Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

Høsting gift giftstoffer fra Assassin Bugs og andre Heteropteran insekter

Published: April 21, 2018 doi: 10.3791/57729
Automatic Translation
1, 1, 2, 1
1Institute for Molecular Bioscience, The University of Queensland, 2Centre for Advance Imaging, The University of Queensland

Summary

Selv om mange insekter i nebbmunnene (Insecta: Nebbmunner) er giftige, deres gift sammensetning og funksjoner av deres gift giftstoffer er stort sett ukjent. Denne protokollen beskriver metoder for å høste heteropteran venoms for ytterligere karakterisering, elektrosimuering, trakassering og kjertel disseksjon.

Abstract

Heteropteran insekter som assassin bugs (Reduviidae) og Belostomatidae (kjempevannteger) nedstammer fra en felles stamfar overvintringen og giftige, og flertallet av bevarte heteropterans beholde denne trophic strategien. Noen heteropterans har overført til fôring på virveldyrenes blod (for eksempel kyssing bugs, Triatominae, og sengen avlyttinger, Cimicidae) mens andre har gått til fôring på planter (Pentatomomorpha). Men er med unntak av spytt brukes av kyssing bugs for å lette blodet-fôring, lite kjent om heteropteran venoms sammenlignet venoms slanger, edderkopper og skorpioner.

En er karakterisering av heteropteran gift giftstoffer struktur og funksjon av gift/labial kjertler, som er både morphologically komplekse og utføre flere biologiske roller (forsvar, byttedyr henting og ekstra muntlig fordøyelsen). I denne artikkelen beskriver vi tre metoder som vi har brukt til å samle heteropteran venoms. Først presenterer vi elektrosimuering som en praktisk måte å samle gift som er ofte dødelig når injiseres prey dyrene, og som obviates forurensning av kjertel vev. Andre vise vi at milde trakassering av dyr er tilstrekkelig til å produsere gift ekstrudering fra snabel og/eller gift spytte i noen grupper av heteropterans. Tredje beskriver vi metoder for å høste gift giftstoffer av Disseksjon av anaesthetized dyr å få venom kjertler. Denne metoden er utfyllende til andre metoder, som det kan tillate høsting av giftstoffer fra taxa der elektrosimuering og trakassering er ineffektive. Disse protokollene gir forskere å høste giftstoffer fra heteropteran insekter struktur-funksjon karakterisering og mulige anvendelser i medisin og landbruk.

Introduction

Heteropteran venoms er potently bioaktive stoffer1. For eksempel gift/spytt sekret av blodet-fôring Teger som kysser bugs (Triatominae) og sengen avlyttinger (Cimicidae) forenkler fôring ved å forstyrre hemostasen2. Giftstoffer i disse venoms målrette flere veier inkludert koagulering, trombocyttaggregasjon og vasokonstriksjon, i tillegg til smerte og kløe trasé. Venoms fra de fleste andre heteropteran arter er tilpasset for å rette predasjon i stedet for blodet-fôring. Deres venoms føre til lammelser, død og vev LNG når injiseres i virvelløse dyr3,4. Når injiseres i virveldyr, har også deres gift drastiske virkninger. For eksempel forårsaker injeksjon av gift fra assassin feilen Holotrichius indre til virveldyr smerter og muskler lammelser blødning; mus envenomated av denne feilen dø raskt på grunn av respiratoriske lammelse5.

Transcriptomic og proteomic studier har avdekket protein sammensetningen av noen heteropteran venoms. Venoms overvintringen arter er rike på proteaser, andre enzymer, og peptider og proteiner av ukjent struktur og funksjon6,7,8. Kysser bug gift er rik på triabin protein familien, der medlemmene dypt påvirke koagulering og trombocyttaggregasjon vasokonstriksjon2,9. Men er det ikke kjent hvilken giftstoffer ligger de fleste bioactivities av gift. For eksempel gift kyssing feilen Triatoma infestans har blitt rapportert smertestillende og hemme natrium kanaler10, men komponentene ansvarlig gjenstår å bli belyst. Likeledes, det er ikke kjent hva komponent(er) av assassin bug gift gi lammelse eller smerte. En forutsetning for å identifisere giftstoffer ansvarlig for bestemt gift bioactivities og karakteriserer struktur og funksjon av romanen gift giftstoffer, er å skaffe gift.

