Method Article
Yağ vücut böceklerde Merkezi metabolik organdır. Biz izole yağ vücut dokusu yanıt çeşitli uyaranlara karşı eğitim kullanıcı sağlayan bir canlı organ kültür sistemi mevcut.
Böcek yağ vücut böcek metabolizma ve besin depolama, karaciğer ve yağ dokusu omurgalılar fonksiyonları yansıtma içinde merkezi bir rol oynar. Böcek yağ vücut dokusu genellikle böcek vücut boyunca dağıtılır. Ancak, genellikle karın içinde konsantre ve karın vücut duvarına bitişik.
Sivrisinek yağ yumurta üretimi için kritik olan sarısı proteinler tek kaynağı organıdır. Bu nedenle, sivrisinek fizyolojisi, çalışma için önemli bir sistem sivrisinek yağ vücut dokuları vitro kültürü temsil eden metabolizma ve sonuçta, yumurta üretimi. Yağ vücut kültür işlem çözümleri ve Kimyasalları, amino asit hisse senedi çözümleri, Aedes fizyolojik serum tuz stok solüsyonu (APS), kalsiyum hisse senedi çözüm ve yağ vücut kültür orta gibi hazırlanması ile başlar. İşlem yağ vücut diseksiyon, deneysel bir tedavi tarafından takip ile devam eder. Kullanımdan sonra farklı analizler çeşitli, RNA (RNA-Seq) sıralama, qPCR, Batı lekesi, proteomik ve metabolomics gibi gerçekleştirilir.
Örnek deneyimimizi, sarı humma Sivrisinek, Aedes aegypti, Dang, chikungunya ve Zika gibi arboviruses asıl bir vektör eksizyon ve kültür yağ organlarının protokolüyle göstermektedir. RNA yağ upregulate sarısı proteinlere karşı denetim bilinen fizyolojik durum altında kültürlü organları vardı bu yordamı gen ekspresyonu araştırmalar için potansiyel yarar göstermek için RNA-Seq analizi tabidir.
Sivrisinekler sıtma, Dang Humması, chikungunya ve Zika1,2,3gibi yıkıcı insan hastalıkların vektörleridir. Yoğun uluslararası çabalara rağmen bu hastalıkları frenlemek için ve hastalık verici sivrisinek nüfus denetlemek için salgın sivrisinek kaynaklı hastalık salgınları özellikle gelişmekte olan ülkelerde hala sık görülür. Bu hastalıkların birçoğu karşı etkili aşı kullanılamıyor veya sınırlı etkinliği4,5. Salgınları önlemek için en etkili yolu sivrisinek nüfus, böcek ilacı tedaviler çoğunlukla aracılığıyla kontrol etmektir. Ancak, böcek ilacı direnç birçok sivrisinek nüfus geliştirmiş ve dünya6,7,8etrafında ortak bir sorun haline. Sivrisinek Fizyoloji çalışmanın yeni araçları ve stratejileri hastalık kontrol gelişimi için önemlidir.
Sivrisinek yağ vücut besin depolama, metabolik Homeostazı, üreme ve xenobiotic katabolizma9,10,11,12merkezi bir rol oynar. Trigliserid, glikojen ve içinde biçim-in depolama proteinler amino asitler için ana boru depolama organdır. Ayrıca sentezi için en hemolymph proteinler ve metabolitleri konumunu görür. Sivrisinekler, onlar bir kan yemek13,14bin sonra dişi içinde oluşan sarısı protein üretim tek kaynağı yağ organıdır.
Asıl hücre yağ vücut büyük, polyploid trophocyte veya adipocyte3,9,10,12türüdür. Yağ vücut dokusu loblari da kılıf halinde düzenlenmiştir ve Sivrisinek, tüm vücut bölgelerinde nerede büyük yağ vücut lobları karın vücut duvarına bitişik karın, bulunan en büyük kısmı ile bulunabilir.
Burada sunulan sivrisinek yağ vücut kültür sistemi 70 ' li yıllarda geliştirilmiştir ve yağ vücudun fizyolojisi10, özellikle de geçerli analizi teknolojileri ile birlikte çalışmak için güçlü bir araç olarak kalır. Bu tekniğin temeli karın vücut duvar ve ilişkili yağ vücut dokusu üzerinde yalıtım dayanmaktadır. Karın kütikül hidrofobik doğası float kültür orta yüzeyi ile ekli lobları karın yağ vücut dalmış neden olur. Kültürlü doku oksijenasyonu sağlamak vızıltısı ve tracheolar yapısı korunur. Şu andan itibaren bu hazırlıklar için "yağ organları" sevk edecektir İzole yağ organları daha 12 h (yayınlanmamış sonuçları) uygun ortamda inkübe zaman için geçerli kalır. Yağ vücut kültür yağ vücut Endokrinoloji Fizyoloji9,10,12,15,ve16ilgili sorular çeşitli ele almıştır değerli bir araçtır, 17.
Kültürlü yağ organları çeşitli deneysel tabi ve tedaviler, hangi zamanlaması üzerine araştırmacı tarafından karar verilebilir kontrol. Kuluçka dönemi sonunda, yağ organları olabilir toplanan ve qPCR16,17,18,19, Western Blot18 de dahil olmak üzere aşağı akım analizleri için işlenen ,20, proteomik21veya metabolomics22. Deneyler bireysel yağ organları birlikte kültürlü yüzlerce grupları için farklı ölçeklerde gerçekleştirilebilir.
Burada dahil temsilcisi sonuçları yağ amino asitler ve vitellogenesis16,17kan yemek aktivasyonu benzetimini yapmak için steroid hormon 20-hidroksi ecdysone huzurunda kültürlü organları elde edilmiştir, 23,24. Biz analiz ve değil harekete geçirmek yeni nesil sıralama analizi ile aktif yağ organları karşı farklı gen ifade karşılaştırılır.
1. çözümler ve Kimyasalları hazırlama
ağırlığında tarafından2. Diseksiyon için hazırlık
3. Yağ vücut diseksiyon
4. Yağ vücut kültür
Örnek olarak, bir yağ vücut kültür deneme gerçekleştirilen ve onları tüm yirmi doğal olarak meydana gelen amino asitler ve 6 h için böcek steroid hormon 20-hidroksi ecdysone (10 µM) dengeli karışımı içeren bir çözüm üzerinde kuluçka izole yağ organları teşvik . Bir denetim olarak yağ organları zaman eşit miktarda için APS üzerinde inkübe.
Kuluçka sonra toplam RNA üreticinin yönergelerini izleyerek bir tri-reaktif27 kullanarak izole edildi. Kalite ve ayıklanan RNA örnekleri miktarı Spektrofotometre, Fluorometrik Nefelometri ve özel Jel Elektroforez kullanarak değerlendirildi. RNA sıralama kütüphaneleri toplam RNA'ın 4 µg kullanarak oluşturulan ve iki farklı teknikleri kullanarak sayılabilir. Daha sonra kütüphaneler için ticari bir sağlayıcı eşleştirilmiş sonu-sıralama için gönderildik.
Bu denemenin sonuçları Tablo 6' da gösterilen. En güçlü transkripsiyon yanıt amino asit ve 20-hydroxyecdysone gösterilen genler önceki sonuçları11ile anlaşma olduğunu öncelikle sarısı protein gen olduğunu.
Şekil 1 differentially 1.256 gen ifade düzeyini gösteren bir ısı haritası genler kültürlü yağ organları iki farklı Seanslarınızdan sonra birimiyle gösterir.
Resim 1 . Isı haritası yağ vücut kültüründe ifade edilen genlerin. Isı haritası her gen R yazılım ortamın parçası olan heatmap paket28 kullanarak farklı kitaplıklarındaki için belirli transkript sayısına göre hesaplanmıştır. Koyu gölge daha yüksek gen ekspresyonu temsil eder. istatistiksel olarak anlamlı değişim ifade ile 1,256 gen (Q-değerleri < 0,05) gösterilir. Genlerin dendrogram (filogenetik ilişkilerinin göre) solda gösterilen ortalama ifade seviyelerine göre sıralanır. Genlerin Uyarım amino asitler (AA) ve 20-hydroxyecdysone (20E) sonra yukarı veya aşağı düzenlenmiş ifade ile yüksek sayısını not edin. APS Aedes fizyolojik serum =. Ek dosya 1 genlerin ve onların göreceli ifade düzeyleri listesi için bkz:. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Amino asit | Molekül ağırlığı g/mol | mM konsantrasyonu | Litre başına mg | MG 300 mL cilt için |
Alanin | 89.1 | 26.68 | 2377.19 | 713.16 |
Arginin | 174.2 | 26.68 | 4647.66 | 1394.3 |
Asparagine | 150.1 | 26.68 | 4004.67 | 1201.4 |
Aspartik asit | 133 | 26.68 | 3548.44 | 1064.53 |
Sistein | 121.16 | 10.68 | 1293.99 | 388.2 |
Glutamik asit | 147.1 | 26.68 | 3924.63 | 1177.39 |
Glutamin | 146 | 26.68 | 3895.28 | 1168.58 |
Glisin | 75 | 53.32 | 3999 | 1199.7 |
Histidin | 155.16 | 80 | 12412.8 | 3723.84 |
İsoleucine | 131 | 10.68 | 1399.08 | 419.72 |
Lycine | 183 | 26.68 | 4882.44 | 1464.73 |
Lösin | 131 | 26.68 | 3495.08 | 1048.52 |
Fenilalanin | 165 | 10.68 | 1762.2 | 528.66 |
Prolin | 115 | 26.68 | 3068.2 | 920.46 |
Serin | 105 | 53.32 | 5598.6 | 1679.58 |
Treonin | 119 | 10.68 | 1270.92 | 381.28 |
Triptofan | 204 | 10.68 | 2178.72 | 653.62 |
Tirozin | 181 | 5.32 | 962.92 | 288.88 |
Valin | 117 | 10.68 | 1249.56 | 374.87 |
Metiyonin | 149 | 10.68 | 1591.32 | 477.4 |
Tablo 1. 4 x hisse senedi çözüm Amino asit.
Bileşen | 50 ml GKD2için O eklendi gram ağırlık |
NaCl | 8.0 g |
KCl | 0,074 g |
MgCl2-6 H2O | 0.120 g |
NaHCO3 | 0.0250 g |
Tablo 2. 20 X tuz stok çözüm.
Bileşen | 100 ml ddH2O eklendi gram ağırlık |
CaCl2-2 H2O | 0,90 g |
g > Tablo 3. 50 x kalsiyum hisse senedi çözüm.
Bileşen | Hisse senedi çözüm konsantrasyonu | 100 ml arabellek için birim stok |
Tris pH8.0 | 1 M | 5 mL |
EDTA | 0,25 M | 2 mL |
NaCl | NA | 0.3 g |
GKD2O | NA | 100 mL (~ 93 mL) |
Tablo 4. Tris arabellek.
Bileşen | 200 ml için birim stok |
Amino asit hisse senedi çözüm | 150 mL |
Hisse senedi tuz solüsyonu | 10 mL |
Kalsiyum hisse senedi çözüm | 4 mL |
TES arabellek | 10 mL |
ddH2O | 26 mL |
Tablo 5. Yağ vücut kültür orta.
Ek açıklama | Gene açıklama | Kat değiştirme | P-değeri |
AAEL006138 | Vitellogenin-B | 3443 | 2.52E-112 |
AAEL006126 | Vitellogenin-C | 2795 | 8.64E-91 |
AAEL006563 | vitellogenic Karboksipeptidaz | 1002 | 2.17E-119 |
AAEL010434 | Vitellogenin-A | 220 | 1.14E-27 |
AAEL006542 | vitellogenic Karboksipeptidaz | 185 | 2.14E-65 |
AAEL012678 | AAEL003006-PA [Aedes aegypti](65%) | 96 | 4.00E-70 |
AAEL000080 | örnek protein | 82 | 6.69E-188 |
AAEL015312 | Vitellogenic cathepsin B | 77 | 1.27E-15 |
AAEL009588 | Nükleer reseptör 3 | 75 | 4.58E-56 |
AAEL010529 | örnek protein | 66 | 1.32E-29 |
Tablo 6. Deneysel sonuçlar.
Ek dosya 1. Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.
Böcek organ kültür kapsamlı olarak böcek Endokrinoloji, geliştirme ve metabolizma, de belirli organ ve bakteriyel simbiont29,30,31arasındaki etkileşimi araştırmak olarak çalışmaya kullanılmıştır, 32,33,34. Vitro yağ vücut organ kültür amino asit taşıma ve düzenleme sarısı protein üretiminde Sivrisinek ve diğer Diptera16,17,35 , özellikle eğitim için kullanılan , 36. vitellogenesis işlemi sırasında sivrisinek yağ vücut yüksek özgüllük amino asit taşıyıcılar dizisi kan yemek derived amino asitler sarısı proteinler12 büyük miktarlarda sentezlemek için hemolymph almak için kullanır ,19,35,36. Yağ vücut kültür yağ vücut besin gereksinimleri bu içerik18tarif için vesile oldu.
Malzeme kalitesi ve başlangıç, dişi sivrisinekler, bu deneyler başarısı için önemlidir. Kalabalık koşullarda büyüdü ve yüksek besin diyetler genellikle beslenen sivrisinek larva en iyi sonuçları üretmek. Sivrisinek yağ vücut kültür deneysel tasarım açısından laboratuvar koşullarında oluştururken göz önünde bulundurulacak bazı önemli değişken vardır. Yağ vücut gen ekspresyonu önemli ölçüde bireysel yaşam öyküsü ve Sivrisinek11,22beslenme durumuna bağlı olarak değişir önceki çalışmalarda gösterdik. Sivrisinek kültür koşulları boyutu değişkenliği azaltmak için tek tip olmalı ve deneysel sivrisinekler beslenme hakkını saklı tutar. Ayrıca, personel diseksiyonlarının gerçekleştirme hızlı ve doğru diseksiyonu ile tutarlı sonuçlar sağlamak için eğitim. Hücre canlılığı izole yağ organlarında farklı boyama yöntemleri37,38kullanarak kontrol edilebilir.
Bir yağ vücut kültür deneme deneysel tasarım diseksiyonlarının sayısı belirli bir sürede mümkün dikkate almalıdır. Bol miktarda yağ organlarının gerekli olduğunda birden çok diseksiyon oturum veya birden fazla dissectors gerekli olabilir. Sivrisinek ve diğer böceklerin vitro yağ vücut kültür için gelecekteki uygulamaları geniş bir yelpazesi vardır. Bu potansiyel ilaç adaylarının böcek kontrolü için test etmek için özellikle faydalı olacaktır. Böceklerde yağ vücut trophocytes özel muhabir proteinlerin hızlı transgenik tekniklerin kullanılması için yağ vücut Fizyoloji çalışmanın güçlü BİYOANALİZLER geliştirmek için yeni yöntemler açılacaktır.
İfşa etmek yok.
Bu araştırma 2014 NMSU HHMI grant #52008103 ve NSF PGR #1238731 vermek NIH grant #SC1AI109055, tarafından desteklenmiştir. NMSU bahar 2015 BIOL302 moleküler yöntemler sınıf ve Lavesh Bhatia katılımcıların yağ vücut kültür deneyleri ile teknik destek için teşekkür ediyoruz.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır