Whole-Mount Fluorescentie In Situ Hybridisatie om Spermatogenese in de Anopheles-mug te bestuderen

Spermatogenese is een complex biologisch proces waarbij diploïde cellen opeenvolgende mitotische en meiotische deling ondergaan, gevolgd door grote structurele veranderingen om haploïde spermatozoa te vormen. Naast het biologische aspect is het bestuderen van spermatogenese van het grootste belang voor het begrijpen en ontwikkelen van genetische technologieën zoals gene drive en synthetische geslachtsverhoudingsverstoorders, die, door respectievelijk de Mendeliaanse overerving en de geslachtsverhouding van het sperma te veranderen, kunnen worden gebruikt om plaaginsectenpopulaties te bestrijden. Deze technologieën zijn veelbelovend gebleken in laboratoriumomgevingen en kunnen mogelijk worden gebruikt om wilde populaties van Anopheles-muggen , die vectoren van malaria zijn, onder controle te houden. Vanwege de eenvoud van de anatomie van de testis en hun medisch belang, vertegenwoordigt Anopheles gambiae, een belangrijke malariavector in Afrika bezuiden de Sahara, een goed cytologisch model voor het bestuderen van spermatogenese. Dit protocol beschrijft hoe whole-mount fluorescentie in situ hybridisatie (WFISH) kan worden gebruikt om de dramatische veranderingen in de celkernstructuur door middel van spermatogenese te bestuderen met behulp van fluorescerende sondes die specifiek de X- en Y-chromosomen kleuren. FISH vereist meestal de verstoring van de voortplantingsorganen om mitotische of meiotische chromosomen bloot te leggen en de kleuring van specifieke genomische regio's met fluorescerende sondes mogelijk te maken. WFISH maakt het behoud van de oorspronkelijke cytologische structuur van de testis mogelijk, in combinatie met een goed niveau van signaaldetectie van fluorescerende sondes die zich richten op repetitieve DNA-sequenties. Hierdoor kunnen onderzoekers veranderingen in het chromosomale gedrag van cellen die meiose ondergaan volgen langs de structuur van het orgaan, waarbij elke fase van het proces duidelijk kan worden onderscheiden. Deze techniek zou met name nuttig kunnen zijn voor het bestuderen van chromosoom-meiotische paren en het onderzoeken van de cytologische fenotypes geassocieerd met bijvoorbeeld synthetische geslachtsverhoudingsverstoorders, hybride mannelijke steriliteit en de knock-out van genen die betrokken zijn bij spermatogenese.