Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, beyaz sinek Bemisia tabaci'den endosimiviyonları diseksiyon ve filtrasyon yoluyla izole etmek için bir protokol sunuyoruz. Büyütmeden sonra DNA örnekleri, endosimbiyonlar ile beyaz sinek arasındaki karşılıklı etkileşimin izlenmesi ve izlenmesi için uygundur.
Bakteriyel sembiyonlar ev sahipleri ile samimi bir ilişki kurarlar ve çoğu durumda ev sahiplerine avantaj sağlarlar. Genomik bilgi, konukçularındaki bakteri sembiyonlarının işlevlerini ve evrimini incelemek için kritik önem taşır. Çoğu simbiyon, in vitro ortamda kültürlenemediğinden, genom dizilimi için yeterli sayıda bakteri izole etme yöntemleri çok önemlidir. Beyaz sinek Bemisia tabaci'de, çeşitli endozimbiyonlar tespit edilmiş ve zararlıların gelişimi ve çoğaltılmasında çoklu yaklaşımlarla önemi olması öngörülmüştür. Bununla birlikte, derneklerin altında yatan mekanizma halen bilinmiyor. Engel, kısmen bakteriositlerle sınırlandırılmış beyaz sinir hücrelerindeki endozimbiyonların konukçu hücrelerden ayrılması zor olmasından kaynaklanmaktadır. Burada beyaz sinek B. tabaci'den başta dissekte olmak üzere endozimbiyonların tanımlanması, ekstraksiyonu ve saflaştırılması için bir adım adım protokol bildirilmektedirVe filtrasyon. Bu yöntemle hazırlanan endosymbiont örnekleri, yine de farklı endosimbit türünün bir karışımı olmasına rağmen, B. tabaci'de endozimbiyonların olası rollerinin analizi ve izlenmesi için uygundur. Bu yöntem aynı zamanda endozimiviyonları diğer böceklerden ayırmak için de kullanılabilir.
Nispeten konaklarla yakın bir simbiyotik ilişki oluşturan bakteriler eklembacaklılarda yaygın 1 . Beslenme metabolizması, reprodüksiyon, çevresel streslere verilen cevaplar 2 , 3 , 4 vb. Gibi neredeyse her gelişme evresindeki endosymbionların konukçuların özelliklerini etkilediği gösterilmiştir 5 . Bununla birlikte, derneklerin altında yatan mekanizma halen bilinmiyor. Bakterilerin potansiyel işlevleri ve rolleri incelendiğinde genomik öncelik ve önem taşır. Bazı temel bilgiler, yani taksonomik durum, fonksiyonel genler, metabolizma yolları, salgı sistemleri, simbiyozlarda sembiyonların potansiyel rollerini aydınlatan genom dizilerinden çıkarılabilir. Yüksek verimli sekanslama geliştirildiğinde, çok sayıda bakteri genomu dizilenmiştir.Çeşitli işlevler gösterdi 6 .
Endosymbionts, hemipteranlarda yaprak bitleri 7 , bedbugs 8 , psyllids 9 , kahverengi planthoppers 10 ve cicadas 11 gibi hayati öneme sahiptir. Örneğin, zorunlu sembiyot olan yaprak bitleri içindeki Buchnera'nın , yaprak biti genomundan genler ile birlikte gerekli amino asitler biyosentezine karıştığı gösterilmiştir. Dahası, 13 Buchnera'nın transkripsiyonel düzenlenmesi de ortaya çıkarılmıştır 13 . Psyllids'de, Carsonella sıralanır ve şimdiye kadar bulunan en küçük bakteri genomasına 14 puan yerleşmiştir. Endozimbiyonların tüm bu belirteçleri genom dizilerinden kaynaklanır ve çıkarılır. Bu endozimbiyonlar in vitro ortamda kültürlenemediğinden, sıra için yeterli bakteri izole etmek için çeşitli yaklaşımlar uygulanmıştıruencing. Yaprak bitlerinde, endozimbiyonlar santrifüjleme ve filtrasyon yoluyla ekstrakte edilir ve daha ileri genomik ve transkriptomik analizlere tabi tutulur 5 . Kahverengi plantopperlerde endozimbiyonlar bütün böcek genomu 10 ile birlikte dizilir.
Whitefly B. tabaci , 35'den fazla morfolojik olarak ayırt edilemez türü (kriptik türler) içeren bir tür kompleksidir ve bunların arasında iki istilacı tür tüm dünyayı işgal etti ve tarımsal üretime büyük zarar verdi 15 . Dikkat edin, B. tabaci türleri içerisindeki endosimiviyonlar zararlıların gelişiminde önem taşırlar 16 . Bugüne kadar, zorunlu sembiyot , Candidatus Portiera aleyrodidarum ve yedi sekonder sembiyot dahil olmak üzere , beyaz sinekte sekiz endonimviyon belirlendi Hamiltonella , Rickettsia , Arsenophonus , Cardinium ,Em> Wolbachia, Fritschea ve Hemipteriphilus 17 , 18'i tanımladı .
Daha önce tarif edilen hemipteranlardan farklı olarak, beyaz sinek B. tabaci sadece 1 mm uzunluğunda çok küçük bir böcektir. Çoğu endozimbiyon, bakteriositler 19 (B. tabaci'de bakteri oluşturan simbiyon içeren özel hücreler) ile sınırlandırılmıştır. Buna ek olarak, bu endozimbiyonlar in vitro kültürlenemezler. B. tabaci'den endozimbiyon elde etmenin tek yolu bakteriyi ayırmaktır. Bununla birlikte, diseksiyonda zorluk vardır. Öncelikle, kırılgan bakteriom her zaman whitefly'un diğer dokuları ile birbirine bağlanır ve bu da ayrılması zor olur. İkincisi, beyaz sinekin küçük boyutu, yeterli bakteri oluşumunu sınırlar. Üçüncü olarak, endozimbiyonlar bakteride birleşir, tek bir bakteri türü edinmek son derece karmaşık hale gelir.
Burada, whitefly endosimbiyonlarını izleyen metagenome dizilimi için basit ve ucuz bir protokol bildirdik. Diseksiyon, arıtma ve amplifikasyon yoluyla yeterli endozimivyon DNA elde edilebilir ve bakteri türleri teyit edilebilir. Tarif edilen protokol, diğer eklembacaklılarda benzer şekilde kullanılabilir.
1. Beyaz sinek yetiştiriciliği ve şifreli türlerin teşhisi
2. Endosymbiont Tanımlama ve Yerelleştirme
3. İletim Elektron Mikroskopisi (TEM)
4. Whitefly Bakteriomunun Diseksiyonu ve Saflaştırılması
5. Endozymbiont Genomlarının Amplifikasyonu
6. Endosymbiont Metagenom Dizilemesi
B. tabaci kompleksinin Ortadoğu Küçük Asya 1 (MEAM1) türü, açıklama için bir örnek olarak alınmıştır. Beyaz sinekler ve beyazlatıcıların birkaç gelişme evresi için pamuk, bir pamuk bitkisi, yetişkin beyaz sinek ve beyaz sinekin 1., 2. ve 4. talaş nimfleri dahil olmak üzere Şekil 1'de gösterilmektedir ( 3. yaş çiçekleri, 4. talaş perdesine benzer şekilde görünür ). 4. in...
Since the endosymbionts within whiteflies cannot be cultured in vitro, dissection and assembling bacteriocytes is an effective way to obtain enough genetic material of endosymbionts. Before dissection, the species of whitefly and endosymbionts involved should be explicitly confirmed. The whitefly B. tabaci is a species complex with more than 35 morphologically indistinguishable species and different cryptic species may contain different endosymbionts. Portiera is uniformly harbored as an obliga...
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Bu araştırma için maddi destek Ulusal Anahtar Araştırma ve Geliştirme Programı (2016YFC1200601) ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (31390421) tarafından sağlanmıştır.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Taq DNA polymerase | Takara | R001A | including rTaq, 10×Buffer and dNTP |
Gel DNA extraction kit | Qiagen | 28704 | |
DNA sample sequencing system | ABI | ABI-3730XL | |
Microtome | Leica | EM UC7 | |
Transmission electron microscopy | Hitachi | H-7650 TEM | |
Stereo microscope | Zeiss | Stemi 2000-C | |
20 μL microloader | Eppendorf | F2771951 | |
Filter holder | Millipore | SX0001300 | |
Filter membrane filter | Millipore | SMWP001300 | 5.0 μm SMWP |
REPLI-g UltraFast Mini Kit | Qiagen | 150033 | DNA amlification kit |
NanoDrop | Thermo Scientific | NanoDrop 2000 | |
Qubit Fluorometer | Thermo Fisher Scientific | Q33216 | |
Genome Sequencer | Illumina | Hiseq 2000 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır