Асептический методы должны применяться ко всем материалам, которые будут администрируемых в животных, чтобы избежать случайного введения экзогенных инфекционных агентов в организм мышей, которые можно смешивать экспериментальных результатов.
1. Заражение лабораторных мышей с кровью стадии малярийных паразитов
- При комнатной температуре таяния флаконах, содержащих по два замороженных паразитов этапе крови малярии должны быть скрещены. В этом примере два грызуна штаммы малярийного паразита Plasmodium используются yoelii yoelii и Plasmodium yoelii nigeriensis.
- Fit шприц с 22-30 колеи (G) иглы и составить 400 мкл стерильной, фармацевтического класса PBS (рН 7,4).
- Используя тот же шприц, составляет 100 мкл талой инфицированной крови; инвертировать шприцем вверх и вниз, пока содержание однородно смешанные. (Дополнительно: пипетка может быть использована для передачи PBS и инфицированная кровь в пробирку, до перевода в шприц для инъекций).
- Inject 200 мкл раствора, содержащего паразита непосредственно в брюшной полости мыши. Когда закончите, удалите шприц в мусорном ведре острых предметов. (См. также дополнительные материалы для обеспечения лабораторных мышей). В общем, стандартный размер посевной между 100-500 мкл, в зависимости от уровня паразитных инфекций в оригинальном замороженных материалов.
- Inject два паразита штаммов для пересекли границу двух мышей в каждой. Мыши станет положительным микроскопически от 3 до 5 дней после инъекции. Когда parasitemias руки между 1-5%, переходите к следующему шагу.
2. Смешанные инфекции клонов мышей
- До смешанной инфекции клон, собирают кровь из хвоста два донора мышей, зараженных различными штаммами паразита для микроскопического исследования по Гимза окрашенных тонких мазков крови (рис. 3), а также для измерения плотности красных клеток крови (см. дополнительные материалы для детальных процедур) .
- Рассчитайте объем физиологического раствора (1,5% вес / тринатрия цитрат, 0,85% вес / хлорид натрия) и мышь крови, необходимых для производства посевной смеси с использованием паразитемии и красных кровяных телец измерения плотности, полученной ранее.
- Отрегулируйте паразита решение конечной концентрации одного миллиона инфицированных эритроцитов в 100 мкл.
- Комбинат инфицированной крови от двух доноров в соотношении 1:1 для получения смешанного клон посевной. Когда два родительских клонов различаются по скорости роста, регулировать пропорции быстрорастущих родительской к медленно развивающихся родительских клонов до 1:2 или 1:5.
- Inject 100 мкл смешанного образца в брюшину каждой мыши, чтобы быть инфицированы. (См. также шагом 3,9, чтобы определить количество мышей для инъекций)
- Используя этот метод, заразить две мыши каждый с одним родительских штаммов. Одно-клон инфекции позволит определение об успешной отправке двух родительских штаммов.
3. Кормление Комары
- Подготовка три клетки содержащие 300-500 взрослых (мужчины и женщины) Anopheles stephensi комаров каждый, возраст 5-7 дней после выхода из куколки. Контейнеры покрыты сеткой безопасности по пластиковой или металлической крышкой. Два Клетки для кормления по уходу за ребенком клонов, третья клетка для подготовки генетического крест.
- Начиная через четыре дня после смешанного клон инфекции, подготовить Гимза окрашенных мазках тонкий хвост крови от зараженных мышей.
- Изучение мазков под микроскопом путем сканирования не менее 50 микроскопических полей на увеличение 1000x и определить, насколько мужчина и женщина гаметоциты присутствуют.
- Мужские и женские гаметоциты узнаваемы благодаря наличию больших вакуолей и крупные гранулы (рис. 3). Мужские и женские гаметоциты имеют розовый и голубой цитоплазмы, соответственно. Если гаметоциты присутствуют, следуйте шагу 3.6.
- Если гаметоциты отсутствуют, держать мониторинг в день, пока они появляются. Если гаметоциты присутствуют, продолжить следующий шаг.
- Inject 50 мкл анестезии препарат коктейлем, содержащим 33 мг / мл кетамина и 3 мг / мл ксилазина в брюшины мыши обезболить каждого инфицированного мыши (за 20 грамм массы тела мыши). Заключительные дозу кетамина и ксилазина это 82,5 и 7,5 мг / кг, соответственно.
- Место мышей лицом вниз на верхней части клетки содержащие взрослых комаров Anopheles stephensi, которые голодали сахара поставки в течение 24 часов и позволить комаров кормить в течение 30 минут без перерыва.
- Поддерживать комаров в insectary в стандартных условиях (температура поддерживается между 24-26 ° C, см. также дополнительные методы для обеспечения лаборатории комаров).
- Используйте один зараженный мыши для каждого 50-100 самок комаров. Усыпить мышей сразу шейки дислокации после кормления в то время как мыши все еще под наркозом.
