Bu protokol, biz aynı anda bal arıları iki gen (çift gen demonte) bastırmak iki strateji açıklar. Sonra bal arısı tat algısı çift gen demonte etkisini incelemek için burnumun uzantısı yanıt (PER) testi nasıl kullanılacağı mevcut.
Yöntem makalesi
Bu protokol, biz aynı anda bal arıları iki gen (çift gen demonte) bastırmak iki strateji açıklar. Sonra bal arısı tat algısı çift gen demonte etkisini incelemek için burnumun uzantısı yanıt (PER) testi nasıl kullanılacağı mevcut.
Bu video çift zincirli RNA (dsRNA) enjeksiyonları kullanarak bal arıları aynı anda iki gen downregülasyon RNA girişim (RNAi) 'nin yeni teknikler gösterilmiştir. Ayrıca tat algı ölçümü için hortum uzantısı yanıt (PER) testinin bir protokol sunar.
RNAi-aracılı gen demonte hedef gen ifadesi Aşağı doğru düzenleme etkili bir tekniktir. Bu teknik genellikle tek gen manipülasyonu için kullanılan, ancak etkileşimler ve genler arasında ortak etkileri tespit etmek için sınırlamalar vardır. Bu videonun ilk bölümünde, biz aynı anda iki gen (çift gen demonte olarak adlandırılır) yıkmak için iki strateji sunuyoruz. Biz her iki stratejinin etkili bir düzenleyici geri besleme döngüsü olan iki gen, vitellogeninin (vg) ve Ultraspiracle (USP), bastırmak edebiliyoruz göstermektedir. Bu çift gen demonte bir yaklaşım genler arasındaki ilişkileri incelemek için kullanılabilir ve kolayca uygulanabilirfarklı böcek türü.
Bu videonun ikinci kısmı çift gen demonte tedavisi sonrasında bal arıları içinde burnumun uzantısı yanıt (PER) testi bir örneğidir. BAŞINA testi bal arılarının, bir bal arısı davranışsal olgunlaşma ne kadar hızlı için önemli bir belirleyici olduğu da tat algısı ölçmek için standart bir testtir. Yuva arıların daha fazla tat algısı genellikle polen uzmanlık yiyecek arama ve yiyecek arama başlama erken yaşta ile ilişkili artan davranışsal gelişim gösterir. Buna ek olarak, BAŞINA test bal arıları içinde doyma veya açlık metabolik durumları tanımlamak için uygulanabilir. Son olarak, test PER arılar da yaygın olarak bal arıları öğrenme ve bellek çalışmaları için kullanılan klima için farklı koku uyaranlara eşleştirme ile birlikte.
RNA interferans (RNAi) ökaryotik organizmaların bir yelpazede oluşur RNA temelli transkripsiyon sonrası gen susturma vardır. RNAi işlemi endojen veya eksojen çift sarmallı RNA (dsRNA) öncüleri tarafından tetiklenir. DsRNA bağlar ve küçük parçaları (20-25 bp) için dsRNA parçalayarak ribonükleaz protein Dicer harekete geçirir. Daha sonra dsRNA kılavuzun küçük parçalara argonaute proteinler tarafından tamamlayıcı mRNA bir tanıma ve bölme, RNA'ya bağlı susturma kompleksi (RISC), 1 katalitik bir bileşeni. Memelilerde, 30 nt daha uzun dsRNA'ları, RNA transkript 2 spesifik olmayan bozulmasına yol açan bir antiviral (interferon yanıtı, IFN) aktif hale. Ancak, uzun dsRNAs bu IFN 3 eksikliği olduğu için böcekler etkili ve spesifik olduğu kanıtlanmıştır.
Uzun dsRNA'ları farklı böcek türü, hedef genin baskılanması için kullanılmıştır. Bal arıları pion biridirEER böcek organizmalar hangi gelişim ve davranış birçok önemli genlerin fonksiyonları dsRNA 4,5 ile ortaya konmuştur. Çeşitli dsRNA teslimat yöntemleri bal arıları içinde gerçekleştirilmiştir: dsRNA enjeksiyon bal arısı embriyo 4 ve yetişkin arıların 7,8 gen demonte için etkili bir yaklaşım ise dsRNA besleme verimli, bal arısı larva 6 hedef gen downregüle.
Böceklere dsRNA uygulayarak sergilenen gen demonte etkiler geçicidir ve lokalize bulunmaktadır. Çalışmalar karın dsRNA enjeksiyonları ve göğüs dsRNA enjeksiyonları hem etkili böcek 9,10 karın yağ vücut hücrelerinde hedef gen ifadesi bastırmak göstermiştir. DsRNA hücreleri 10 yıkandığı hemolimf gelen dsRNA almak edebiliyoruz karın ve göğüs boşlukları ve vücut yağ hücrelerine enjekte edilir. Bununla birlikte, böyle bir yumurtalık ve beyin gibi diğer organlarda, gen ya tarafından hedeflenemezkarın veya göğüs enjeksiyonları. Bal arısı beyinde genlerin hedef için, dsRNA beyin enjeksiyonu aynı zamanda etkin bir yerel beyin alanları 11, hedef genin ifade etkileri, gerçekleştirilmiştir. Burada, yalnızca yetişkin bal arıları daha sık kullanılan karın dsRNA enjeksiyon belgelemek.
RNAi öncelikle tek bir gen hedef için kullanılmıştır ve gen fonksiyonu ortaya çıkarmak için güçlü bir araç olmuştur. Ancak, herhangi bir gen diğerlerinden izole değil, karmaşık düzenleyici ağlarda olduğunu. Biyolojik bir süreci anlamak için bir anahtar genlerin çoklu genlerin aynı anda manipülasyonlar yerine tek bir gen demonte gerektiren, birbirleriyle etkileşim nasıl incelemek için. Memeli hücre hatlarında, bilim adamları dağıtım sistemleri 12 ya da çok-microRNA (miRNA) saç tokası tasarımları 13 ile aynı anda inhibe iki veya üç gen başardı. Ama böceklerde, birden fazla gen hakemin hala test edilmemiştir. Burada, presenbir çift gen demonte elde edebilirsiniz t farklı enjeksiyon stratejileri. Bir yumurta sarısı proteini habercisi kodlar, ve çocuk hormon (JH) için varsayılan reseptör kodlar ve Ultraspiracle (USP) bal arılarının içinde JH 14 tepkiler aracılık bir transkripsiyon faktörü olarak hizmet edebilir vitellogeninin (VG): Biz iki genin hedef. Vg ve JH bir geri besleme döngüsü 15 birbirlerine düzenleyen ve bal arısı davranışsal düzenleme 9 katılmaktadırlar. Çift gen demonte kullanarak, kafasını karıştırmak Vg hem JH yolları, ve ortaklaşa bal arısı davranışı ve fizyolojisi ve nasıl vg, USP ve JH 9 etkileşim nasıl etkilediğini keşfedin.
Tat algısı bal arısı sosyal davranış 16 için bir davranış belirleyicisidir. Yüksek tat algısı ile davranış gelişimi, yuva arı davranışsal olgun hızlı ve genellikle yaşamın erken dönemlerinde yem açısından ve polen 16,17 toplamak için tercih. Rağmen düzenleyici mtat algısı altında yatan echanisms çalışmalar tat algısı iç enerji metabolizmaları 9, hormonal salgı 18,19 ve biyogenetik amin 20 yollarının bağlantılı olduğunu göstermiştir, hala belirsiz. Vg ve JH hem oransal tat algısı 7,21 önemli hormonal düzenleyicileri vardır. Laboratuvarda, bal arıları içinde tat algı bir varyasyon farklı sakaroz çözümler için burnumun uzantısı yanıt (PER) test ederek değerlendirilebilir. Her bir arı 0.1 bir seri artan konsantrasyonu, 0.3, 1, 3, 10,% 30 sakaroz ve ardından bir damla su ile onu antenler iki dokunularak test edilmiştir. Su veya sakaroz bir damlacık her antene dokunulduğunda bir arı tamamen onun hortum uzatırsa bir olumlu yanıt olduğunu kaydetti. Çözümler olumlu yanıtların sayısına göre, her bireyin tat algı seviyesi 16 belirlenebilir. Bununla birlikte, uygulama başına g ölçüm ile sınırlı değildirustatory algı. BAŞINA ayrıca doyma vs açlık gibi arıların metabolik durumunu test etmek için etkili bir yöntemdir. Sakaroz daha fazla yanıtları ile arılar genel olarak daha aç (Wang ve Amdam, yayınlanmamış veri) bulunmaktadır. Ayrıca, PER paradigma bal arıları ilişkisel öğrenme ve hafıza da kullanılabilir. Bu durumda arılar bir koku ile sakaroz su varlığı ilişkilendirmek için eğitilecektir. Arılar dernek öğrenmek, koku sadece varlığı sakaroz 22,23 ile ödüllendirmek olmadan olumlu bir hortum tepki uyandırmak olabilir. Bu videoda, bir önceki çalışmada 9 vg ve USP çift demonte ile bağlantılı olan tat algısı değerlendirmek için PER gerçekleştirmek için nasıl gösterir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bölüm 1: RNAi-aracılı çift gen demonte
1. dsRNA Sentez
2. dsRNA Karın Enjeksiyon
Çift gen demonte için, iki strateji vardır: 1) tek bir enjeksiyon: iki genin karışımı dsRNA ve inject karışım, 2) iki günlük enjeksiyon: İlk gün bir gen hedef ilk dsRNA enjekte ve ikinci gün aynı arıların içine ikinci dsRNA enjekte.
Not: Nakavt etki kantitatif RT-PCR (qRT-PCR) ve western blotting ile tespit edilebilir. Genel olarak, yok etme yararı değişmektedir ve pek çok faktöre bağlıdır. Çalışmamızda, çift gen demonte 7 gün tek enjeksiyonları ve iki günlük enjeksiyonlar sonra tespit edilebilir.
Bölüm 2: Hortum uzantısı yanıt (PER) testi
1. Hive gelen arı Toplama
Enjeksiyon gün sonra 6, bir sigara içen kullanmadan kolonisinden tedavi arılar toplamak. Metal örgü silindir kafeslerde arılar toplayın. Her kafeste 3 arılar tutun.
2. PER için montaj Arılar
Tamamen hareketsiz kalıyor ° C kadar 4 de arılar soğutun. Özel PER için tasarlanmış plastik bir tüp içine dikey olarak arı monte edin. Istimal tarafından tüp içinde karın tutung iki küçük bant parçaları, ve tüpün dışarı çıkmış kafa tutun. Küçük plastik sütun iki sıra ile bir raf üzerinde tüpler koyun ve bir kimlik numarası ile her bir tüp (arı) atayın. Daha sonra bir kuluçka (34 ° C ve% 80 nem) içine raflar üzerinde tedavi arı koymak ve 2 saat için inkübatör saklayın.
3. Sukroz Water Solutions Bir Seri hazırlanması
% 0,% 0.1,% 0.3,% 1,% 3,% 10 ve% 30 sakaroz su solüsyonları hazırlayın ve 15-20 G iğne ile enjektörlere çözümler yükleyin.
4. Analiz başına
% 0.1,% 0.3,% 1,% 3,% 10 ve% 30 sakaroz su çözümleri olan 0% çözelti (su) bir damlacık ile arı antene dokunmayın. İlk su ile arı ve her bir test çözeltisi arasındaki aralık olarak en az iki dakika kullanılır izin verir. Bu nedenle, genellikle her deneme için en az 20 arı var. Bir arı tamamen onun hortum uzanıyorsa, olumlu bir yanıt sayılır.
5.Veri Yönetimi
Tat yanıt skoru (GRS) için her birey için toplam olumlu tepkiler Özetle. Verilere uygun istatistiksel analiz.
Bölüm 3. Gen demonte doğrulama
Yağ organları 7-günlük tedavi arıların başka bir kümesinden disseke edilir. Standart bir Trizol prosedür DNase I Tedavi 24 tarafından takip edilir RNA çıkarılması için kullanılır. Vg ve USP gen ifadesi iki adımlı bir QRT-PCR. Aktin ile analiz edilir, farklı dokularda ifade stabil olduğundan, bir referans gen olarak kullanılır bal arıların. VG ve USP gen için yayınlanan gerçek zamanlı PCR primerleri, bu deney 24 kullanılır. Veri Delta-Delta CT yöntemi 25 kullanılarak analiz edilmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tek enjeksiyon ve iki günlük enjeksiyon stratejileri hem önemli ölçüde bal arıları içinde transkript düzeyleri VG (Tek yönlü ANOVA, p <0.001) (Şekil 2A) ve USP (Tek yönlü ANOVA, p <0.001) (Şekil 2B) azaltılmış dsRNA sonra altı gün enjekte edildi. DsRNA karışımı ile tek enjeksiyon ve VG birinci ve USP ikinci (vg / USP) ile iki günlük enjeksiyon kullanarak USP transkript bastırılması usp ilk ve VG ikinc...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Çalışmamız aynı anda yetişkin böcekler iki gen yıkmak için ilk çabadır. Sonuçlarımız dsRNA enjeksiyon (tek enjeksiyon ve iki günlük enjeksiyon) iki strateji çift gen baskılanması ve vg ve USP aynı anda gen susturulması için geçerli olan 6 gün arıların 8,9 içine dsRNA enjeksiyon sonra test edilebilir olduğunu göstermektedir. Ancak, gen demonte etkinlik hücreleri veya organları tarafından hedef gen, protein devir oranları ve dsRNA alımı verimlilik transkript düzeyine bağlı olarak farklı böcek ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklayacak hiçbir şeyimiz yok.
Yazarlar deney yardım için Erin Fennern teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma Norveç araştırma Konseyi (180504, 185.306 ve 191.699), PEW Charitable Trust ve Ulusal Yaşlanma Enstitüsü (NIA P01 AG22500) tarafından finanse edildi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 96 kuyulu plakada GE Healthcare PCR boncukları | GE Healthcare | 27-9557-01 | |
| QIAquick PCR saflaştırma kiti | Qiagen | 28104 | |
| RiboMax T7 RNA üretim sistemi | Promega | P1300 | |
| Trizol LS | Invitrogen | 10296028 | |
| Kloroform: İzoamil alkol 24: 1 | Sigma-Aldrich | C0549 | |
| izopropil alkol | Sigma-Aldrich | I9516 | |
| Hamilton mikro şırınga | Hamilton | 80301 | |
| 30G BD tek kullanımlık iğneler | BD Biosciences | 305106 | |
| Sükroz | Sigma-Aldrich | 84097 | |
| 1 ml Şırınga | BD Biosciences | 30960 | |
| Stereo diseksiyon mikroskobu | Leica Microsystems | S6D | |
| Böcek pimleri | Güzel Bilim Araçları | 26000-25 | |
| Balmumu plakası |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste