Методическая статья

Выделение молекулярной биологии в качестве основного направления исследований комаров

810 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/64975

⸱

20 января 2023 г.

В этой статье

Аннотация

ОБСУЖДАЕМЫЕ СТАТЬИ:

Chiu, M. Z., Lannon, S., Luchetti, M., Wells, M. B., Andrew, D. J. Вскрытие и иммуноокрашивание личиночных слюнных желез у комаров Anopheles gambiae. Журнал визуализированных экспериментов. (175), e62989 (2021).

Kojin, B. B., Tsujimoto, H., Jakes, E., O'Leary, S., Adelman, Z. N. Обнаружение индела после мутагенеза CRISPR/Cas9 с использованием анализа расплава с высоким разрешением у комара Aedes aegypti. Журнал визуализированных экспериментов. (175), E63008 (2021).

Kumpitak, C., Nguitragool, W., Cui, L., Sattabongkot, J., Bantuchai, S. Обнаружение спорозоитов Plasmodium у комаров Anopheles с использованием иммуноферментного анализа. Журнал визуализированных экспериментов. (175), E63158 (2021).

Taracena, M. et al. Эффективное пероральное введение РНК-интерференции (РНК-интерференции) взрослым комарам Anopheles gambiae. Журнал визуализированных экспериментов. (181), e63266 (2022).

Erlank, E., Venter, N., Koekemoer, L. L. Стандартный анализ мембранной подачи для обнаружения инфекции Plasmodium falciparum у комаров-переносчиков Anopheles. Журнал визуализированных экспериментов. (183), e63546 (2022).

Редакционная статья

Молекулярная биология лежит в основе многих ключевых технологий, которые привели к научным достижениям, достигнутым за последние 40 лет генетических исследований. Комары и переносимые ими патогены детально изучаются уже более 100 лет, в основном через призму экологии, иммунологии, вакцинологии и биологии переносчиков. Молекулярная биология остается недостаточно используемой дисциплиной в отношении информирования и разработки новых, конкретных подходов к предотвращению распространения болезней, переносимых комарами. В этом сборнике методов, озаглавленном «Молекулярная биология у комаров, средних кишек и слюнных желез», освещаются ключевые методы, применяемые к проблемам биологии комаров-переносчиков, которые охватывают многие аспекты молекулярной биологии и различные временные точки развития. Активизация научных исследований в области молекулярной биологии комаров имеет важное значение и должна способствовать прогрессу в решении сложных задач, таких как оценка пластичности генома, применение генного драйва, мультиомиксный анализ и полногеномное исследование функции генов в тканевых контекстах in vivo. По мере расширения усилий в области молекулярной биологии комаров медицинская значимость исследовательских интересов комаров для пациентов с болезнями, переносимыми комарами, будет возрастать в связи с трансляционными достижениями, полученными в результате получения дополнительной контекстно-зависимой базовой исследовательской информации.

Chiu et al. дают четкое и подробное объяснение того, как препарировать и проводить иммуноокрашивание слюнных желез (СГ) личинок комаров1. Исторически сложилось так, что СГ считались тканью, которую трудно препарировать в массовом порядке, что ограничивало объем анализа. После различных усовершенствований в исследованиях взрослых комаровSG 2,3,4, эта исследовательская группа разработала мощное средство для просмотра личиночного предшественника 1 взрослой ткани и дополнительно подтвердила, что этот метод может быть применен к нескольким видам Anopheles. Будущие применения этого метода включают оценку молекулярных, генетических и лекарственных стратегий, направленных на прекращение развития или функции комаров.

Kojin et al. предлагают лаконичный метод обнаружения индел с помощью анализа расплава с высоким разрешением после редактирования генов комаров Aedes aegypti 5. Важно отметить, что анализ не требует принесения в жертву комара5. Это облегчает широкое применение метода для получения любого мутантного штамма комаров, поскольку те же особи остаются доступными для последующих генетических скрещиваний и/или фенотипических анализов.

Kumpitak et al. 2021 предлагают умную стратегию обнаружения спорозоитов Plasmodium у комаров Anopheles с помощью ИФА6. Этот метод имеет явные преимущества по сравнению с микроскопией, и его можно широко применять к подтипам паразитов. Этот метод был использован для изучения динамики инфекции комарами в зависимости от сезона и у всех видов переносчиков малярии.

Taracena et al. документально подтверждают весьма впечатляющие достижения в скармливании дцРНК-продуцирующих бактерий комарам Anopheles для надежного нокдауна генов, даже в ткани с низким уровнем активности эндогенной РНК-интерференции — слюнных железах. Этот метод был последовательно эффективен для тестируемых генов-кандидатов-мишеней, результаты были действительны при нескольких показаниях анализов, и метод не требовал особых знаний и минимальных усилий. Теперь, когда этот мощный метод доступен, множество исследователей должны быть полностью готовы начать исследования функции генов комаров в области обратной генетики.

Erlank et al. тщательно описывают применение стандартного анализа с мембранным питанием к комарам Anopheles для обнаружения и скрининга ооцист средней кишки Plasmodium falciparum после обработки малыми молекулами и окрашивания меркурохромом8. В их исследовании большое внимание уделяется соображениям, необходимым для успеха, ограничениям низкой нормы кормления, а также широкой применимости этогоанализа8.

Эта коллекция методов демонстрирует множество возможностей, доступных для применения подходов молекулярной биологии передовыми, значимыми с медицинской точки зрения способами для поддержки разработки следующего поколения мер борьбы с переносчиками. Представленные статьи наиболее актуальны для начинающих исследователей и тех, кто недавно пришел в область векторной биологии из других областей. Автор надеется, что эти статьи облегчат планирование новых экспериментов и подходов, направленных на лучшее понимание биологии переносчиков и предотвращение передачи болезней, переносимых комарами. Существует большой потенциал для расширения подходов молекулярной биологии комаров и их использования, поэтому эта коллекция также может послужить маяком для привлечения внимания и интереса к этой области. Благодаря статьям, в которых обсуждаются такие темы, как валидация редактирования генов комаров и эффективные подходы к РНК-интерференции, эти исследования будут оставаться очень актуальными в будущем.

Раскрытие информации

Автору нечего раскрывать.

Благодарности

Автор хочет поблагодарить авторов, которые внесли свой вклад в статьи, содержащиеся в этой коллекции.

Ссылки

  1. Chiu, M. Z., Lannon, S., Luchetti, M., Wells, M. B., Andrew, D. J. Dissection and immunostaining of larval salivary glands from Anopheles gambiae mosquitoes. Journal of Visualized Experiments. (175), e62989(2021).
  2. Wells, M. B., Andrew, D. J. Salivary gland cellular architecture in the Asian malaria vector mosquito Anopheles stephensi. Parasites & Vectors. 8, 617(2015).
  3. Wells, M. B., Villamor, J., Andrew, D. J. Salivary gland maturation and duct formation in the African malaria mosquito Anopheles gambiae. Scientific Reports. 7, 601(2017).
  4. Wells, M. B., Andrew, D. J. Anopheles salivary gland architecture shapes Plasmodium sporozoite availability for transmission. mBio. 10 (4), 01238(2019).
  5. Kojin, B. B., Tsujimoto, H., Jakes, E., O'Leary, S., Adelman, Z. N. Indel detection following CRISPR/Cas9 mutagenesis using high-resolution melt analysis in the mosquito Aedes aegypti. Journal of Visualized Experiments. (175), e63008(2021).
  6. Kumpitak, C., Nguitragool, W., Cui, L., Sattabongkot, J., Bantuchai, S. Detection of Plasmodium sporozoites in Anopheles mosquitoes using an enzyme-linked immunosorbent assay. Journal of Visualized Experiments. (175), e63158(2021).
  7. Taracena, M., et al. Effective oral RNA interference (RNAi) administration to adult Anopheles gambiae mosquitoes. Journal of Visualized Experiments. (181), e63266(2022).
  8. Erlank, E., Venter, N., Koekemoer, L. L. Standard membrane feeding assay for the detection of Plasmodium falciparum infection in Anopheles mosquito vectors. Journal of Visualized Experiments. (183), e6354(2022).

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Anopheles GambiaeAedes AegyptiCRISPR/Cas9 MutagenesisPlasmodium DetectionRNA InterferenceImmunostainingEnzyme-linked Immunosorbent AssayPlasmodium FalciparumSalivary GlandsStandard Membrane Feeding AssayHigh-resolution Melt Analysis