Gift er anskaffet fra heteropterans av elektrosimuering5,6,7,8,11,12,13for defensive svar4,8, mekanisk klemme thorax12,14,15,16, dissekere ut venom kjertler8,17 ,,18,,19,,20,,21,,22, og anvendelse av agonister muscarinic acetylcholin reseptor23. Bedømme de potensielle fordeler og ulemper ved alle metoden er komplisert ved morfologi av heteropteran venom kjertler, som består av en viktigste kjertel med to separate lumen, den fremre viktigste kjertel (AMG) og bakre viktigste kjertel (PMG), samt en tilknyttet tilbehør kjertel (AG). Forskjellige kjertel seksjonene produsere annet protein sekreter, som kan være spesialiserte for ulike biologiske funksjoner inkludert byttedyr fange, forsvar og ekstra muntlig fordøyelsen8,17. I peiratine og ectrichodiine assassin bugs er AMG tilknyttet byttedyr fangst og PMG med ekstra muntlig fordøyelsen17. Men i harpactorine er feil Pristhesancus plagipennis PMG spesialisert for byttedyr fangst og fordøyelsen mens AMG er antatt skiller defensive gift8. AG har blitt beskrevet som å ha sekretoriske funksjon i assassin bugs8 eller et større område protease lagringsplass i Belostomatidae23. Videre arbeid er åpenbart nødvendig å avklare funksjonen til hver kjertel avdeling blant ulike heteropteran undergrupper, og å bestemme funksjonen av de fleste gift giftstoffer. I denne rapporten beskriver vi protokoller for høsting gift giftstoffer fra heteropterans mot dette målet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne protokollen overholder universitetet av Queenslands politikk i ansvarlig og bruk av dyr i undervisning og forskning (PPL 4.20.11) samt National Health og Medical Research Council's australske koden for omsorg og bruk av dyr for vitenskaplige formål (8th utgave 2013).

Forsiktig: ta vare ikke for å være envenomated når du håndterer assassin bugs. Ta vare beskytte øynene ved håndtering av arter som spytte gift defensivt. Ta vare gjennom ikke å skade forsøksdyr. Dette omfatter overvåking press på begrensninger som gummi bånd og sikrer at snabel ikke er ødelagt.

Merk: Hvis anaesthetize dyr av eksponering for CO2 0,5-2 minutter eller kjøling til 4-10 ° C før gift høsting i mål 1-3 å pengeskap forflytning og tilbakeholdenhet. Anaesthetization er ikke strengt nødvendig, men kan lette trygt beherskelse av fleksible eller sterk. Dyrene må imidlertid være våken for å tillate gift høsting. Husk nedstrøms programmer når avgjøre hvorvidt å legge proteasehemmere.

1. høsting gift giftstoffer ved elektrosimuering

  1. Få levende prakteksemplarer å høste giftstoffer.
  2. Bruk ferdig plast pinsett med positive og negative elektroder montert på enten tips. Koble elektrisk pinsetter til en electrostimulator eller en kilde til konstant spenning som tillater justering av spenning.
    1. Bruk topp spenning av 15 og 25 V for liten (~ 10 mm) og stor (~ 25 mm) assassin bugs.
    2. For større heteropterans som Belostomatidae, bruke opp til 40 V.
  3. Holde live feil av strapping dem til en plattform, med en gummi band over thorax.
  4. Plassere snabel i et egnet samle tips. Assassin feil, kan du bruke et P200 pipette tips. For Belostomatidae, kuttet enden av en P200 tips for å øke størrelsen på blenderåpning.
    1. Forsiktig løfte Snabel med en lukket ren pinsett og skyve til åpen blender samling tips over slutten av snabel.
    2. Eventuelt tips opptak ~ 5 µL ultrapure vann før plassere snabel i innsamling. Dette reduserer tap av gift igjen i spissen, men høstet gift vil bli utvannet.
  5. Bruke elektrosimuering. Dypp stimulerende elektrodene i ledende geleen, for eksempel 2,5 M NaCl/50% glyserol. Gjelde thorax elektrodene. For belostomatids, gjelde de to elektrodene dorsal bakre overflaten av hodet.
  6. Lagre gift å hindre autodegradation. Etter venom er ekstruderte, raskt overføre det til et rør på 20 ° C eller 60 ° c. eller et rør som inneholder protease hemmer cocktail.
  7. Gjenta trinn 1,5 og 1,6 til tilstrekkelig venom er kjøpt eller ingen ytterligere venom er forestående.

