Helmonteret fluorescens in situ-hybridisering for at studere spermatogenese i Anopheles-myggen

Spermatogenese er en kompleks biologisk proces, hvor diploide celler gennemgår successiv mitotisk og meiotisk opdeling efterfulgt af store strukturelle ændringer til dannelse af haploide spermatozoer. Ud over det biologiske aspekt er undersøgelse af spermatogenese af afgørende betydning for forståelse og udvikling af genetiske teknologier såsom gendrev og syntetiske kønsforholdsforvrængningsmidler, som ved at ændre henholdsvis Mendelsk arv og sædkønsforholdet kan bruges til at kontrollere skadedyrsinsektpopulationer. Disse teknologier har vist sig at være meget lovende i laboratorieindstillinger og kan potentielt bruges til at kontrollere vilde populationer af Anopheles myg, som er vektorer af malaria. På grund af testiklernes anatomiske enkelhed og deres medicinske betydning repræsenterer Anopheles gambiae, en vigtig malariavektor i Afrika syd for Sahara, en god cytologisk model til undersøgelse af spermatogenese. Denne protokol beskriver, hvordan helmonteret fluorescens in situ hybridisering (WFISH) kan bruges til at studere de dramatiske ændringer i cellekernestruktur gennem spermatogenese ved hjælp af fluorescerende sonder, der specifikt pletter X- og Y-kromosomerne. FISH kræver normalt forstyrrelse af reproduktive organer for at udsætte mitotiske eller meiotiske kromosomer og tillade farvning af specifikke genomiske regioner med fluorescerende sonder. WFISH muliggør bevarelse af testiklernes oprindelige cytologiske struktur kombineret med et godt niveau af signaldetektion fra fluorescerende sonder rettet mod gentagne DNA-sekvenser. Dette gør det muligt for forskere at følge ændringer i kromosomadfærden hos celler, der gennemgår meiose langs organets struktur, hvor hver fase af processen tydeligt kan skelnes. Denne teknik kan være særlig nyttig til at studere kromosommeiotisk parring og undersøge de cytologiske fænotyper forbundet med for eksempel syntetiske kønsforholdsforvrængningsmidler, hybrid mandlig sterilitet og knock-out af gener involveret i spermatogenese.