Method Article
الجسم الدهون هو الجهاز المركزي الأيضي في الحشرات. نقدم نظام جهاز يعيش ثقافة التي تمكن المستخدم من دراسة ردود أنسجة الجسم الدهون منعزلة للمنبهات المختلفة.
الجسم الدهون الحشرات يلعب دوراً مركزياً في الأيض الحشرات وتخزين المواد الغذائية، النسخ المتطابق لوظائف الكبد والأنسجة الدهنية في الفقاريات. عادة ما يتم توزيع أنسجة الجسم الدهون الحشرات في جميع أنحاء الجسم الحشرات. ومع ذلك، غالباً ما تتركز في البطن وتعلق على هيئة جدار البطن.
الجسم الدهون البعوض هو المصدر الوحيد لصفار البيض والبروتينات، والتي تعتبر حاسمة بالنسبة لإنتاج البيض. ولذلك، يمثل ثقافة أنسجة الجسم الدهون البعوض في المختبر نظاما هاما لدراسة فسيولوجيا البعوض، التمثيل الغذائي، وفي نهاية المطاف، إنتاج البيض. وتبدأ عملية الثقافة الدهون الجسم بإعداد الحلول والمواد الكاشفة، بما في ذلك حلول الأسهم من الأحماض الأمينية و بعوض المحلول الملحي الفسيولوجي الملح حل الأسهم (الجزائرية) وحل مخزون الكالسيوم والجسم الدهون الثقافة المتوسطة. ما زالت العملية مع تشريح الجسم الدهون، متبوعاً علاج تجريبي. وبعد العلاج، ويمكن أن يؤديها مجموعة متنوعة من تحليلات مختلفة، بما في ذلك الحمض النووي الريبي التسلسل (الحمض النووي الريبي-Seq)، قبكر والبقع الغربية، البروتيوميات وجميع.
في تجربتنا مثال، نبدي البروتوكول عن طريق الختان والثقافة الهيئات الدهون من البعوض الحمى الصفراء، بعوض الزاعجة المصرية، ناقل الرئيسي من سيتناقش بما في ذلك حمى الضنك وداء شيكونغونيا وزكى. الجيش الملكي النيبالي من الهيئات الدهون مثقف تحت شرط فسيولوجية المعروفة لبروتينات صفار upregulate مقابل السيطرة تخضع لتحليل الحمض النووي الريبي Seq لإثبات الفائدة المحتملة لهذا الإجراء لإجراء تحقيقات تعبير الجيني.
البعوض ناقلات الأمراض البشرية المدمرة، بما في ذلك الملاريا وحمى الضنك وداء شيكونغونيا و Zika1،،من23. وعلى الرغم من الجهود الدولية المكثفة للحد من هذه الأمراض ومراقبة السكان البعوض يحيل بها المرض، انتشار الأوبئة للأمراض التي ينقلها البعوض لا تزال شائعة، لا سيما في البلدان النامية. لقاحات فعالة ضد العديد من هذه الأمراض أما غير متوفرة أو لفعالية محدودة4،5. الطريقة الأكثر فعالية للحيلولة دون تفشي السيطرة على البعوض السكان، أساسا من خلال استخدام المبيدات الحشرية العلاجات. ومع ذلك، وضعت في العديد من البعوض السكان مقاومة المبيدات الحشرية وأصبحت مشكلة شائعة في جميع أنحاء العالم6،،من78. دراسة علم وظائف الأعضاء البعوض أمر ضروري لتطوير أدوات جديدة واستراتيجيات السيطرة على المرض.
الجسم الدهون البعوض يلعب دوراً مركزياً في تخزين المواد الغذائية والتوازن الأيضي، والاستنساخ، وتقويض إكسينوبيوتيك9،10،،من1112. هو جهاز التخزين الرئيسي للشحوم، والجليكوجين، والأحماض الأمينية في شكل بروتينات التخزين. وهو يعمل أيضا كموقع التوليف لمعظم البروتينات hemolymph ونواتج الأيض. في البعوض، والجسد الدهون هو المصدر الوحيد لإنتاج البروتين الصفار الذي يحدث في الإناث بعد أن تأخذ وجبة الدم13،14.
نوع الخلايا الرئيسية للجسم الدهون هو تروفوسيتي كبير، الكروموزومية أو adipocyte3،9،،من1012. ينقسم إلى الفصوص أو مانعات أنسجة الجسم الدهون ويمكن العثور عليها في جميع أجزاء الجسم من البعوض، مع الجزء الأكبر يقع في البطن، حيث يتم إرفاق الفصوص كبيرة من الدهون في الجسم على هيئة جدار البطن.
النظام ثقافة الجسم الدهون البعوض المعروضة هنا وضعت في السبعينات وما زالت أداة قوية لدراسة الجسم الدهون علم وظائف الأعضاء10، لا سيما في تركيبة مع تحليل التكنولوجيات الحالية. ويستند أساسا لهذا الأسلوب عزل جدران الجسم البطن والأنسجة المرتبطة بها الدهون في الجسم. طبيعة بشرة البطن مسعور يتسبب في أن تطفو على سطح متوسط الثقافة، مع الفصوص المرفقة من البطن الدهون الجسم مغمورة. يتم الحفاظ على سبيراكليس وهيكل تراتشيولار، تأمين الأوكسجين للأنسجة المستزرعة. من الآن فصاعدا، سوف نشير إلى هذه الأعمال التحضيرية باعتبارها "هيئات الدهون." الهيئات الدهون منعزلة البقاء لأكثر من 12 ح عند المحتضنة في الوسيلة المناسبة (نتائج غير منشورة). الثقافة الدهون في الجسم هو أداة قيمة وقد تناول مجموعة متنوعة من الأسئلة المتعلقة بالدهون الجسم الغدد الصماء وعلم وظائف الأعضاء9،10،،من1215،16، 17.
مثقف الدهون الهيئات يمكن أن تخضع لمختلف التجارب والتحكم في العلاجات، توقيت التي يمكن أن يقررها المحقق. في نهاية فترة الحضانة، يمكن جمع الهيئات الدهون ومعالجته لتحليلات المتلقين للمعلومات، بما في ذلك قبكر16،17،،من1819، الغربية النشاف18 ،20، البروتيوميات21أو22من جميع. يمكن إجراء تجارب على نطاقات مختلفة، من الهيئات الدهون الفردية لمجموعات من مئات التي يمكن أن تكون مثقف معا.
نتائج تمثيلية شملت هنا مستمدة من الدهون الهيئات مثقف حضور الأحماض الأمينية و ecdysone 20-هيدروكسي هرمون الستيرويد لمحاكاة التنشيط وجبة الدم من، فيتيلوجينيسيس،من1617 ،من 2324. يمكننا تحليل ومقارنة التعبير الجيني التفاضلي لعدم تنشيط مقابل تنشيط الهيئات الدهون عن طريق تحليل تسلسل الجيل القادم.
1-إعداد الحلول والمواد الكاشفة
2. إعداد لتشريح
3. تشريح جثة الدهون
4. ثقافة الجسم الدهون
على سبيل مثال، إجراء تجربة ثقافة جسم الدهون وتحفيز الهيئات الدهون منعزلة من حضانة لهم في محلول يحتوي على مزيج متوازن من جميع الأحماض الأمينية العشرين التي تحدث بشكل طبيعي وهرمون الستيرويد الحشرات 20-هيدروكسي اكديسوني (10 ميكرون) ح 6 . كعنصر تحكم، كانت الهيئات الدهون المحتضنة في وكالة الأنباء الجزائرية لمبلغ مساو من الوقت.