2. høsting gift giftstoffer ved trakassering

  1. Forberede dyr gift høsting og plassere snabel i samlingen entré, som beskrevet i avsnitt 1.1 og 1,3-1.4.
  2. Hvis gift er ekstruderte spontant, gå til trinn 2.3. Hvis ikke, trakassere dyrene ved forsiktig røre det på ben, mage og antenner med pinsett før venom er produsert.
  3. Raskt overføre gift til et rør på 20 ° C eller 60 ° c. eller en tube med protease hemmer cocktail, om ønskelig.

3. høsting gift giftstoffer ved trakassering fra gift "Spytter" arter

  1. Anaesthetize, eller delvis anaesthetize, insekt før det fjernes fra sitt kabinett å hindre enhver tidlig defensive spytter.
  2. Provosere gift spytter atferd. Inneholder og omplassere insekt med dyp lokket av en standard 90 x 16 mm Petriskål. Hold lokket litt bakre og 1-4 cm over insekt å hindre fly. De fleste insekter vil spytte flere ganger, ofte i rask rekkefølge. Kontroller alle gift samles på undersiden av parabolen.
  3. Samle gift på undersiden av Petriskål av skylling med 10 µL ultrapure vann. Raskt overføre det til et rør på 20 ° C eller 60 ° c. eller et rør som inneholder protease hemmer cocktail.

