamento RNAi de controle (Figura 3A,B; verde). Por outro lado, não foram observadas alterações nos níveis de Mucina (Figura 3A,B; roxo). Esses dados sugerem que Fkh contribui de forma diferente para a expressão de diferentes genes de proteína saliva.
Por fim, foram observados dois marcadores de secreção (Figuras 4A,B): Rab11 (vesículas associadas a endosários de reciclagem apical)42 e Nilo Vermelho (lipídios). A fluorescência rab11 reduzida foi observada em lóbulos laterais distais (DL) após o tratamento fkh RNAi (Figura 4A v vs. 4B v; verde). No entanto, também ocorreu o aumento do sinal Rab11 nos lobos medial (M) e proximal lateral (PL) (Figura 4A vii, ix vs. 4B vii, ix; verde). Não foi observada diferença perceptível no sinal vermelho do Nilo (Figuras 4A,B; roxo) após fkh RNAi em comparação com o tratamento RNAi de controle. Esses dados sugerem que a redução de fkh pode alterar alguma ação de máquinas secretas de forma complexa que difere entre os lóbulos SG.
| | Dataset: | Goltsev | Neira Oviedo | Neira Oviedo | Padeiro | Padeiro | Padeiro | Padeiro |
| símbolo genético | função | AGAP ID | embrião (25 horas.) | Larvas L3 | L3 SG | mulher adulta corpo (3 dias) | homem adulto corpo (3 dias) | mulher adulta SG (3 dias) | homem adulto SG (3 dias) |
| AAPP | proteína saliva | AGAP009974 | 3.92 | 4.38 | 4.33 | 3.81 | 2.46 | 11.92 | 2.69 |
| CrebA | fator txn | AGAP001464 | 6.28 | 5.22 | 5.92 | 2.99 | 2.96 | 3.27 | 3.13 |
| " | fator txn | AGAP011038 | 4.50 | 4.46 | 5.23 | 2.96 | 2.86 | 3.05 | 2.88 |
| dsx | fator txn | AGAP004050 | 4.91 | 5.39 | 5.55 | 3.72 | 4.00 | 4.57 | 4.01 |
| fkh | fator txn | AGAP001671 | 5.18 | 4.67 | 5.25 | 2.99 | 3.09 | 3.21 | 3.05 |
| MUC2 | proteína saliva | AGAP012020 | 4.59 | 5.53 | 5.63 | 2.96 | 3.07 | 3.08 | 3.26 |
| Rab11 | tráfico vesicular | AGAP004559 | 10.21 | 7.47 | 8.60 | 4.90 | 3.79 | 3.38 | 2.96 |
| sálvia | fator txn | AGAP013335 | 5.32 | 5.96 | 8.89 | 3.40 | 3.33 | 7.37 | 7.23 |
Tabela 1: Perfis de expressão de microarray log2 médios para An. gambiae genes de interesse. São mostrados nomes genéticos, categoria funcional, identificadores de Vectorbase (AGAP) e dados de expressão de microarray de log2 coletados do Vectorbase. Esses dados indicam que nossos genes de interesse (envolvidos na biologia celular e secreção da glândula salivar (SG) são expressos e enriquecidos no estágio larval 3 (L3) e nos GGs adultos, em comparação com indivíduos inteiros.

Figura 1: f-Agdsx e fkh knockdown em adulto An. gambiae reduz os níveis de fkh mRNA nos OGs e afeta a capacidade feminina de se alimentar no sangue. (A) Imagem representativa do design plasmídeo utilizado para a produção de dsRNA nesta metodologia. A segunda sequência de promotores T7 é adicionada ao plasmídeo, incluindo-o no primer de 3' usado para amplificar a inserção a ser clonada no plasmídeo pGEMT. O plasmídeo é então transformado em bactérias E. coli HT115 (DE3) e uma solução alimentar é feita de uma suspensão de bactérias induzidas pelo calor em 10% de água açucarada. (B) Os animais alimentados com uma solução de alimentação dsRNA para f-Agdsx ou fkh, apresentaram níveis significativamente mais baixos de transcrições de fkh (ANOVA unidirecional com múltiplas comparações; n=15). No entanto, apenas o grupo alimentado com fkh dsRNA (C) mostrou uma diferença significativa no número de tentativas de mordida necessárias para adquirir uma refeição de sangue. Os mosquitos deste grupo precisavam, em média, cinco vezes mais do que o número de tentativas de sondagem para obter uma refeição sanguínea bem sucedida do que o necessário pelo controle ou pelos grupos alimentados por dsx-dsRNA (ANOVA unidirecional com múltiplas comparações; n=15). As barras de erro indicam o Erro Padrão da Média (SEM). Cada experimento foi conduzido em três réplicas biológicas separadas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: fkh knockdown em glândulas salivares an . gambiae adulto reduz os níveis de fator de transcrição SG. São mostradas imagens representativas do dia 13 fêmeas an . gambiae após 8 dias (dias 5-13) de exposição oral a (A) controle dsRNA não relacionado (formiga) ou (B) dsRNA visando a cabeça de garfo SG TF (fkh, AGAP001671) em 