Флуоресцентная гибридизация in situ для изучения сперматогенеза комара Anopheles

Сперматогенез – это сложный биологический процесс, в ходе которого диплоидные клетки подвергаются последовательному митотическому и мейотическому делению, за которым следуют большие структурные изменения с образованием гаплоидных сперматозоидов. Помимо биологического аспекта, изучение сперматогенеза имеет первостепенное значение для понимания и разработки генетических технологий, таких как генный драйв и синтетические искажатели соотношения полов, которые, изменяя менделевское наследование и соотношение полов сперматозоидов соответственно, могут быть использованы для контроля популяций насекомых-вредителей. Эти технологии оказались очень перспективными в лабораторных условиях и потенциально могут быть использованы для контроля диких популяций комаров рода Anopheles , которые являются переносчиками малярии. Благодаря простоте анатомии яичек и их медицинскому значению, Anopheles gambiae, основной переносчик малярии в Африке к югу от Сахары, представляет собой хорошую цитологическую модель для изучения сперматогенеза. Этот протокол описывает, как полномасштабная флуоресцентная гибридизация in situ (WFISH) может быть использована для изучения драматических изменений в структуре ядра клетки в процессе сперматогенеза с использованием флуоресцентных зондов, которые специфически окрашивают X- и Y-хромосомы. FISH обычно требует нарушения репродуктивных органов, чтобы обнажить митотические или мейотические хромосомы и позволить окрашивать определенные области генома флуоресцентными зондами. WFISH позволяет сохранить нативную цитологическую структуру яичка в сочетании с хорошим уровнем обнаружения сигналов от флуоресцентных зондов, нацеленных на повторяющиеся последовательности ДНК. Это позволяет исследователям проследить изменения в хромосомном поведении клеток, подвергающихся мейозу, вдоль структуры органа, где можно четко различить каждую фазу процесса. Этот метод может быть особенно полезен для изучения мейотических спариваний хромосом и изучения цитологических фенотипов, связанных, например, с синтетическими искажателями соотношения полов, гибридной мужской стерильностью и нокаутом генов, участвующих в сперматогенезе.