4. høsting gift giftstoffer ved kjertel disseksjon

  1. Ofre dyr. Tungt anaesthetize eller drepe dyr bruker > 5 min eksponering for CO2. Rør ren CO2 direkte inn i luft-hullene av dyrets bolig kabinett.
  2. PIN insekt til disseksjon skuffen. Assassin feil, dissekere gjennom ventrale overflaten (4.3). For Belostomatidae, dissekere gjennom dorsal overflaten (4.4).
  3. Ventrale disseksjon
    1. Sett inn tre pinner i bakre magen til hold insekt uten punktering venom kjertler.
    2. Kuttet en kort midtlinjen snitt i magen med miniatyr skalpell ventrale overflate. Bruke miniatyr saks til å utvide midtlinjen innsnitt peke mot hodet, ta vare å kutte exoskeleton bare og ikke skade interne strukturer.
    3. For å vise de interne strukturene, gjøre flere lateral kutt strekker seg fra midtlinjen innsnitt ved siden av insekt. Deretter feste tilbake hver klaffen av ventrale exoskeleton å vise interne strukturer.
    4. For store assassin bugs, gjøre fire laterale snittene i midten av magen, anterior magen, mellom første og andre Ben, og den første etappen.
  4. Dorsal disseksjon
    1. Fjerne vingene nær bunnen. Sett inn tre pinner i bakre magen til hold insekt uten punktering venom kjertler.
    2. Skjær en midtlinjen snitt fra hodet til magen miniatyr saks og skalpell, ta vare å kutte exoskeleton bare og ikke skade interne strukturer.
    3. Tvinge hverandre de to halvdelene av insekt. Plass flere pinner lateralt langs insekt forlate interne hulrommet utsatt.
    4. Fjerne flygingen musklene ved hjelp av pinsett.
  5. Flom disseksjon skuffen. Tilsett PBS til feilen er neddykket slik at interne strukturer flyte opp og være mer lett å visualisere.
  6. Bruke pinsett og mikro-saks, forsiktig fjerne forbinde og nervøse vev og luftrør. De venom kjertlene vises som langstrakt, gjennomskinnelig strukturer strekker seg langs hver side i fordøyelsessystemet kanalen.
    1. Identifisere de viktigste kjertelen ved sitt karakteristiske utseende, med fremre og bakre fliker og to kanaler møte på hilus.
    2. Eventuelt identifisere tilbehør kjertel ved sporing kanalen fra hilus. Gratis viktigste kjertel ved å kutte de to kanalene kommer fra hilus.
  7. Høste ønsket kjertel lumen. Overføre kjertel til en microcentrifuge på is som inneholder 30 µL PBS eller PBS pluss protease hemmer cocktail. Lance kjertler med en ren skarpe pin.
    1. Vortex for 10 s og sentrifuger (1 min, 5000 × g, 4 ° C) å tømme kjertel lumen. Fjerne kjertel vev ved hjelp av pinsett.
  8. Avklare gift ekstrakt. Sentrifuger (5 min, 17000 × g, 4° C) fjerne alle faste partikler, beholder nedbryting og forkaster pellet. Lagre på 20 ° C eller 60 ° c. å hindre autoproteolytic fornedrelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Noen heteropteran arter som harpactorine P. plagipennis og reduviine Platymeris rhadamanthus, gi pålitelig store mengder (5-20 µL) av gift svar på elektrosimuering (tabell 1). Generelt, gi de fleste peiratine, reduviine og harpactorine feilene gift svar til denne metoden. Blant stenopodaine feil skapte elektrosimuering gift fra Oncocephalus sp., men ikke Thodelmus sp. Holoptiline og emesine feilene samplet ikke gi betydelig gift (f.eks nok for analyse av massespektrometri) som svar på elektrosimuering. Elektrosimuering kan også brukes til å høste gift fra belostomatid feil og ROV stinkbugs. Imidlertid indusert elektrosimuering vann skorpionene (Vannskorpioner) utgivelsen av innholdet av cephalic kjertler, istedenfor giften fra snabel. Høste gift av elektrosimuering i enkelte arter er mest sannsynlig morfologiske komplekse venom kjertler og fysiologiske mekanismene kontroll utgivelsen av gift8.

I tillegg frigir gift elektrosimuering, reduviids P. plagipennis, Havinthus rufovarius, P. rhadamanthus og belostomatid frityrstekte distinctifemur, vil spontant ut gift fra snabel under håndtering. Slike gift utstøting er ofte ledsaget av defensive viser. P. rhadamanthus også spytter gift defensivt4, en virkemåte som oppstår i slanger24 og edderkopper25 men som vi er ikke klar over i andre reduviid arter.

SDS side og Proteomikk eksperimenter viser at venoms høstet av elektrosimuering og trakassering proteinrik6,7,8. Proteiner utgjør en stor andel av materielle stede, men det er også sikkert at venoms inneholder uorganiske ioner og andre stoffer. Assassin bug gift oppnås ved elektrosimuering og trakassering vanligvis inneholder over hundre peptider og proteiner (figur 1, figur 2). Belostomatid venom er tidligere rapportert å være rik i lysophospholipids13. Infrarød absorbansen spektra av gift fra belostomatine vann feilen Diplonychus eques er i samsvar med innhold både proteiner og lysophospholipids. For lethocerine L. distinctifemurfant bevis for protein og ikke lysophospholipids6.

Som rapportert for edderkopp venoms26, er gift høstet fra heteropteran insekter sannsynlig å variere i konsentrasjon og komposisjon, avhengig av insekt brukes og metoden som det er høstet. UV spektroskopi av utvannet gift prøver foreslår absorbansen verdier (en280) 50-250 (10 mm banelengde) for ufortynnet gift, samsvarer med en høy protein konsentrasjon av ~ 50-250 mg/mL7,12,19. Byttedyr deprivasjon har blitt rapportert at påfølgende økning i gift konsentrasjon og lamme: potensielle3 samt etterfølgende nedgang i pH27. Men langvarig sult vil resultere i tap og død. Samt konsentrasjon, kan metoden som venom er høstet fra heteropterans påvirke komposisjonen. Gift sammensetningen av gift fra assassin feilen P. plagipennis skilte seg markert avhengig av om det ble høstet av elektrosimuering eller trakassering8. Ved P. plagipennis, ble vist å skyldes elektrosimuering gir innholdet PMG, mens trakassering gitt innholdet i AMG. Gift oppnås ved elektrosimuering, men ikke trakassering, potently lammet byttedyr insekter (Figur 3). Men det er uklart i hvilken grad dette resultatet kan generaliseres til andre Reduviidae eller andre Teger.

