Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Внутригрудная наноинъекция вируса для изучения взаимодействия вируса с хозяином у взрослых мух

1.7K просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Янг, С., и др. Установление вирусной инфекции и анализ взаимодействия хозяина и вируса у Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (2019).

В этом видео мы описываем процедуру выполнения нано-инъекции одноцепочечного РНК-вируса положительного смысла взрослым самцам дрозофилы и последующем изучаем противовирусные реакции, инициированные инфекцией. Анализ полимеразной цепной реакции выявляет активацию специфических генов у инфицированных мух, что указывает на активацию путей иммунного ответа, включая РНК-интерференцию и передачу сигналов JAK/STAT.

Протокол

1. Вирусная инфекция у дрозофил

  1. Заражайте мух с помощью наноинъекций и проводите анализы выживаемости.
    1. Потяните за капилляры, чтобы подготовить инъекционные иглы, заполните инъекционную иглу маслом и соберите инжектор.
    2. Обезболивающие мухи на прокладке под действием легкого потокаСО2. Инокулировать мух путем внутригрудного введения 50,6 нл раствора вируса (100 БОЕ, разбавленных буфером Tris-HCl, pH 7,2). Введите не менее 3 флаконов с мухами (по 20 мух на флакон).
      заметка: Инъекция занимает много времени (обычно 100 мух в час), а репликация вируса дрозофилы C (DCV) происходит очень быстро, поэтому очень важно записывать точное время на пробирке после окончания каждого флакона (20 мух). Внедрение только буфера устанавливается в качестве фиктивного элемента управления. Как правило, предпочтение отдается взрослым самцам мух, так как результаты более стабильны и воспроизводимы, чем при использовании самок, поскольку гормональные изменения во время спаривания и размножения могут влиять на показания самок.
    3. Выращивайте инъекционных мух при температуре 25 °C, влажности 60% при нормальном цикле света/темноты. Ежедневно снабжайте мух свежим кормом, и фиксируйте количество мертвых мух.
    4. Выполните не менее 3 биологических повторений и постройте кривую выживаемости.
    5. Для статистического анализа данных о выживаемости сгенерируйте кривые выживаемости Каплана-Мейера с помощью статистического программного обеспечения. Выполните логарифмический ранговый тест для вычисления значений P. В таблицу выживаемости введите информацию по каждому испытуемому. Затем программное обеспечение вычисляет процент выживаемости в каждый момент времени и строит график выживаемости Каплана-Мейера.
      заметка: НЕ добавляйте в флакон дополнительные дрожжи. По сравнению с контрольной группой, инфицированные DCV мухи иногда имеют асцит и неуклюжи, что делает их уязвимыми к липким дрожжам. В предварительном эксперименте лучше записать больше временных точек, чтобы выяснить временные рамки, в которые произойдет массовая гибель инфицированных мух. Как правило, инфицированные мухи редко умирают в течение первых двух дней, даже для мутантных линий Dicer-2. Для мухи w1118 (Bloomington 5905), инфицированной 100 БОЕ DCV, это временное окно составляет около 3-5 дней после заражения. Плодовые мушки, которые умирают в течение 0,5 ч после инъекции, не должны считаться смертельными, потому что они могут быть убиты от травмы иглой, а не от вирусной инфекции.

2. Измерение нагрузки DCV с помощью анализа цитопатического эффекта (CPE)

