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Neuroscience

ARNi médiée double inactivation génique et de mesure de la perception gustative chez les abeilles ( Published: July 25, 2013 doi: 10.3791/50446

Summary

Dans ce protocole, nous décrivons deux stratégies qui suppriment simultanément deux gènes (knockdown double gène) chez les abeilles. Ensuite, nous présentons comment utiliser la réponse d'extension trompe (PER) d'analyse pour étudier l'effet de knockdown double gène sur Honey Bee perception gustative.

Abstract

Cette vidéo montre les nouvelles techniques de l'interférence ARN (ARNi), qui régulent à la baisse deux gènes simultanément dans les abeilles en utilisant l'ARN (l'ARN double brin) injections double brin. Il présente également un protocole de réponse d'extension du proboscis (PER) d'essai pour mesurer la perception gustative.

Inactivation génique médiée par ARNi est une technique efficace la régulation négative de l'expression du gène cible. Cette technique est généralement utilisée pour la manipulation d'un seul gène, mais il a ses limites pour détecter les interactions et les effets conjoints entre les gènes. Dans la première partie de cette vidéo, nous vous présentons deux stratégies pour frapper simultanément sur les deux gènes (appelées knockdown double gène). Nous montrons les deux stratégies sont en mesure de réprimer efficacement deux gènes, vitellogénine (VG) et ultraspiracle (USP), qui sont dans une boucle de rétroaction réglementaire. Cette approche knockdown double gène peut être utilisé pour disséquer les interrelations entre les gènes et peut être facilement appliqué dansdifférentes espèces d'insectes.

La deuxième partie de cette vidéo est une démonstration de l'extension réponse dosage trompe (PER) chez les abeilles après le traitement de knockdown double gène. Le test PER est un test standard pour mesurer la perception gustative chez les abeilles, qui est un indicateur clé de la rapidité de maturation sur le comportement des abeilles est. Grand perception gustative des abeilles nid indique le développement comportemental augmenté, ce qui est souvent associée à un plus jeune âge au début de la recherche de nourriture et d'alimentation spécialisation dans le pollen. En outre, par essai peut être appliqué à identifier les états métaboliques de satiété ou de faim chez les abeilles. Enfin, par dosage combiné avec appariement différents stimuli odorants pour le conditionnement des abeilles est également largement utilisé pour les études de l'apprentissage et la mémoire chez les abeilles.

Introduction

L'interférence ARN (ARNi) est gene silencing post-transcriptionnelle basée sur l'ARN, qui se produit dans une grande variété d'organismes eucaryotes. Le processus de RNAi est déclenchée par l'ARN (ARNdb) précurseurs bicaténaires endogènes ou exogènes. L'ARN double brin active la protéine Dicer de ribonucléase qui lie et clive l'ARN double brin en petits fragments (20-25 pb). Ensuite, les petits fragments d'ARN double brin le guide la reconnaissance et le clivage d'ARNm complémentaires par les protéines Argonaute, un composant catalytique de complexe RNA-induced silencing (RISC) 1. Chez les mammifères, ARNdb plus de 30 nt, activent une réponse antivirale (réponse interféron, IFN), qui conduit à une dégradation non spécifique des ARN transcrits 2. Cependant, à long ARN double brin sont avérées efficaces et spécifiques chez les insectes car il ya un manque de ce IFN 3.

Longs ARNdb ont été utilisés pour la régulation négative des gènes cibles de différentes espèces d'insectes. Les abeilles sont l'un des pionorganismes EER d'insectes dans lequel les fonctions de nombreux gènes importants dans le développement et le comportement ont été révélés en utilisant l'ARN double brin 4,5. Plusieurs méthodes de livraison ARNdb ont été réalisées chez les abeilles: ARNds alimentation régule négativement efficacement l'expression du gène cible en larves d'abeilles 6, alors que l'injection ARNdb est une approche efficace pour inactivation génique dans le miel embryons d'abeille 4 et les abeilles adultes 7,8.