Høsting gift direkte ved å dissekere venom kjertler lar kontrollmekanismer av venom kjertler å omgås, på bekostning av forurensning med kjertel vev (ikke-gift) proteiner. Uansett, kan ekstrakter fra dissekert materiale brukes til bioactivity/toksisitet analyser. For eksempel ble ekstrakter av PMG, AMG og AG i P. plagipennis, tilberedt med over protokollen, analysert med flytende kromatografi/tandem massespektrometri8. Denne prosessen identifisert totalt 182, 114 og 71 proteiner totalt, hvorav 45, 51 og 12 ble klassifisert som antatte gift proteiner basert på aminosyre sekvens egenskaper, med de gjenværende proteinene klassifisert som antatte housekeeping proteiner. Injeksjon av ekstrakter av PMG, men ikke AMG eller AG, i insekter resulterte i lammelse og død8.

Nebbmunner Familie Gruppe Binomisk navn Fellesnavn Elektrosimuering Trakassering Disseksjon
Cimicomorpha Reduviidae Harpactorinae Pristhesancus plagipennis Vanlige Brisbane assassin bug √ √ √
Havinthus rufovarius Rød tiger assassin bug √ √ √
Scipinia arenacea Rød spiny assassin bug √ nd √
Gminatus spp. Stor oransje assassin bug √ nd √
Trachylestes aspericollis Liten rød assassin bug √ nd nd
Reduviinae Platymeris spp. Gigantiske afrikanske assassin bug √ √ √
Psytalla horrida Spiny assassin bug √ nd √
Peiratinae Ectomocoris spp. Oransje bakken assassin bug √ nd √
Peirates spp. Svart assassin feil √ nd nd
Stenopodainae Oncocephalus spp. - √ nd √
Thodelmus spp. - x nd √
Holoptilinae Ptilocnemus lemur Fjær-legged feil x x nd
Emesinae Stenolemus spp. Tråd-legged feil x x x
Pentatomomorpha Pentatomidae Asopinae Amyotea hamata Gul ROV stinker feil √ nd nd
Nepomorpha Vannskorpioner Ranatrinae Ranatra dispar Vann scorpion x, cg x √
Kjempevannteger Belostomatinae Diplonychus eques Vann bug √ nd nd
Kjempevannteger Lethocerinae Frityrstekte sp.  Gigantiske vann bug √ √ √
Tick, vellykket; kors, mislykkes; nd, ikke bestemt; CG, cephalic kjertel utslipp bare

Tabell 1: Gruppe (biologi) spesifisitet av metodene som brukes til å høste gift fra heteropterans.

Figure 1
Figur 1 : Proteiner oppdaget av LC--MS-/ MS analyse av 2D SDS side flekker og HPLC fraksjoner av gift samlet fra P. plagipennis ved elektrosimuering (protokollen 1), viser rikelig proteaser, CUB domener proteiner og heteropteran gift familie 1 proteiner. (A) 2D SDS side gel råolje P. plagipennis gift, viser protein familier identifisert ved LC-MS/MS gel flekker. (B) HPLC chromatogram fra fraksjoneres av P. plagipennis gift, viser protein familier identifisert ved LC--MS-/ MS analyse av innsamlede fraksjoner. Gjengitt med tillatelse7. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Andelen sekvenser tilhører hver store protein klasse i gift på P. plagipennis. Gjengitt med tillatelse7. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : P. plagipennis gift ved elektrosimuering, men ikke trakassering, lammer insekter. (A) effekt av å injisere gift ved elektrosimuering eller trakassering eller vann, på cricket flukt. For hver gift tilstand, 0,17 µL gift tilsvarende ble injisert i magen og tid å unnslippe en hvelvet Petriskål lokk (i s, opp til 300 s, gjennomsnittlig ± SD) ble scoret. (B) Dose-respons kurve for hemming av flukt suksess av gift Hentet fra P. plagipennis ved elektrosimuering. Gjengitt med tillatelse8. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det viktigste trinnet i høsting assassin bug gift velger den riktige metoden avhengig av anvendelsen av studien. Hver av de tre metodene presentert for høsting heteropteran venoms har fordeler og ulemper avhengig av nedstrøms programmer.