10% de sacarose manchada com os corantes DAPI (DNA; vermelho), aglutinina de germe de trigo rotulada (WGA, chitin/ O-GlcNAcylation; azul), antisera contra os SG TFs Sage (verde) e CrebA (roxo). Os comprimentos da barra de escala mostrados são mícrons. Os SGs (i) são delineados com traços brancos. Linhas amarelas em imagens de lobos ampliados (das regiões cercadas por caixas amarelas e rotuladas de "inset") indicam onde foram realizadas as varreduras de linha de intensidade do sinal. As intensidades do canal verde e roxo correspondentes às varreduras de linha para cada lobo zoom são traçadas (sempre da esquerda para a direita no SG) nos gráficos abaixo das imagens; Eixo X = distância (em pixels) e eixo Y = unidade cinza (intensidade de pixel). O alcance dinâmico da intensidade do pixel é delimitado por linhas pontilhadas vermelhas (máximas) e azuis (mínimas) e os valores correspondentes são mostrados em cada gráfico. MIP = projeção 3D de intensidade máxima através de toda a profundidade SG. DL: lobo lateral distal; M: rímbo medial; PL: lobo lateral proximal; SD: ducto salivar. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: fkh knockdown em glândulas salivares an. gambiae adulta reduz os níveis de proteína secretado SG. São mostradas imagens representativas do dia 13 fêmeas an. gambiae após 8 dias (dias 5-13) de exposição oral a (A) controle dsRNA não relacionado (formiga), ou (B) dsRNA visando a cabeça de garfo SG TF (fkh,AGAP001671) em 10% de sacarose manchada com os corantes DAPI (DNA; vermelho), aglutina de germe de trigo rotulado (WGA, chitin/ O-GlcNAcylation; azul), e as proteínas saliva AAPP (verde) e Mucin (MUC2, roxo). Os comprimentos da barra de escala mostrados são mícrons. Os SGs (i) são delineados com traços brancos. Linhas amarelas em imagens de lobos ampliados (das regiões cercadas por caixas amarelas) indicam onde foram realizadas as varreduras de linha de intensidade do sinal. As intensidades do canal verde e roxo correspondentes às varreduras de linha para cada lobo são traçadas (sempre da esquerda para a direita no SG) nos gráficos abaixo das imagens; Eixo X = distância (em pixels) e eixo Y = unidade cinza (intensidade de pixel). O alcance dinâmico da intensidade do pixel é delimitado por linhas tracejadas vermelhas (máximas) e azuis (mínimas) e os valores correspondentes são mostrados em cada gráfico. MIP = projeção 3D de intensidade máxima através de toda a profundidade SG. DL: lobo lateral distal; M: rímbo medial; PL: lobo lateral proximal; SD: ducto salivar. Os rótulos itálicos "DL" (Bi) indicam duas regiões visíveis do mesmo lobo DL. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: fkh knockdown em glândulas salivares an . gambiae adulto reduz marcadores de secreção SG. São mostradas imagens representativas do 13º dia feminino an. gambiae SGs após 8 dias (dias 5-13) de exposição oral a (A) controle dsRNA não relacionado (formiga), ou (B) dsRNA visando a cabeça de garfo SG TF (fkh, AGAP001671) em 10% de sacarose manchada com os corantes DAPI (DNA; vermelho), aglutinina de germe de trigo rotulada (WGA, chitin/ O-GlcNAcylation; azul), Vermelho-nilo (lipídios; roxo) e antisera contra o marcador de vesícula de reciclagem Rab11 (verde). Os comprimentos da barra de escala mostrados são mícrons. Os SGs (i) são delineados com traços brancos. Linhas amarelas em imagens de lobos ampliados (das regiões cercadas por caixas amarelas) indicam onde foram realizadas as varreduras de linha de intensidade do sinal. As intensidades do canal verde e roxo correspondentes às varreduras de linha para cada lobo são traçadas (sempre da esquerda para a direita no SG) nos gráficos abaixo das imagens; Eixo X = distância (em pixels) e eixo Y = unidade cinza (intensidade de pixel). O alcance dinâmico da intensidade do pixel é delimitado por linhas tracejadas vermelhas (máximas) e azuis (mínimas) e os valores correspondentes são mostrados em cada gráfico. MIP = projeção 3D de intensidade máxima através de toda a profundidade SG. DL: lobo lateral distal; M: rímbo medial; PL: lobo lateral proximal; SD: ducto salivar. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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