Ibridazione in situ a fluorescenza a montaggio intero per studiare la spermatogenesi nella zanzara Anopheles

La spermatogenesi è un complesso processo biologico durante il quale le cellule diploidi subiscono una successiva divisione mitotica e meiotica seguita da grandi cambiamenti strutturali per formare spermatozoi aploidi. Oltre all'aspetto biologico, lo studio della spermatogenesi è di fondamentale importanza per la comprensione e lo sviluppo di tecnologie genetiche come il gene drive e le distorsioni sintetiche del rapporto tra i sessi, che, alterando rispettivamente l'ereditarietà mendeliana e il rapporto tra i spermatozoi tra i sessi, potrebbero essere utilizzati per controllare le popolazioni di insetti nocivi. Queste tecnologie si sono dimostrate molto promettenti in laboratorio e potrebbero potenzialmente essere utilizzate per controllare le popolazioni selvatiche di zanzare Anopheles , che sono vettori della malaria. Grazie alla semplicità dell'anatomia del testicolo e alla sua importanza medica, l'Anopheles gambiae, uno dei principali vettori della malaria nell'Africa sub-sahariana, rappresenta un buon modello citologico per lo studio della spermatogenesi. Questo protocollo descrive come l'ibridazione in situ a fluorescenza a montaggio intero (WFISH) può essere utilizzata per studiare i drammatici cambiamenti nella struttura nucleare cellulare attraverso la spermatogenesi utilizzando sonde fluorescenti che colorano specificamente i cromosomi X e Y. La FISH di solito richiede la distruzione degli organi riproduttivi per esporre cromosomi mitotici o meiotici e consentire la colorazione di specifiche regioni genomiche con sonde fluorescenti. La WFISH consente di preservare la struttura citologica nativa del testicolo, insieme a un buon livello di rilevamento del segnale da sonde fluorescenti mirate a sequenze di DNA ripetitive. Ciò consente ai ricercatori di seguire i cambiamenti nel comportamento cromosomico delle cellule sottoposte a meiosi lungo la struttura dell'organo, dove ogni fase del processo può essere chiaramente distinta. Questa tecnica potrebbe essere particolarmente utile per studiare l'appaiamento meiotico dei cromosomi e studiare i fenotipi citologici associati, ad esempio, a distorsioni sintetiche del rapporto tra i sessi, sterilità maschile ibrida e knock-out di geni coinvolti nella spermatogenesi.