Inducing bugs å utvise gift fra snabel (protokoller 1-3) unngår forurensning av gift ved kjertel vev. Dessuten, disse metodene er ikke-dødelige og kan gjentas mange ganger i løpet av en bug's life. Elektrosimuering vanligvis gir størst antall gift, og gir gift med potente toksisitet å bytte insekter ifølge flere studier5,8. Provoserte en defensiv respons er en måte å lokke fram gift fra snabel, og en som kan gi gift annet protein innhold til elektrosimuering8. Men elektrosimuering og provokasjon fungerer ikke for mange arter, og uten parallell undersøkelser av sekretoriske utdata fra venom kjertler det er uklart hvilke kjertel lumen (eller hvilken kombinasjon av kjertel lumen) er slaktet.

Høsting gift av disseksjon (Protocol 4) er på mange måter utfyllende. Disseksjon representerer en direkte vei å adgang lagret gift, og hvert kammer av gift kjertel kan høstes hver for seg eller samlet (dvs.at at "feil" gift har vært høstet er obviated). Men metoden er dødelig og i tillegg gjør liten forurensning av gift av vev komponenter. Mange Teger er for liten (eller for langstrakt ved Emesinae, tråd-legged bugs) å tillate gift høsting av disseksjon. Hvis disseksjon brukes til å hente proteiner fra personlige kjertel seksjonene separat, er det viktig å skille lobes raskt og ekstra innholdet separat for å unngå kryss-kontaminering.

Metodene presenteres her må endres avhengig av bestemt arten studerte. Samling av gift av elektrosimuering er de viktigste aspektene å optimalisere hvordan feilen er tilbakeholdne. For eksempel, er de fleste reduviids kjøpedyktig forlenge deres snabel over et bredt spekter av bevegelse. Disse artene kan være bare behersket rett-vei-opp på en plattform med en gummi band på snabel everted manuelt. For arter med mindre fleksibel snabel, som belostomatids, er det stedet å holde insekter i en opp-ned og lavere en collection prøveholderen i riktig vinkel med en retorten eller mekanisk arm. Størrelsen og mønster av elektrisitet brukes må også være optimalisert, og i dette tilfellet er det bedre å begynne lavt og øke sakte anvendt spenning for å unngå dødelighet.

Hvis målet for en studie er å oppnå en grundig forståelse for hvordan en bestemt art produserer og bruker gift, kan en grundig undersøkelse kombinere flere høsting metoder, samt teknologier som massespektrometri og RNA-Seq eksperimenter, være nødvendig. Hvis målet er å bruke heteropteran venoms som biblioteker av biologiske molekyler å bli vist noen ønsket biologisk aktivitet, deretter et panel av gift prøver innhentet av elektrosimuering, trakassering, og/eller disseksjon kan være egnet. Men oppmerksom vi på at normal biologiske rollen gift høstet er trolig avgjøre hva bioactivities finnes. For eksempel er gift brukes for predasjon mer sannsynlig å inneholde insecticidal forbindelser, mens gift brukes for forsvar er mer sannsynlig å inneholde algogenic (smerte-forårsaker) agenter.

Vi har ikke tatt gift harvest ved muscarinic acetylcholin reseptor Agonistiske pilokarpin i denne protokollen. Senere eksperimenter må angi kjennetegn ved pilokarpin-indusert gift utvisning sammenlignet med metodene ovenfor.