effets knockdown de gènes exposées en appliquant ARN double brin pour les insectes sont transitoires et localisée. Des études ont montré que les injections d'ARN double brin abdominaux et les injections de ARNds thoraciques réprimer efficacement l'expression du gène cible dans les cellules du corps de graisse abdominale d'insectes 9,10. ARNdb est injecté dans les cavités abdominales et thoraciques et des cellules de graisse corporelle sont en mesure de prendre l'ARNdb de l'hémolymphe où les cellules sont baignées 10. Toutefois, les gènes dans d'autres organes, tels que les ovaires et le cerveau, ne peuvent pas être ciblés par l'une desinjections abdominales ou thoraciques. Afin de cibler des gènes dans le cerveau d'abeille, l'injection du cerveau de l'ARN double brin a également été réalisée, ce qui influence de manière efficace l'expression d'un gène cible dans des zones du cerveau locaux 11. Ici, nous ne documentons injection d'ARN double brin abdominale qui est plus couramment utilisé dans les abeilles adultes.

RNAi a été principalement utilisé pour cibler un gène unique et a été un outil puissant pour révéler la fonction des gènes. Cependant, n'importe quel gène n'est pas isolé des autres, c'est dans les réseaux de régulation complexes. Une clé pour comprendre un processus biologique consiste à disséquer la façon dont les gènes interagissent les uns avec les autres, ce qui nécessite des manipulations simultanées de gènes multiples plutôt qu'un seul inactivation génique. Dans les lignées cellulaires de mammifères, les scientifiques ont réussi à inhiber simultanément deux ou trois gènes en utilisant des systèmes de livraison de 12 ou multi-microARN (miARN) conçoit en épingle à cheveux 13. Mais chez les insectes, plusieurs passes rabattues de gènes sont encore testés. Ici, nous présentastratégies t d'injection différents, qui peuvent atteindre un effet de choc à double gène. Nous ciblons deux gènes: vitellogénine (VG) qui code pour une protéine précurseur jaune et ultraspiracle (USP) qui code pour un récepteur putatif de l'hormone juvénile (JH) et peut servir comme un facteur de transcription médiation des réponses à JH 14 chez les abeilles. Vg et JH régulent mutuellement dans une boucle de rétroaction 15 et sont impliqués dans la régulation du comportement abeille 9. En utilisant la double inactivation génique, nous perturbent à la fois Vg et les voies JH, et découvrez comment ils affectent conjointement le comportement des abeilles et de la physiologie et comment vg, USP et JH interagissent 9.

Perception gustative est un facteur prédictif du comportement des abeilles mellifères comportement social 16. En termes de développement, de comportement des abeilles nid avec grande perception gustative comportemental rapides maturité, et généralement fourragères tôt dans la vie et préfèrent recueillir le pollen 16,17. Bien que la réglementation mECANISMES qui sous-tendent la perception gustative sont encore peu claires, des études ont montré que la perception gustative est liée à métabolismes internes d'énergie 9, la sécrétion hormonale 18,19 et biogénétique amine voies 20. Les deux Vg et JH sont des régulateurs hormonaux importants moduler la perception gustative 7,21. En laboratoire, une variation de la perception gustative chez les abeilles peut être évaluée en testant la réponse extension du proboscis (PER) de différentes solutions de saccharose. Chaque abeille est testé par toucher son deux antennes avec une goutte d'eau suivie d'une série ascendante de concentration de 0,1, 0,3, 1, 3, 10, 30% de saccharose. Une réponse positive est à noter si une abeille s'étend pleinement ses trompe quand une goutte d'eau ou saccharose est touché à chaque antenne. Basé sur le nombre de réponses positives aux solutions, le niveau de perception gustative de chaque individu peut être déterminé 16. Toutefois, l'application de la PER ne se limite pas à la mesure de gperception ustatory. Le PER est aussi une méthode efficace pour tester l'état métabolique des abeilles tels que la satiété contre la faim. Les abeilles avec des réponses plus au saccharose ont plus faim en général (Wang et Amdam, données non publiées). Par ailleurs, le paradigme PER peut également être utilisé dans l'apprentissage associatif et de la mémoire chez les abeilles. Dans ce cas, les abeilles seront formés à associer la présence d'eau de saccharose avec une odeur. Quand les abeilles apprennent l'association, seule la présence de l'odeur peut susciter une réaction de trompe positif sans les récompenser avec le saccharose 22,23. Dans cette vidéo, nous montrons comment réaliser PER d'évaluer la perception gustative qui a été connecté avec vg et usp à double effet de choc dans une étude précédente 9.

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Protocol

Partie 1: ARNi à médiation knockdown double gène

1. ARNds Synthèse

  1. amorces de conception d'ARN double brin ciblant vg, USP et un gène codant pour la protéine de fluorescence verte de contrôle (GFP) qui n'est pas à l'abeille génome: amorces ont été conçues en utilisant le logiciel gratuit en ligne Primer3 ( http://frodo.wi.mit.edu/ ) .
  2. synthèse ARN double brin pour vg, USP et GFP: utilisation du système de production RiboMax T7 RNA de Promega pour la transcription in vitro.
  3. ARNds purification:
    1. Dénaturation et renaturation: chaleur l'ARNdb à 85 ° C pendant 5 minutes et laisser refroidir à la température ambiante pendant 1 heure.
    2. Traitement à la DNase I: ajouter 1 pl DNase I dans chaque réaction ARN double brin et mélangez-les en tapotant les tubes. Incuber pendant 15 min à 37 ° C.
    3. Ajouter 150 ul d'eau sans nucléase et 750 ul TRIzol - LS dans chaque réaction et mélanger doucement par invErting le tube. Incuber les échantillons pendant 5 min à 30 ° C.
    4. Ajouter 200 ul de chloroforme dans chaque échantillon. Mélanger vigoureusement pendant 20 secondes. Centrifuger les échantillons pendant 15 min à 12000 g à 4 ° C.
    5. Transférer le surnageant à chaque nouveau tube et ajouter 500 ul d'alcool isopropylique dans chaque tube. Mélangez-les en inversant le tube. Incuber le mélange pendant 20 min à -20 ° C. Centrifuger pendant 10 min à 12000 g à 4 ° C.
    6. Retirer le surnageant et utiliser 1,000 ul d'éthanol à 75% à laver le culot. Après centrifugation le tube pendant 5 min à 7500 g à 4 ° C, l'air sec l'ARNdb granulés, et utiliser l'eau sans nucléase de dissoudre la pastille. Afin d'assurer l'efficacité de la régulation génique, la concentration ARNds devrait être d'environ 9 -10 pg / pl.

2. ARNds injection abdominale

Pour un effet à double gène, il ya deux stratégies: 1) injection unique: mélange ARN double brin de deux gènes et Inject le mélange; 2) deux jours injection: injecter le premier ARN double brin ciblant un gène sur le premier jour, et injecter le second ARN double brin dans les mêmes abeilles sur le deuxième jour.

  1. Froid nouvellement émergé abeilles dans une ° C réfrigérateur 4 pendant 1-2 min. Quand les abeilles sont immobilisés, monter 3-4 abeilles en parallèle sur des boîtes de Pétri remplies de cire solide avec des épingles insectes croisés entre leurs abdomens et thoraces.
  2. Refroidir les abeilles à nouveau dans un réfrigérateur ° C 4. S'assurer que les abeilles sont totalement immobile. Il faut environ 1-2 min. Les abeilles doivent regarder lâche. Si les abeilles deviennent courbés ou tordus, cela signifie qu'ils sont refroidis trop longtemps qui devrait être évité. Chilling provoque trop forte mortalité, mais une immobilisation complète est important que tout mouvement augmente la taille de la blessure et de mortalité.
  3. Mettez une couche jetable aiguille 30 G (BD) sur une micro seringue Hamilton. Prenez 3 ARNds ul et s'assurer qu'il n'y a pas de bulle d'air dans la seringue. L'aiguille est insérée à un côté de l'abdomen pour éviter damaging organes internes. Appuyer lentement le piston de la seringue pour permettre à l'ARN double brin qui doit être absorbée. Etant donné que l'ARN double brin est très visqueux, il faut deux à trois secondes à être complètement expulsé de la seringue. Après avoir complètement poussant sur le piston, laisser l'aiguille dans la plaie pendant 4-5 sec. Observez les abeilles pendant 3-5 sec après les injections. Si un hémolymphe fuites de gouttelettes de la plaie, jeter l'abeille.
  4. Utilisez des couleurs différentes pour marquer leurs thoraces correspondant aux différents traitements. A ce stade, si la stratégie d'injection unique a été utilisé, les abeilles peuvent être replacés dans une colonie après 1 hr observation. Toutefois, si la stratégie d'injection de deux jours a été utilisé, après l'injection de la première ARN double brin, les abeilles doivent être placés dans une cage grillagée cylindre avec du miel fourni sur le côté et être maintenus dans un incubateur à 34 ° C et 80% d'humidité .
  5. Le deuxième jour, suivez les étapes 2.2 et 2.3 pour refroidir les abeilles dans les cages en filet et monter sur des plaques de cire. Effectuer injections avec le deuxième ARN double brin comme il est descrilit dans l'étape 2.4.
  6. Que les abeilles se remettre à la température ambiante pendant 1 heure et les introduire dans une colonie.