  1. В 1-й день заражайте самцов мух, как описано в шагах 1.1.1-1.1.2. Сгруппируйте инъекционных мух в группы по 20 человек и поддерживайте их на свежем корме для мух в течение желаемого времени (обычно в течение 24 часов или 3 дней). Ежедневно обеспечивайте мух свежим кормом.
  2. На 2-й день высейте клетки Drosophila S2* в 10-сантиметровую чашку для клеточной культуры до плотности примерно 5x106 до 1x107 клеток/мл.
  3. На 3-й день соберите 5 мух (под легким потокомСО2) и измельчите их в центрифужной пробирке объемом 1,5 мл в течение 30 с 200 мкл трис-буфера и керамических шариков с помощью гомогенизатора. Храните образцы при температуре -80 °C или сразу переходите к следующему этапу.
  4. Тщательно обработайте образец вихрем. С помощью шприца объемом 1 мл и фильтра 0,22 мкм отфильтруйте надосадочную жидкость в новую пробирку объемом 1,5 мл.
  5. Проводят последовательные 10-кратные разведения надосадочной жидкости с полной средой для клеток S2*. Добавьте в лунку разведение по 50 μл. Добавьте 50 мкл питательной среды без вируса в лунку, классифицируемую как лунка отрицательного контроля.
    заметка: Для каждой степени разубоживания использовали 8 скважин. Поскольку типичный выход DCV составляет около 108-10 9 БОЕ/мл, разведение должно охватывать, по крайней мере, ~10-5-10-10.
  6. На 4-й день наблюдайте за CPE с помощью светлопольного микроскопа с объективом 20X или 40X. Классифицируйте лунку, в которой клетки выглядят размытыми, а среда заполнена фрагментами, как «положительную лунку», а лунку, в которой морфология клеток нормальная, — как «отрицательную лунку».
  7. Пометьте положительные или отрицательные скважины CPE знаком + или –, соответственно. Рассчитайте среднюю инфекционную дозу вирусной культуры тканей (TCID50).

3. Нагрузка DCV, измеренная с помощью qRT-PCR

  1. В 1-й день заражайте мух, как описано выше. Группируйте самцов мух (20 мух в группе) и выращивайте их на свежем корме для мух в течение желаемого времени, обычно в течение 24 часов или 3 дней. Ежедневно обеспечивайте мух свежим кормом.
  2. На 3-й день соберите 5 мух под световым потоком CO2 в пробирку объемом 1,5 мл с 200 мкл буфера для лизиса и 20 керамическими шариками (диаметр = 0,5 мм) и измельчите образцы с помощью гомогенизатора с высокой скоростью в течение 30 с. Добавьте в каждую пробирку по 800 мкл дополнительного буфера для лизиса и храните образцы при температуре -80 °C или немедленно проведите экстракцию РНК и qRT-PCR.
  3. Приготовьте наконечники, трубки, пробирки, не содержащие РНКазы, а также деионизированную, обработанную диэтилпирокарбонатом (DEPC) и отфильтрованную мембраной 0,22 мкм воду. Добавьте в образец 200 μл хлороформа (≥99,5%) и энергично встряхивайте в течение 15 с вручную. Инкубировать в течение 5 минут или дольше при комнатной температуре до тех пор, пока водная фаза и органическая фаза не будут четко разделены.
    заметка: Хлороформ чрезвычайно опасен, и с ним нужно обращаться осторожно. НЕ делайте образец вихревыми, это увеличит риск загрязнения ДНК.
  4. Центрифугируйте образцы при 13 000 x g в течение 15 мин при 4 °C.
  5. Соберите 400 мкл надосадочной жидкости и перенесите надосадочную жидкость в новые пробирки. Смешайте с таким же объемом изопропанола (≥ 99,5%), аккуратно переверните образцы 20 раз вручную, а затем высадите в осадок в течение 10 минут или дольше при комнатной температуре><. заметка: Осадки при -20 °C увеличат выход РНК.
  6. Центрифугируйте образцы при давлении 13 000 x g в течение 10 мин при 4 °C. На дне пробирки видны гранулы белой РНК.
  7. Выбросьте надосадочную жидкость и добавьте 1 мл 70% этанола (этанол в воде DEPC) и переверните несколько раз, чтобы промыть РНК.
  8. Центрифугируйте образцы при 13 000 x g в течение 5 мин при 4 °C. Выбросьте надосадочную жидкость и сухую РНК в течение 5-10 мин; РНК должна стать прозрачной.
  9. Добавьте в образец 50 μл воды DEPC, несколько раз пипетку и сделайте вихрь.
  10. Возьмите 3 мкл РНК для титрования концентрации РНК. Количественное определение РНК при длине волны 260 нм. В норме концентрация РНК, экстрагируемой по этому протоколу, составляет примерно 100-500 мкг/мкл, что подходит для синтеза кДНК.
  11. Используйте 2 мкг РНК для синтеза кДНК. Разбавьте образец до 100 мкл с ddH2O и храните при -20 °C.
  12. Проведите qRT-PCR в соответствии с инструкциями производителя и запустите qRT-PCR.
    заметка: Для синтеза кДНК DCV случайные праймеры работали гораздо лучше, чем полиА-праймеры. Экспрессия мРНК DCV нормализуется до эндогенной мРНК рибосомального белка 49 (rp49). Олигонуклеотидные праймеры, используемые в этой части:
    rp49 5' AGATCGTGAAGAAGCGCACCAAG 3' (вперед) и
    5' CACCAGGAACTTCTTGAATCCGG 3' (реверс);
    DCV, 5' TCATCGGTATGCACATTGCT 3' (вперед) и
    5' CGCATAACCATGCTCTCTG 3' (реверс);
    vago, 5' TGCAACTCTGGGAGGATAGC 3' (вперед) и<бр /> 5' AATTGCCCTGCGTCAGTTT 3' (задний ход);
    вирус-индуцированная РНК 1 (vir-1) 5' GATCCCAATTTTCCCATCAA 3' (вперед) и
    5' GATTACAGCTGGGTGCACAA 3' (задний ход).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
микроскопОлимпСКХ41
Авто-нанолитровый инжектор Nanoject IIДруммонд Сайентифик3-000-204 (Английский)Nanoject II Автоматический инжектор переменного объема (от 2,3 до 69 нл) со стеклянными капиллярами (110 В)
Среда для насекомых ШнайдерасигмаС9895Культура клеток
Чашка для клеточных культур 10 смсигмаCLS430167Культура клеток
Инкубатор дрозофил ПерсивальИ-41NLВыращивание дрозофилы
Фильтр 0,22 мкмМногородностьSLGP033RS
Микроцентрифужные пробирки 1,5 млклеймоNo 352070 (Английский
1,5 мл микроцентрифужные пробирки без РНКазыАксигенMCT-150-C
Система количественной ПЦР ABI 7500ЛПИ7500количественной ПЦР
центрифугаЭппендорф5810Р
центрифугаЭппендорф5424Р
хлороформсигма151858Экстракция РНК
Вода DEPCсигма95284-100МЛЭкстракция РНК
Изопропиловый спиртсигмаИ9516Экстракция РНК
Буфер для лизиса (экстракция РНК)Термо Фишер15596026Реагент ТРИЗОЛ
Буфер для лизиса (экстракция жидкого образца РНК)Термо Фишер10296028Реагент TRIzol LS
Оптическая адгезивная пленкаЛПИ4360954количественной ПЦР
Пенициллин-стрептомицин, жидкийИнвитроген15140-122Культура клеток
планшет для количественной ПЦРЛПИА32811количественной ПЦР
Статистическое программное обеспечениеГрафПад Призма 7
TransScript Fly First Strand синтез кДНК SuperMixTransScriptАТ301Экстракция РНК
вихрьИКАВИХРЬ 3Экстракция РНК
ФБСИнвитроген12657-029 (Английский)Культура клеток
Плоскодонный 96-луночный планшетсигма CLS3922 Культура клеток
Клеточный инкубаторСаньоМИР-553
100 Сменные трубкиДруммонд Сайентифик3-000-203-Г/Х
)

Теги

Drosophila melanogasterJAK STATDicer 2Wolbachia