I denne artikkelen har vi presentert metoder som tillater forskere å få venoms fra heteropteran insekter. Vellykket gift samling kan videre undersøkelser i produksjon, komposisjon, funksjon og utviklingen av gift i Teger. Dessuten, finner noen heteropteran giftstoffer verktøy som miljøvennlig insektmidler bly molekyler å utvikle menneskelig therapeutics, eller vitenskapelige verktøy undersøke biologiske systemer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Vi erkjenner økonomisk støtte fra den australske forskningsråd (tilskudd DP130103813 og LP140100832 til G.F.K., DECRA fellesskap DE160101142 til EABU), den australske National Health & Medical Research Council (rektor forskningsstipend APP1044414 til G.F.K.), og Universitetet i Queensland (doc. til A.A.W.).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Electostimulator Grass Technologies S48 Square Pulse Stimulator Electrostimulator allowing pulsed electrostimulation
Featherlight tweezers Australian Entomological Supplies E122B For handling live venomous insects
Protease inhibitor cocktail Sigma 4693124001 For preventing autoproteolytic digestion of venom
Dissection equipment Australian Entomological Supplies E152Micro For fine dissections
Insect pins Australian Entomological Supplies E162 For fine dissections

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Walker, A. A., Weirauch, C., Fry, B. G., King, G. F. Venoms of heteropteran insects: A treasure trove of diverse pharmacological toolkits. Toxins. 8 (2), 43 (2016).
  2. Ribeiro, J. M. C., Assumpção, T. C., Francischetti, I. M. B. An insight into the sialomes of bloodsucking Heteroptera. Psyche (Stuttg). 2012, 1-16 (2012).
  3. Ambrose, D. P., Maran, S. P. M. Quantification protein content and paralytic potential of saliva of fed and prey deprived reduviid Acanthaspis pedestris Stål (Heteroptera: Reduviidae: Reduviinae). Indian Journal of Environmental Science. 3 (1), 11-16 (1999).
  4. Edwards, J. S. The action and compostion of the saliva of an assassin bug Platymeris rhadamanthus Gaerst. (Hemiptera, Reduviidae). Journal of Experimental Biology. 38, 61-77 (1961).
  5. Zerachia, T., Bergmann, F., Shulov, A. Animal and Plant Toxins. Kaiser, E. , Goldman. 143-146 (1973).
  6. Walker, A. A., Hernández-Vargas, M. J., Corzo, G., Fry, B. G., King, G. F. Giant fish-killing water bug reveals ancient and dynamic venom evolution in Heteroptera. Cellular and Molecular Life Sciences. , (2018).
  7. Walker, A. A., et al. Giant fish-killing water bug reveals ancient and dynamic venom evolution in Heteroptera. Cell. Mol. Life Sci. , (2018).
  8. Walker, A. A., et al. The assassin bug Pristhesancus plagipennis produces two distinct venoms in separate gland lumens. Nature Communications. 9 (1), 755 (2018).
  9. Hernández-Vargas, M. J., Santibáñez-López, C. E., Corzo, G. An insight into the triabin protein family of American hematophagous reduviids: Functional, structural and phylogenetic analysis. Toxins. 8 (2), 44 (2016).
  10. Dan, A., Pereira, M. H., Pesquero, J. L., Diotaiuti, L., Beirao, P. S. Action of the saliva of Triatoma infestans (Heteroptera: Reduviidae) on sodium channels. Journal of Medical Entomology. 36 (6), 875-879 (1999).
  11. Corzo, G., Adachi-Akahane, S., Nagao, T., Kusui, Y., Nakajima, T. Novel peptides from assassin bugs (Hemiptera: Reduviidae): isolation, chemical and biological characterization. FEBS Letters. 499 (3), 256-261 (2001).
  12. Sahayaraj, K., Kumar, S. M., Anandh, G. P. Evaluation of milking and electric shocks for venom collection from hunter reduviids. Entomon. 31 (1), 65-68 (2006).