4. Пройдя Mosquito MidgОТС и подсчет ооцист
- Через девять дней после кормления, комары будут рассмотрены на ооцист в средней кишки насекомого. Наличие ооцист в комаров, которые питаются одним клоном инфицированных мышей показывает, что гаметоциты из двух родительских штаммов являются инфекционные.
- Чтобы вскрыть комара кишки, используйте аспиратор подключен к небольшой контейнер для сбора от 5 до 10 инфицированных комаров из клетки.
- Использование CO 2 газ, обезболить комаров и передачи их в стеклянной посуде Петри на льду. Отдельный и отбросить мужской комаров. Антенны самцов заметно bushier по сравнению с самками.
- Заполните два шприца с PBS и вписать их в 26 калибр полдюйма (G ½) иглы. Депозит около 100 мкл PBS из шприца на предметное стекло.
- Передача от 5 до 10 наркозом самок комаров на каплю PBS и место скользить по рассекает микроскопом.
- Используя те же иглы, удалить крылья каждого комара и ноги, затем, держа насекомых в брюшной полости грудной клетки и задней, вытащить тело на части, пока кишки, белый мешок типа тела, не будет отпущена. Отсоедините кишки и отбросить остальные части тела.
- Добавить еще PBS на средней кишки, если слайды сухие. Средняя кишка будет вырожденной, если позволяют высушить. Место крышка скользить по midguts.
- Изучить midguts под световым микроскопом при увеличении 100х. Граф количество ооцист в каждой средней кишки (рис. 3). Ооцисты узнаваем как толстостенных кольцевые структуры, которые лежат на внешней поверхности midguts.
- Когда закончите, распоряжаться шприцы, иглы и слайд бен острых предметов.
- Если ооцисты отсутствуют в midguts, кормить комаров с зараженных мышей с большим числом гаметоциты и дать больше время кормления. Температура имеет решающее значение для этого шага. Убедитесь, что температура установлена на уровне от 24 до 26 ° C.
5. Сбор Спорозоиты от комаров с помощью центрифугирования
- Подготовка спорозоита труб коллекцию следующим образом: вырезать крышку чистой 0,5-мл центрифужную пробирку и пробить отверстие (0,1-0,2 мм в диаметре) в нижней части трубки использованием пылали 19 G иглу.
- Заполните 1 / 3 от трубка со стеклянной ваты. Вставьте фильтр трубки в 1,5-мл пробирки (одна труба достаточно урожая спорозоитов от ~ 100 комаров)
- На 17-й день после кормления, собирают комаров (Шаг 4) из клетки в небольшом контейнере с помощью аспиратора.
- Использование CO 2 газ обезболить комаров.
- Отдельные женщины из мужской комаров. Передача под наркозом самок комаров из контейнера на стеклянном блюде Петри на льду.
- Приготовьте два шприца с 26 G ½ игл заполнены PBS. Депозит около 100 мкл PBS из шприца на предметное стекло.
- Передача комаров на предметное стекло. Удалить комаров головы, крыльев, ног и живота при вскрытии микроскопом.
- Использование с острым концом щипцов передачи thoraxes в 0,5 мл PBS в 1,5-мл гомогенизатора (ступку и пестик). Магазин thoraxes на льду (спорозоита остается инфекционным в течение 2-3 ч).
- Однородный thoraxes на лед, чтобы освободить от спорозоитов слюнных желез (см. Рисунок 3), и передача лизаты (гомогенатах) в трубки, заполненной стекловатой (шаг 5.1-5.2) с использованием стеклянной пипетки.
- Центрифуга от 10 до 20 сек при 1000 оборотов в минуту при комнатной температуре.
- Сбор проточные (суспензия очищенного спорозоита), используя шприц с иглой 22-30 G. (Дополнительно: падение 10-50 мкл проточные на микроскопический слайд, место покровное стекло и визуализации живых спорозоитов под стандартный световой микроскоп, 400X увеличение, см. также рис 3)
- Inject ф 0,1-0,5 мл суспензии в спорозоита мышей (до 200,000 паразиты могут быть собраны из одного комара; см. ссылку 12). В случае успеха, животные будут инфицированы 72 часов после инъекции.
6. Клонирование Потомство использованием ограниченной Разбавление
- Семьдесят два часа после инъекции спорозоита, собирают кровь из хвоста два донора мышей, зараженных различными штаммами паразита для микроскопического исследования после Гимза окрашивания тонких мазков крови и для измерения плотности красных клеток крови (см. дополнительные материалы для детальных процедур).
- Выберите мышью отображения 0,1 до 1% паразитемии и чьи инфицированные эритроциты содержат в основном одно паразитов в качестве донора для клонирования. Повторите шаг 6,1 ближайшие дни, если мышей микроскопически отрицательным. Если животные не заражены в течение 14 дней, повторите шаг 2 до 5 и определить наличие спорозоитов в шаге 5.11).