بعد الحضانة، كان مجموع الجيش الملكي النيبالي المعزولة باستخدام كاشف ثلاثي27 اتباع إرشادات الشركة المصنعة. تم تقييم نوعية وكمية من عينات الحمض النووي الريبي المستخرج باستخدام جهاز المطياف الضوئي، كوانتيتيشن فلوروميتريك، والتفريد [اغروس] هلام. مكتبات تسلسل الحمض النووي الريبي تم إنشاؤها باستخدام 4 ميكروغرام من مجموع الجيش الملكي النيبالي، وتم تحديده كمياً باستخدام تقنيات مختلفة اثنين. في وقت لاحق، أرسلت المكتبات إلى موفر خدمة تجارية للتسلسل نهاية الاقتران.
وترد نتائج هذه التجربة في الجدول 6. وكانت الجينات تظهر الاستجابة النسخي أقوى من الأحماض الأمينية و 20-هيدروكسيكديسوني أساسا صفار البروتين الجينات، وما يتفق مع النتائج السابقة11.
ويبين الشكل 1 حرارة خريطة تبين مستويات التعبير الجيني 1,256 خلطات أعرب الجينات من مثقف الدهون الهيئات بعد اثنين من العلاجات المختلفة.
الشكل 1 . الحرارة خريطة الجينات التي أعرب عنها في ثقافة الجسم الدهون. وكان حساب الحرارة خريطة استناداً إلى عدد النصوص المحددة لكل الجينات في مكتبات مختلفة باستخدام حزمة heatmap28 الذي يعد جزءا من بيئة البرامج R. يمثل أغمق التعبير الجيني أعلى. جينات 1,256 مع اختلاف يعتد به إحصائيا في التعبير (قيم س-< 0.05) وترد. يتم ترتيب الجينات وفقا لمستويات التعبير المتوسط، أشارت إلى جانب ديندروجرام على اليسار (لا وفقا لعلاقاتهم النشوء والتطور). لاحظ العدد الكبير من الجينات مع التعبير أعلى أو أسفل ينظم بعد التحفيز بالأحماض الأمينية (أإ) و 20-هيدروكسيكديسوني (20E). وكالة الأنباء الجزائرية = المحلول الملحي الفسيولوجي بعوض . انظر تكميلية الملف 1 للحصول على قائمة من الجينات، ومستويات التعبير النسبي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
حمض أميني | الوزن الجزيئي غ/مول | مم تركيز | ملغم للتر الواحد | مغ لحجم 300 مل |
ألانين | 89.1 | 26.68 | 2377.19 | 713.16 |
ارجينين | 174.2 | 26.68 | 4647.66 | 1394.3 |
أسباراجين | 150.1 | 26.68 | 4004.67 | 1201.4 |
حمض الأسبارتيك | 133 | 26.68 | 3548.44 | 1064.53 |
سيستين | 121.16 | 10.68 | 1293.99 | 388.2 |
حمض الغلوتاميك | 147.1 | 26.68 | 3924.63 | 1177.39 |
الجلوتامين | 146 | 26.68 | 3895.28 | 1168.58 |
جليكاين | 75 | 53.32 | 3999 | 1199.7 |
الحامض الأميني | 155.16 | 80 | 12412.8 | 3723.84 |
آيسولوسين | 131 | 10.68 | 1399.08 | 419.72 |
ليسين | 183 | 26.68 | 4882.44 | 1464.73 |
ليوسيني | 131 | 26.68 | 3495.08 | 1048.52 |
فينيلألانين | 165 | 10.68 | 1762.2 | 528.66 |
برولين | 115 | 26.68 | 3068.2 | 920.46 |
سيرين | 105 | 53.32 | 5598.6 | 1679.58 |
ثريونين | 119 | 10.68 | 1270.92 | 381.28 |
التربتوفان | 204 | 10.68 | 2178.72 | 653.62 |
تيروزين | 181 | 5.32 | 962.92 | 288.88 |
فالين | 117 | 10.68 | 1249.56 | 374.87 |
الميثيونين | 149 | 10.68 | 1591.32 | 477.4 |
الجدول 1. 4 X حل الأسهم من الأحماض الأمينية.