Remarque: Les effets sacrifiés peuvent être détectés par RT-PCR quantitative (qRT-PCR) et Western blot. En général, l'efficacité du knockdown est variable et dépend de nombreux facteurs. Dans notre étude, la double inactivation génique peut être détecté 7 jours après une seule injection et les injections de deux jours.

Partie 2: Extension réponse dosage Proboscide (PER)

1. Collecte des abeilles de la ruche

Au jour 6 après les injections, collecter les abeilles traitées de la colonie sans l'aide d'un fumeur. Recueillir les abeilles dans la maille métallique cages de cylindres. Gardez 3 abeilles dans chaque cage.

2. Abeilles de montage pour PER

Refroidir les abeilles à 4 ° C jusqu'à ce qu'elles soient complètement immobilisés. Montez chaque abeille verticalement dans un tube en plastique spécialement conçu pour les PER. Gardez l'abdomen à l'intérieur du tube par using deux petits morceaux de ruban, et de garder la tête qui sort du tube. Placer les tubes sur une grille de deux rangées de petites colonnes en plastique, et attribuer à chaque tube (abeille) avec un numéro d'identification. Ensuite, mettre les abeilles traitées sur les étagères dans un incubateur (34 ° C et 80% d'humidité) et les garder dans l'incubateur pendant 2 heures.

3. Préparer une série de saccharose Water Solutions

Préparer 0%, 0,1%, 0,3%, 1%, 3%, 10% et des solutions aqueuses de saccharose de 30% et de charger les solutions dans des seringues ayant des aiguilles de G 15-20.

4. Par essai

Touchez l'antenne de l'abeille avec une gouttelette de solution de 0% (eau), suivie par des solutions aqueuses de saccharose 30% à 0,1%, 0,3%, 1%, 3%, 10% et. Testez toutes les abeilles avec de l'eau en premier et attendre au moins deux minutes que l'intervalle entre chaque solution est utilisée. Par conséquent, nous avons habituellement au moins 20 abeilles pour chaque essai. Si une abeille s'étend pleinement ses trompe, une réponse positive est compté.

5.Gestion des données

Résumer le total des réponses positives pour chaque individu pointage de réponse gustative (GRS) pour. Effectuer une analyse statistique appropriée des données.

Partie 3. validation des inactivation génique

Corps gras sont disséqués par un autre ensemble de 7 jours vieilles abeilles traitées. Une procédure Trizol standard est utilisé pour l'extraction de l'ARN, qui est suivie par la DNase traitement I 24. Vg et l'expression du gène USP est analysé par un à deux étapes qRT-PCR. Actine est utilisé en tant que gène de référence, car il a des expressions stables dans différents tissus des abeilles mellifères. Amorces de PCR en temps réel publiés pour VG et le gène USP sont utilisés dans cette expérience 24. Les données sont analysées à l'aide de Delta-Delta méthode CT 25.

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Representative Results

Tant les deux jours de l'injection stratégies mono-injection et réduit de façon significative vg (One-way ANOVA, p <0,001) (figure 2A) et l'USP (One-way ANOVA, p <0,001) (figure 2B) les niveaux de transcription chez les abeilles six jours après l'ARNdb a été injecté. La suppression de l'USP transcription en utilisant l'injection unique avec un mélange ARN double brin et l'injection de deux jours avec vg premier et second USP (vg / USP) était significativement plus faible que l'injection de deux jours avec l'USP premier et second vg (USP / vg) (analyse post-hoc, mélange p vs USP / vg = 0,013, p vg / usp vs USP / vg = 0,019).