  13. Silva-Cardoso, L., et al. Paralytic activity of lysophosphatidylcholine from saliva of the waterbug Belostoma anurum. Journal of Experimental Biology. 213 (19), 3305-3310 (2010).
  14. Noeske-Jungblut, C., et al. Triabin, a highly potent exosite inhibitor of Thrombin. Journal of Biological Chemistry. 270 (48), 28629-28634 (1995).
  15. Noeske-Jungblut, C., et al. An inhibitor of collagen-induced platelet aggregation from the saliva of Triatoma pallidipennis. Journal of Biological Chemistry. 269 (7), 5050-5053 (1994).
  16. Sahayaraj, K., Borgio, J. F., Muthukumar, S., Anandh, G. P. Antibacterial activity of Rhynocoris marginatus (Fab.) and Catamirus brevipennis (Servile) (Hemiptera: Reduviidae) venoms against human pathogens. Journal of Venomous Animals and Toxins Including Tropical Diseases. 12 (3), 487-496 (2006).
  17. Haridass, E. T., Ananthakrishnan, T. N. Functional morphology of the salivary system in some reduviids (Insecta-Heteroptera-Reduviidae). Proceedings of the Indian Academy of Sciences. Animal Sciences. 90 (2), 145-160 (1981).
  18. Ignacimuth, A., Sen, A., Janarthanan, S. Biotechnological Applications for Integrated Pest Management. , Oxford Publishing. 125-131 (2000).
  19. Maran, S. P. M., Selvamuthu, K., Rajan, K., Kiruba, D. A., Ambrose, D. P. Insect Pest Management, A Current Scenario. Ambrose, D. P. , Entomology Research Unit. 346-361 (2011).
  20. Pereira, M. H., et al. Anticoagulant activity of Triatoma infestans and Panstrongylus megistus saliva (Hemiptera/Triatominae). Acta Tropica. 61, 255-261 (1996).
  21. Ribeiro, J. M., Marinotti, O., Gonzales, R. A salivary vasodilator in the blood-sucking bug, Rhodnius prolixus. British Journal of Pharmacology. 101 (4), 932-936 (1990).
  22. Ribeiro, J. M., Schneider, M., Guimarães, J. A. Purification and characterization of prolixin-S (nitrophorin 2), the salivary anticoagulant of the blood-sucking bug Rhodnius prolixus. Biochem Journal. 308 (1), 243-249 (1995).
  23. Swart, C. C., Deaton, L. E., Felgenhauer, B. E. The salivary gland and salivary enzymes of the giant waterbugs (Heteroptera; Belostomatidae). Comparative Biochemistry and Physiology A Molecular & Integrative Physiology. 145 (1), 114-122 (2006).
  24. Rasmussen, S., Young, B., Krimm, H. On the 'spitting' behaviour in cobras (Serpentes: Elapidae). Journal of Zoology. 237 (1), 27-35 (1995).
  25. Fink, L. S. Venom spitting by the green lynx spider, Peucetia viridans (Araneae, Oxyopidae). Journal of Arachnology. 12, 372-373 (1984).
  26. Herzig, V. Ontogenesis, gender, molting influence the venom yield in the spider Coremiocnemis tropix (Araneae, Theraphosidae). Journal of Venomous Research. 1, 76-83 (2010).
  27. Sahayaraj, K., Subramanium, M., Rivers, D. Biochemical and electrophoretic analyses of saliva from the predatory reduviid species Rhynocoris marginatus (Fab). Acta Biochimica Polonica. 60 (1), 91-97 (2013).

Tags

Miljøfag problemet 134 Teger ekte feil Reduviidae kjempevannteger gift gift spytt elektrosimuering trakassering gift kjertel labial kjertel salivary kjortelen
Høsting gift giftstoffer fra Assassin Bugs og andre Heteropteran insekter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Walker, A. A., Rosenthal, M.,… More

Walker, A. A., Rosenthal, M., Undheim, E. E. A., King, G. F. Harvesting Venom Toxins from Assassin Bugs and Other Heteropteran Insects. J. Vis. Exp. (134), e57729, doi:10.3791/57729 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter