Helmonterad fluorescens in situ-hybridisering för att studera spermatogenes i Anopheles-myggan

Spermatogenes är en komplex biologisk process under vilken diploida celler genomgår successiv mitotisk och meiotisk delning följt av stora strukturella förändringar för att bilda haploida spermier. Förutom den biologiska aspekten är studier av spermatogenes av största vikt för att förstå och utveckla genetiska tekniker som gendrivare och syntetiska könsfördelningsförvrängare, som genom att ändra mendelsk nedärvning respektive spermiekönskvot skulle kunna användas för att kontrollera skadeinsektspopulationer. Dessa tekniker har visat sig vara mycket lovande i laboratoriemiljöer och skulle potentiellt kunna användas för att kontrollera vilda populationer av Anopheles-myggor , som är vektorer för malaria. På grund av enkelheten i testiklarnas anatomi och deras medicinska betydelse representerar Anopheles gambiae, en viktig malariavektor i Afrika söder om Sahara, en bra cytologisk modell för att studera spermatogenes. Detta protokoll beskriver hur helmonterad fluorescens in situ-hybridisering (WFISH) kan användas för att studera de dramatiska förändringarna i cellkärnans struktur genom spermatogenes med hjälp av fluorescerande sonder som specifikt färgar X- och Y-kromosomerna. FISH kräver vanligtvis störningar i reproduktionsorganen för att exponera mitotiska eller meiotiska kromosomer och möjliggöra färgning av specifika genomiska regioner med fluorescerande sonder. WFISH gör det möjligt att bevara testiklarnas naturliga cytologiska struktur, i kombination med en god nivå av signaldetektion från fluorescerande prober som riktar sig mot repetitiva DNA-sekvenser. Detta gör det möjligt för forskare att följa förändringar i kromosombeteendet hos celler som genomgår meios längs organets struktur, där varje fas i processen tydligt kan urskiljas. Denna teknik kan vara särskilt användbar för att studera kromosomens meiotiska parning och undersöka de cytologiska fenotyper som är associerade med till exempel syntetiska könsfördelningsförvrängare, hybridsterilitet hos män och knock-out av gener som är involverade i spermatogenesen.