Le GRS dans les doubles abeilles knockdown était significativement plus élevé que les abeilles de contrôle GFP (test T de Student, p = 0,0496) (figure 3).


Figure 1. Organigramme de l'interférence ARN (ARNi) / réponse extension du proboscis (PER) de l'essai. Quatre groupes de 50 abeilles nouvellement écloses ont été injectés avec de l'ARN double brin (ARNdb) de vitellogénine (VG) et ultraspiracle (USP) en utilisant différentes stratégies d'association ou avec l'ARN double brin de fluorescence verte protéines (GFP) qui n'existe pas dans le génome des abeilles. Les abeilles ont été replacés à une ruche après les injections, et ont été recueillies au bout de 6 jours. Seize abeilles par groupe ont été recueillies pour la validation des inactivation génique par PCR en temps réel, et trente par groupe étaient d'intervention d'extension du proboscis (PER) de l'essai. Le «GFP ARNds 'indique les abeilles injectés avec GFP ARN double brin, le« VG + mélange USP »indique les abeillesprojetée avec vg et le mélange USP ARN double brin; la «vg / usp 'indique les abeilles injectés avec vg ARNds le premier jour, puis injectés avec l'USP ARNds le deuxième jour, le' USP / vg 'indique les abeilles injectés avec l'USP ARNds sur Le premier jour, et injecté avec vg ARNds le deuxième jour.

Figure 2
Figure 2. Double gène validation de knockdown en utilisant la PCR en temps réel. Connexion valeur relative de l'ARNm transformé (moyenne ± SEM) dans le corps de graisse abdominale des abeilles traitées. La valeur relative de l'ARNm a été calculée à l'aide de Delta-Delta méthode CT. (A) expression Vg 6 jours après les injections ARN double brin. Les transcriptions vg étaient significativement régulés à la baisse par trois doubles k approches nockdown (ALLER ANOVA, p <0,001). (B) Expression Usp 6 jours après les injections ARN double brin. Les transcriptions usp ont été significativement réduites par trois approches knockdown doubles (une ANOVA, p <0,001). Toutefois, l'expression USP dans les abeilles injecté le mélange ARN double brin et vg / USP était beaucoup plus faible que celle des abeilles injectés avec l'USP / vg (analyse post-hoc, p mélange vs USP / vg = 0,013, p vg / usp vs USP / vg = 0,019), ce qui indique que vg peut être un organisme de réglementation principal de la boucle réglementaire vg et JH. Le «RQ» indique le niveau de quantification relative des transcrits de gènes cibles. Les différentes lettres au-dessus des barres indiquent les différences significatives entre les groupes de traitement.

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Figure 3. Score de réponse gustative (GRS) en utilisant la réponse d'extension trompe (PER) de l'essai. Les abeilles qui ont été injectés avec vg et le mélange USP ARNds avait plus GRS que les contrôles de GFP, ce qui indique qu'ils étaient plus sensibles au saccharose. Les différentes lettres au-dessus des barres indiquent les différences significatives entre les groupes de traitement (test T de Student, p = 0,0496).

Figure 4
Figure 4. Éventuels réseaux de gènes de régulation ont révélé en utilisant vg et approche USP double effet de choc. Hormone juvénile (JH) est produite dans le cerveau d'abeille de miel et sécrétée dans l'hémolymphe. Vitellogénine (Vg) est un précurseur de la protéine jaune produite par les cellules de graisse corporelle. Vg et JH sont dans une boucle de rétroaction de régulation Physiol métaboliquegie, la perception gustative, et l'âge de survenue de la recherche de nourriture et d'alimentation préférence des abeilles mellifères. Des études suggèrent que ultraspiracle (USP) est un récepteur putatif de JH et peut servir comme un facteur de transcription. Notre chambre double inactivation de VG et de l'USP a révélé vg joue un rôle central dans la relation entre vg, USP et JH. 1. Nous avons trouvé deux knockdown de VG et usp causé une plus grande augmentation JH qu'un seul knockdown vg, et un usp unique knockdown n'induit pas de changement dans JH. Il suggère que Vg non seulement inhibe la production JH, mais inhibe une réponse évaluations de JH USP knockdown (A). Dans passes rabattues doubles, l'augmentation spectaculaire des résultats de production JH à partir d'une inhibition réduite de Vg causée par vg knockdown et une réponse compensatoire à une transduction JH réduite causée par l'USP knockdown (B). 2. Nous avons trouvé uspl'abondance de la transcription a été plus réduite par l'USP ARNds lorsque vg est principalement régulée à la baisse ou simultanément, ce qui suggère vg supprime la sensibilité de l'USP mRNAto son ARN double brin. Comment peut-vg être impliqué dans l'interférence ARN (ARNi)? Vg régule abeille défense immunitaire et l'ARNi est une partie du système immunitaire innée antivirale. Notre étude précédente montre argonaute 3 (GB19389, Piwi), une composante importante du complexe RNA-induced silencing (RISC), est l'un des gènes candidats qui influencent abeille comportement social (perception gustative, l'âge de début se nourrir et se nourrir de préférence), qui est commandé par le module VG / JH. Par conséquent, il est possible que Vg peut supprimer protéines Argonaute affectant l'activité de RISC (A). Quand vg est régulée à la baisse, USP ARNdb est capable de dégrader de manière plus efficace ARNm USP (B). 3. Notre étude en double démontable révèle également que l'USP nepas arbitrer effet inhibiteur de JH sur la production Vg dans le corps gras, car ni unique knockdown USP affecte vg transcription abondance, ni deux vg et usp knockdown provoque une réduction supplémentaire des transcriptions vg. Cliquez ici pour agrandir la figure .

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Discussion

Notre étude est la première tentative de frapper simultanément sur les deux gènes chez les insectes adultes. Nos résultats montrent que les deux stratégies d'ARN double brin injections (une seule injection et l'injection de deux jours) sont efficaces pour la répression du gène double, et gene silencing simultanée de VG et USP peuvent être testés 6 jours après les injections ARN double brin dans les abeilles 8,9. Cependant, le gène knockdown efficacité varie selon les espèces d'insectes selon le niveau de transcription du gène cible, taux de rotation des protéines et de l'efficacité d'absorption ARN double brin par des cellules ou des organes. En outre, l'effet de l'ARNi est dose-dépendante. Nous avons trouvé une abeille nouvellement émergé pourrait bien accepter l'ARN double brin 4 pi, mais le taux de mortalité a augmenté rapidement si plus de 4 ARNds ul a été injecté. Par conséquent, la stratégie d'injection de deux jours peut-être plus approprié que l'injection unique pour une expérience qui nécessite plus grande quantité de volume d'injection.

Ici, la double inactivation génique 9

Par exemple Vg et JH sont dans une boucle de rétroaction régulation abeille physiologie 9 et maturation comportementale 26,27. Des études antérieures ont montré que inactivation génique vg peut augmenter le niveau JH chez les abeilles 28, alors que l'application topique de JH peut réduire l'expression VG 29. En outre, des études ont suggéré USP est un récepteur putatif pour JH, et peuvent servir de médiateur réponses à JH comme un facteur de transcription 14,30. Cependant, comment vg module JH titre et si USP est impliquée dans la régulation de vg par JH sont encore mal compris. En utilisant l'approche à double effet de choc, nous avons découvert relations détaillées entre vg, USP et JH ( vg joue un rôle central parmi vg, USP et JH. Haut niveau de Vg non seulement inhibe la production JH 15 ans, mais inhibe une réponse de retour systématique à l'USP knockdown (figure 4A). En vg et USP doubles abeilles knockdown, JH production a augmenté plus que 9 dans vg passes rabattues simples. Une explication possible est que l'augmentation dramatique de JH en passes rabattues doubles résulte d'une réduction significative de l'effet négatif de Vg sur JH causée par vg knockdown et une réponse compensatoire à une transduction JH réduite causée par l'USP knockdown (figure 4B). Deuxièmement, knockdown de vg premier et second USP ou simultanée knockdown à la fois de plus la réduction causé de l'USP de ce qu'un seul knockdown de l'USP a fait. Cela peut suggérer que vg inhibe la sensibilité de l'USP mRNAto ses dsARN. Ce résultat est le premier à relier Vg avec les processus de RNAi. VG est impliqué dans la défense immunitaire chez les abeilles 31 et RNAi est un des nombreux systèmes antiviraux 32 dans les organismes eucaryotes. Des études ont montré que le processus RNAi implique protéines Argonaute qui sont conservés tout au long de Eukaryotes 33. Fait intéressant, nous avons constaté précédemment que argonaute 3 (GB19389, Piwi) est l'un des gènes candidats régulateurs abeille comportement social dans lequel le module VG / JH joue un rôle central 34. Par conséquent, une autre explication est que Vg supprime fonctions des protéines Argonaute influençant la dégradation de l'ARNm (figure 4A). Quand vg est régulée à la baisse, Argonautes contribuer plus activement à la dégradation de l'ARNm USP causé par son ARN double brin (figure 4B). Enfin, nous avons trouvé vg transcription abondance n'a pas été modifiée par l'USP knockdown, et il a été réduit par vg et usp deux knockdown à the niveau similaire à celui de VG seul knockdown. Ces résultats suggèrent que l'USP n'est pas impliqué dans l'effet inhibiteur de JH sur Vg. Dans l'ensemble, la double inactivation génique est apparemment une approche puissante pour nous aider à comprendre réseau de gène de régulation dans les détails.

PER est un essai standard pour mesurer la perception gustative chez les abeilles, qui a été utilisé comme un prédicteur pour le développement de miel d'abeille comportement social 35. Les abeilles avec une grande sensibilité au sucre commencent habituellement nourriture tôt dans la vie et préfèrent recueillir le pollen. Perception gustative peut également être testée pour prédire l'effet du traitement sur les comportements sociaux avant les autres études sur le comportement à grande échelle sont réalisées. En outre, nous avons montré que la perception gustative est corrélée avec l'état métabolique interne 9 Par conséquent, PER peuvent être utilisés pour identifier satiété et niveaux de la faim. En outre, PER jumelé avec les conditions d'odeurs est utilisé pour étudier l'apprentissageet la mémoire chez les abeilles. Collectivement, par essai est une technique très utile pour étudier le comportement des abeilles et de la physiologie métabolique. Cependant, PER est sensible aux méthodes de manutention 36. Par exemple, les abeilles qui ont été anesthésiés par le froid ou CO 2 étaient plus sensibles au saccharose que les témoins 36. PER varie également au cours de la journée et est sensible aux conditions environnementales et le stress. Par conséquent, il est très important de garder l'environnement et des procédures cohérentes au cours de l'expérience. En général, nous terminons PAR le matin et suivent le même calendrier en jours suivants. Nous commençons habituellement la collecte abeilles tôt le matin à 8h00, et il faut 3 heures pour se préparer à PER. Si les besoins PER à effectuer sur plusieurs jours, il est important de finir sur une courte période au cas où les modifications de l'environnement. PAR devraient être prises en groupes et chaque groupe devrait inclure plus de 20 abeilles parce intervalle d'au moins 2 minutes doit être maintenu entre les différents concentrations de solutions de saccharose. Nous avons fait 75-100 abeilles par groupe.

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Acknowledgments

Les auteurs tiennent à remercier Erin Fennern pour aider expérience. Ce travail a été financé par le Conseil norvégien de la recherche (180504, 185306 et 191699), Pew Charitable Trust, et le National Institute on Aging (NIA P01 AG22500).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
GE Healthcare PCR beads in 96 well plate GE Healthcare 27-9557-01
QIAquick PCR purification kit Qiagen 28104
RiboMax T7 RNA production system Promega P1300
Trizol LS Invitrogen 10296028
Chloroform:Isoamyl alcohol 24:1 Sigma-Aldrich C0549
isopropyl alcohol Sigma-Aldrich I9516
Hamilton micro syringe Hamilton 80301
30G BD disposable needles BD Biosciences 305106
Sucrose Sigma-Aldrich 84097
1 ml Syringe BD Biosciences 30960
Stereo dissection microscope Leica Microsystems S6D
Insect pins Fine Science Tools 26000-25
Wax plate

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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ARNi médiée double inactivation génique et de mesure de la perception gustative chez les abeilles (<em&gt; Apis mellifera</em&gt;)
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Wang, Y., Baker, N., Amdam, G. V.More

Wang, Y., Baker, N., Amdam, G. V. RNAi-mediated Double Gene Knockdown and Gustatory Perception Measurement in Honey Bees (Apis mellifera). J. Vis. Exp. (77), e50446, doi:10.3791/50446 (2013).

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