- Развести собрано хвост крови в холодной 1:01 Решение Решение телячьей сыворотки и млекопитающих Рингера (2,7 мМ хлористого калия, 1,8 мМ хлорида кальция, 154 мМ хлорида натрия), чтобы достичь конконцентрации от 0,6 до 1-инфицированных эритроцитов на 100 мкл, и хранить посевной на льду. Таким образом, большинство индивидуальных мыши должны получить один или нулевой паразитов.
- Внутривенно вводят по 100 мкл разбавленного инфицированной крови в каждой от 50 до 100 мышей.
- Через пять-семь дней спустя, экран мышей на наличие паразитов крови стадии рассмотрения Гимза окрашенных тонких мазков крови. В успешный эксперимент, 20-50% мышей заразиться и покажет паразитемии в 0,1-5,0% в 8-й день после заражения.
7. Характеристика Потомство использованием генетических маркеров
- Соберите 20 до 40 мкл крови мышей хвост в 1,5-мл микроцентрифужную пробирку, содержащую 0,2 мл охлажденного физиологического солевого раствора цитрата, вихревые кратко, а центрифуги в течение 3 мин при 3000 оборотов в минуту при комнатной температуре до гранул кровяных клеток. Извлечение ДНК сразу или хранить гранулы при температуре -80 ° C.
- Подготовка паразита ДНК, используя любые стандартные методы выделения ДНК. Для быстрого изолирования ДНК, использование особо чистых шаблон ПЦР подготовка комплекта (Рош Прикладные Bioscience).
- Рекомбинантный потомства определены после генотипирования использованием микроспутников (МС) или одиночных нуклеотидных полиморфизма (SNP) на разных хромосомах, которые могут дифференцироваться два родительских штаммов генетическая крест. Упрощенный метод с использованием одного флуоресцентного меченных праймеров для MS генотипирования П. yoelii могут быть использованы (см. 8,9).
8. Криоконсервация крови стадии малярийных паразитов
- Сбор 0,5-1 мл инфицированной крови пункции сердца с наркозом мышь с паразитемии 5-20% в 5-10 мл охлажденного физиологического раствора.
- Центрифуга в течение 5 мин при 2000 оборотов в минуту при комнатной температуре. Удалите супернатант.
- По каплям добавить 2x Объем Glycerolyte 57 решения (Fenwal Laboratories) на крови гранул и хорошо перемешать.
- Передача подвески cryotubes (0,2-0,5 мл на трубку).
- Магазин криоконсервированных крови при температуре -80 ° С (до 1 месяца) или в жидком азоте.
9. Представитель Результаты:
В успешный эксперимент, 5-10% от клонированных линий будет независимым рекомбинантный потомства.

Рисунок 1. Схематическое изображение жизненного цикла и генетической рекомбинации событий во время генетические крест. Генетическая рекомбинация события происходят на ранней стадии развития в организме комара. После оплодотворения "гаплоидных" мужской и женской гамет различных генетических опытом работы в средней кишке комара ", диплоидные" зиготы формируются. Зигота представляет собой лишь этап диплоидных жизненного цикла паразита; мейоза следует в течение 12 часов оплодотворения, и все последующие этапы комаров и млекопитающие остаются гаплоидными. В результате зиготы развиваются в ookinetes и ооцисты. Рост и митотического деления каждого ооцисты производит тысячи спорозоитов, которые высвобождаются в hemoceal комаров. Те, спорозоиты, что переход на слюнные железы находятся в состоянии быть переданы млекопитающего, где развитие печени и красные клетки крови этапах происходит. В ходе красный циклы клеток крови, некоторые паразиты могут дифференцироваться в зрелые мужские и женские гаметоциты. Цикл паразита жизнь заканчивается, когда эти гаметоциты принимаются к другой комар, увековечивая передачи.

Рисунок 2. Наследование ядерных генов в малярийных паразитов и производстве рекомбинантных потомства. Генетическая рекомбинация может быть собрана хромосомных рекомбинации или кроссовер событий. Гомозиготные потомства производства самоопыления между гамет одного и того же родительского клона 1 или 2 (и D), соответственно. Б) Гетерозиготные потомства производства взаимообогащения гаметы двух различных родительских клонов, рекомбинантный ядер (синий овал) формируется путем хромосомного рекомбинации в одиночку. С) Гетерозиготные потомство производится из взаимообогащения гаметы двух различных клонов родителей, рекомбинантный ядер (красный овал) формируется путем пересечения между не-сестринских хроматид гомологичных хромосом.

Рисунок 3. Морфология грызунов малярийного паразита Plasmodium yoelii. ) Кольцо этапе, В) трофозоит, С) шизонта, D) мерозоиты, Е) незрелые мужчины гаметоцит, F) зрелых мужчин гаметоцит, G) незрелых женщин гаметоцит, H) взрослая самка гаметоцит, I) кишки с ооцист на 10 день после кормления (зрелых ооцист указаны стрелками; 200x увеличение), J) слюнные железы комара (100x увеличение), К) спорозоитов (400x увеличение).