المكون | الوزن بالجرام إضافة إلى 50 مل ddH2س |
كلوريد الصوديوم | ز 8.0 |
بوكل | ز 0.074 |
مجكل2-6 ح2س | ز 0.120 |
ناكو3 | ز 0.0250 |
الجدول 2- 20 X الملح حل الأسهم.
المكون | الوزن بالجرام إضافة إلى 100 مل ddH2O |
كاكل2-2 ح2س | ز 0.90 |
ز > الجدول 3. 50 س الحل مخزون الكالسيوم.
المكون | تركيز حل الأسهم | تقييم حجم المخزن المؤقت 100 مل |
تريس pH8.0 | م 1 | 5 مل |
يدتا | 0.25 M | 2 مل |
كلوريد الصوديوم | نا | ز 0.3 |
ddH2س | نا | إلى 100 مل (~ 93 مل) |
الجدول 4- العازلة تريس.
المكون | تقييم حجم 200 مل |
حل الأسهم من الأحماض الأمينية | 150 مل |
حل الأسهم الملح | 10 مل |
حل مخزون الكالسيوم | 4 مل |
المخزن المؤقت لقسم التدريب والامتحانات | 10 مل |
ddH2O | مل 26 |
الجدول 5- هيئة الدهون الثقافة المتوسطة.
تعليق توضيحي | وصف الجينات | أمثال التغيير | قيمة P |
AAEL006138 | ب-تغيرات | 3443 | 2.52E--112 |
AAEL006126 | ج-تغيرات | 2795 | 8.64E-91 |
AAEL006563 | كاربوكسيبيبتيداسي فيتيلوجينيك | 1002 | 2.17E--119 |
AAEL010434 | تغيرات-أ | 220 | 1.14E-27 |
AAEL006542 | كاربوكسيبيبتيداسي فيتيلوجينيك | 185 | 2.14E--65 |
AAEL012678 | AAEL003006-السلطة الفلسطينية [بعوضة aegypti](65%) | 96 | 4.00E-70 |
AAEL000080 | البروتين افتراضية | 82 | 6.69E-188 |
AAEL015312 | كاثيبسين فيتيلوجينيك ب | 77 | 1.27E-15 |
AAEL009588 | مستقبلات النووية 3 | 75 | 4.58E--56 |
AAEL010529 | البروتين افتراضية | 66 | 1.32E--29 |
الجدول 6- النتائج التجريبية.
الملف الإضافي 1- اضغط هنا لتحميل هذا الملف.
الثقافة الحشرات الجهاز كان يستخدم على نطاق واسع دراسة الحشرات علم الغدد الصماء، والتنمية، والايض، فضلا عن التحقيق في التفاعل بين أجهزة محددة والبكتيرية سيمبيونتس29،،من3031، 32،،من3334. واستخدمت في المختبر الجسم الدهون جهاز الثقافة تحديداً لدراسة النقل من الأحماض الأمينية وتنظيم إنتاج البروتين صفار في البعوض وغيرها17،16، ديبتيرا35 , 36-أثناء عملية فيتيلوجينيسيس، يستخدم الجسم الدهون البعوض صفيف الناقلين الأحماض الأمينية خصوصية عالية لاستيراد الأحماض الأمينية المستمدة من وجبة الدم من هيموليمف لتجميع كميات كبيرة من بروتينات صفار12 ،19،،من3536. ثقافة الجسم الدهون كانت مفيدة لتحديد المتطلبات الغذائية الجسم الدهون في هذا السياق18.
نوعية المواد البداية، أنثى البعوض، أمر حاسم لنجاح هذه التجارب. يرقات البعوض التي أثيرت في ظروف مزدحمة تحت وتتغذى على الوجبات الغذائية العالية في المغذيات وعادة ما ينتج أفضل النتائج. وهناك بعض المتغيرات الهامة في الاعتبار عند وضع شروط ثقافة الجسم الدهون البعوض في المختبر من حيث التصميم التجريبي. أظهرنا في دراسات سابقة أن التعبير الجيني الجسم الدهون تتفاوت تفاوتاً كبيرا تبعاً لتاريخ حياة الفرد والحالة التغذوية ل البعوض11،22. يجب أن تكون شروط الثقافة البعوض موحدة للحد من التفاوت في الحجم والاحتياطيات الغذائية للبعوض التجريبية. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي تدريب الموظفين يؤدون تشريح لضمان تشريح سريعة ودقيقة مع نتائج متسقة. يمكن التحقق من صلاحية خلية في هيئات الدهون منعزلة باستخدام مختلف الأساليب المصبوغة37،38.
تصميم تجريبي لتجربة ثقافة الجسم الدهون ينبغي أن تأخذ في الاعتبار عدد تشريح ممكن في فترة زمنية معينة. عندما يتطلب الأمر كميات كبيرة من الدهون في الهيئات، دورات تشريح متعددة أو dissectors متعددة قد يكون ضروريا. وهناك طائفة واسعة من التطبيقات المستقبلية للثقافة في المختبر الجسم الدهون في البعوض وغيرها من الحشرات. أنه سوف يكون مفيداً بشكل خاص لاختبار المرشحين المحتملين من المخدرات لمكافحة الحشرات. استخدام التقنيات المعدلة وراثيا في الحشرات للتعبير عن البروتينات مراسل محددة في الجسم الدهون تروفوسيتيس سوف تفتح طرق جديدة لتطوير المقايسة قوية لدراسة فسيولوجيا الجسم الدهون.
ليس لدينا شيء الكشف عنها.
وأيد هذا البحث المعاهد الوطنية للصحة منحة #SC1AI109055، منح NMSU HHMI #52008103 2014، وجبهة الخلاص الوطني مكتب المدعي العام الاتحادي منح #1238731. ونحن نشكر المشاركين في فئة NMSU ربيع عام 2015 BIOL302 الأساليب الجزيئية ولافيش باتيا على دعمها التقني مع تجارب الثقافة الجسم الدهون.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Scissors | Fiskars | 83872 | |
Fly pad | Genesee Scientific | 789060 | |
Battery-powered aspirator w/ collection vial | Hausherrs Machine Works, Inc. | 3740-01-210-2368 | |
Fine tip forceps | World Precision Instruments, Inc. | 500085 | |
Light microscope | Leica Microsystems | ||
96 well plate | Sigma | CL S3383 | |
Sucrose | Sigma | S9378 | |
Alanine | Sigma | A7627 | |
Arginine | Sigma | A5006 | |
Asparagine | Sigma | A0884 | |
Aspartic Acid | Sigma | A9256 | |
Cysteine | Sigma | W326305 | |
Glutamic Acid | Sigma | G1251 | |
Glutamine | Sigma | G3126 | |
Glycine | Sigma | G2879 | |
Histidine | Sigma | H6034 | |
Isoleucine | Sigma | I2752 | |
Lysine | Sigma | L5501 | |
Leucine | Sigma | L8000 | |
Phenylalanine | Sigma | P2126 | |
Proline | Sigma | P0380 | |
Serine | Sigma | S4500 | |
Threonine | Sigma | T8625 | |
Tryptophan | Sigma | T0254 | |
Tyrosine | Sigma | T3754 | |
Valine | Sigma | V0500 | |
Methionine | Sigma | M9625 | |
NaCl | Sigma | S7653 | |
KCl | Sigma | P9333 | |
MgCl2-6H2O | Sigma | M2670 | |
NaHCO3 | Sigma | S5761 | |
CaCl2-2H2O | Sigma | C8106 | |
Tris pH8.0 | Sigma | T1503 | |
EDTA | Sigma | E6758 | |
ddH2O | Sigma | W4502 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved