3 de novembro de 2014
Este artigo fornece um protocolo para a extração de veneno de aranhas, usando estimulação elétrica, a fim de 1) realizar a caracterização proteômica, 2) estimular a expressão de genes da glândula de veneno, e 3) realizar estudos funcionais de venenos. Isto é seguido por uma descrição de microdissecações glândula de veneno para estudos de expressão gênica.
O objetivo geral deste procedimento é extrair veneno e dissecar glândulas de veneno de aranhas para estudos transcriptômicos e proteômicos, o que é realizado primeiramente preparando os equipamentos e reagentes necessários para coletar o veneno por estimulação elétrica. O segundo passo é imobilizar uma aranha anestesiada com pinça sob um microscópio estereoscópico. Em seguida, aplica-se um pulso de corrente elétrica à aranha e o veneno liberado é coletado com um tubo capilar microscópico.
O passo final é dissecar as glândulas de veneno da aranha dois a três dias depois. Em última análise, a espectrometria de massas ou outras análises proteômicas do veneno são utilizadas para revelar as sequências das proteínas constituintes do veneno. A demonstração visual deste método é essencial, pois os passos de coleta do veneno são difíceis de aprender, já que envolvem uma sequência de ações coordenadas que devem ser realizadas rapidamente, mas com cuidado.
Para começar, conecte o cabo de alimentação de um estimulador elétrico a uma tomada e conecte o pedal externo à entrada de sinal externo. Em seguida, certifique-se de que o interruptor de polaridade esteja no modo normal e conecte o eletrodo positivo ao terminal de saída vermelho no estimulador elétrico e o eletrodo negativo ao terminal de saída preto. Depois, configure o estimulador nas seguintes configurações iniciais recomendadas.
Teste a saída do eletrodo conectando clipes de jacaré aos terminais positivo e negativo do voltímetro. Em seguida, ligue o interruptor de energia do estimulador e aplique a corrente com o pedal. Prepare a pinça leve revestindo uma ponta com plástico líquido e aguarde quatro horas para que o revestimento seque; após o plástico secar, enrole firmemente 15 milímetros da ponta oposta da AP com uma única camada de linha de algodão para costura e fixe a linha amarrando a extremidade em um nó.
Em seguida, utilizando tesoura afiada, corte a ponta de uma agulha hipodérmica romba, pequena o suficiente para não prejudicar a aranha, mas grande o suficiente para evitar entupimentos. Alise a abertura com lixa e conecte a agulha a um coletor de resíduos a vácuo. Em seguida, posicione a pinça de peso extremamente leve na posição horizontal, firmemente fechada, usando um grampo bivalve revestido de vinil fixado a uma base magnética sob o campo de visão do microscópio estereoscópico, com a ponta revestida de plástico na parte superior e a ponta revestida com fio na parte inferior.
Em seguida, conecte uma garra do eletrodo positivo ao pino inferior a montante do fio e conecte uma garra negativa à agulha metálica romba de vácuo. Depois, coloque o cabo positivo no pino da pinça entre o fio e a garra de jacaré e o cabo negativo na agulha romba de vácuo. Para testar a corrente do circuito do voltímetro, pressione o pedal do pé para garantir que uma corrente suficiente seja detectada e remova os cabos usando proteção ocular.
Prepare vários tubos capilares microscópicos para a coleta de veneno. Em seguida, coloque uma tira de massa de fixação em uma placa de Petri e apoie os capilares microscópicos sobre a tira. Com uma das mãos, usando luva, segure um único tubo capilar microscópico por uma das extremidades e segure a outra extremidade com pinças metálicas estéreis sobre a chama de um bico de Bunsen; puxe a extremidade da chama para criar uma ponta alongada, mantendo a outra extremidade em posição fixa. Examine as extremidades dos capilares microscópicos ao microscópio estereoscópico e crie uma pequena abertura biselada na extremidade alongada utilizando pinças metálicas esterilizadas.
Feche os tubos e coloque-os sobre gelo. Para iniciar a imobilização da aranha, ligue o gás da câmara de CO2. Em seguida, transfira a aranha com pinças metálicas longas do frasco plástico fechado para a câmara de CO2.
Mantenha a aranha na câmara por cinco a 10 minutos e verifique se ela não está mais se movendo, empurrando-a suavemente com pinças longas. Em seguida, use uma pipeta de transferência com solução salina para umedecer o fio na pinça.
Em seguida, retire a aranha anestesiada da câmara de CO2 pegando-a pelas patas anteriores. Usando pinças de dissecação rombudas e as mãos com luvas, transfira a aranha anestesiada para o aparelho de pinças leves. Em seguida, separe as pontas das pinças leves fechadas e posicione o tórax cefálico da aranha entre as pontas.
Permita que as pontas se fechem completamente para garantir que a aranha seja mantida firmemente no lugar, sem ser esmagada. Em seguida, assegure-se rapidamente de que a aranha esteja posicionada com o dorso do carapaço voltado para baixo, apoiado na ponta revestida com fio, e que seu lado ventral esteja voltado para o revestimento plástico, enquanto o eletrodo positivo permanece preso à ponta inferior. Ajuste, então, o aumento, o foco do microscópio estereoscópico e a fonte de luz até que as quelíceras e as presas da aranha sejam claramente visíveis. Para iniciar a coleta do veneno, ligue o vácuo e pulverize a colheita da aranha com água.
Usando uma segunda agulha de seringa de ponta romba, aspire a água com uma agulha de vácuo para remover impurezas. Em seguida, encoste a agulha de vácuo, conectada ao eletrodo negativo, no rostro do aranha e aplique um pulso com o pedal do pé. As pernas da aranha contrairão e o veneno será visível como gotículas transparentes emergindo das presas.
Remova o regurgitado com vácuo, se necessário. Em seguida, colete as gotículas de veneno com a ponta de uma micropipeta e transfira a ponta para um tubo de 0,5 mililitro contendo água, que será sugada para dentro da micropipeta. Evite perfurar a aranha com a micropipeta e a contaminação da micropipeta com seda e cola provenientes das fiandeiras.
Em seguida, acople a seringa de transferência com o adaptador de tubo ao microcapilar na extremidade oposta à ponta de coleta e reabra a solução de veneno no tubo, colocando o tubo sobre gelo; armazene os tubos contendo veneno a menos 80 graus Celsius. Ao finalizar, após concluir a coleta do veneno, posicione um frasco plástico aberto de coleta juntamente com sua tampa próximo à aranha. Para transferência rápida, segure cuidadosamente as pernas da aranha com pinças anatômicas rombas seguradas em uma das mãos e abra cuidadosamente as pinças leves com a outra mão.
Em seguida, deslize a aranha para o frasco de coleta com pinça de ponta romba. E feche rapidamente a tampa. Dois a três dias após a coleta do veneno, anestesie a aranha em uma câmara de CO2, depois encha um recipiente com nitrogênio líquido e coloque-o próximo a um microscópio estereoscópico. Limpe a área de dissecação e a pinça com RNA away.
Em seguida, preencha um pequeno recipiente de Petri com um x de cloreto de sódio salino, e coloque-o sob o microscópio estereoscópico. A seguir, transfira a aranha da câmara de CO2 para o recipiente de Petri e use pinças para separar rapidamente o tórax cefálico do abdômen. Em seguida, segure o tórax cefálico sob o microscópio estereoscópico com pinças e posicione a colônia no campo de visão.
Use as pontas afiadas de um segundo par de pinças para cortar a cutícula que une o carapá aos aspectos laterais do cólise lateralmente. Segure o cólise com o segundo par de pinças e puxe suavemente para frente e para trás até que as glândulas de veneno sejam extraídas. Faça isso em não mais de 15 minutos.
Sequencie as glândulas da colônia e transfira-as para um tubo criogênico seguro de 0,5 mililitro. Coloque o tubo fechado em nitrogênio líquido, integrando técnicas de espectrometria de massas com bancos de dados de sequências gerados a partir do CD NA da glândula de veneno. As bibliotecas permitiram a identificação de proteínas do veneno. O peptídeo laro inepto foi uma das 36 proteínas identificadas do veneno da viúva-negra utilizando espectrometria de massas.
Não se esqueça de que trabalhar com aranhas como a viúva-negra pode ser extremamente perigoso, e precauções, como o uso de luvas de proteção, devem sempre ser tomadas ao realizar este procedimento.
Este artigo descreve um protocolo para extração de veneno de aranhas utilizando estimulação elétrica, o que facilita estudos de caracterização proteômica e de expressão gênica. O procedimento inclui microdissecações de glândulas de veneno para análises adicionais.
Os venenos de aranha representam uma fonte rica de peptídeos bioativos com potencial como moléculas iniciais para fármacos ou sondas moleculares para alvos celulares. O protocolo permite a coleta confiável de componentes autênticos do veneno, reduzindo a contaminação por proteínas glandulares e aumentando a confiabilidade na validação de alvos. Isso favorece a descoberta em estágios iniciais, fornecendo material de alta pureza para triagem mecanicista e esforços de identificação de moléculas iniciais.
O método se insere no continuum de descoberta, desde a testagem de hipóteses sobre alvos até a identificação de compostos líderes, fornecendo material de veneno para triagem funcional e acompanhamento mecanicista.