Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Hücre içi Wolbachia'yı tespit etmek için birbirini tamamlayan ve Aedes albopictus'tan türetilmiş Aa23 ve Aa23-T'nin Wolbachia enfeksiyonunun antibiyotik kullanılarak tedavi edilen Wolbachia enfeksiyonunun tespit doğruluğunu artıran dört yöntem kullanıldı.
Anne tarafından barındırılan bir endosimbiyont olarak Wolbachia, böcek popülasyonlarının büyük bir bölümünü enfekte eder. Çalışmalar son zamanlarda Wolbachia-transfekte sivrisinekler kullanarak RNA virüsü iletiminin başarılı bir şekilde düzenlendiğini bildirmiştir. Virüsleri kontrol etmek için anahtar stratejiler, sitoplazmik uyumsuzluk yoluyla konakçı üremesinin manipülasyonunu ve immün hazırlama yoluyla viral transkriptlerin inhibisyonunu ve konakçı kaynaklı kaynaklar için rekabeti içerir. Bununla birlikte, Wolbachia-transfekte sivrisineklerin viral enfeksiyona verdiği yanıtların altında yatan mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır. Bu yazıda, Wolbachia ve böcek vektörleri arasındaki etkileşimlerin anlaşılmasını arttırmak için Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) Aa23 hücrelerinde nükleik asit ve protein düzeylerinde Wolbachia enfeksiyonunun in vitro tanımlanması için bir protokol sunulmaktadır. Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), kantitatif PCR, batı lekesi ve immünolojik analitik yöntemlerin kombine kullanımı sayesinde, Wolbachia ile enfekte olmuş hücrelerin tespiti için tek bir yöntemin kullanılmasından daha doğru olan standart bir morfolojik protokol tanımlanmıştır. Bu yaklaşım, diğer böcek taksonlarında Wolbachia enfeksiyonunun tespitine de uygulanabilir.
Asya kaplan sivrisineği Aedes albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae), Asya'da ve dünyanın diğer bölgelerinde dang virüsünün (DENV) önemli bir vektörüdür1, germ hattı ve somatik doku2,3 boyunca dağılmış iki tür hücre içi bakterinin, Wolbachia'nın (wAlbA ve wAlbB) doğal bir konakçısıdır. A. albopictus embriyolarından türetilen Aa23 hücre hattı, her ikisi de enfeksiyon4'ü destekleyen ve antibiyotik (Aa23-T) kullanılarak doğal Wolbachia enfeksiyonundan tedavi edilebilen en az iki morfolojik hücre tipinden oluşur. Aa23'ün sadece wAlbB'yi koruduğu göz önüne alındığında, konakçı-endosimbiyont etkileşimlerinin incelenmesi için yararlı bir modeldir 4,5,6.
Wolbachia maternal olarak bulaşır ve böcek türlerinin tahmini% 65'inienfekte eder 8,9 ve sivrisinek türlerinin% 28'i 10. Çeşitli dokuları enfekte eder ve konakçı ile yakın bir simbiyotik ilişki oluşturur, genellikle konakçı üreme sistemini manipüle ederek sitoplazmik uyumsuzluğa (CI)11 ve popülasyon replasmanına neden olur12,13. Bu konakçı tepkileri, Drosophila simulans14'ün doğal popülasyonlarında ve A. aegypti'de bir laboratuvar kafesi ve saha denemesi15'te gözlenmiştir. Wolbachia tarafından ortaya çıkarılan önemli bir üreme dışı manipülasyon, DENV, Chikungunya virüsü (CHIKV) ve Batı Nil virüsü (WNV) 16,17 dahil olmak üzere çeşitli patojenlere karşı konakçı direncine neden olur; bu, simbiyont 18,19'un gelişmiş doğuştan gelen bağışıklık sistemi, Wolbachia ve virüsler arasında temel konakçı kaynakları için rekabet 20 ve konakçı viral savunma yollarının manipülasyonu 21 .
Bu protokol, Wolbachia kaynaklı konakçı antiviral yanıtlarının bu altta yatan mekanizmalarını incelemek için geliştirilmiştir. Aa23 hücrelerinin hücre içi Wolbachia enfeksiyonunun tespitinde dört yöntem kullanır. Bu yöntemler, diğer konakçı türlerin hücre içi Wolbachia enfeksiyonu çalışmaları için güçlü bir teorik temel sağlar. İlk yöntem olan PCR - geleneksel klonlama prosedürlerini kullanmadan DNA'nın belirli bölgelerinin enzimatik amplifikasyonuna izin veren güçlü bir teknik - Wolbachia DNA'sını tespit etmek ve Wolbachia enfeksiyonunun varlığını / yokluğunu belirlemek için kullanıldı22. İkinci yöntem, PCR23'ten önceki şablon miktarıyla doğru orantılı olan her PCR döngüsü sırasında üretilen ürünlerin güvenilir tespiti ve ölçümü için kantitatif PCR (qPCR) kullanarak Wolbachia DNA kopya yoğunluğunu ölçer. Üçüncü yöntem, elektroforezin yüksek ayırma gücünü, antikorların özgüllüğünü ve kromojenik enzimatik reaksiyonların duyarlılığını birleştirerek karmaşık karışımlardaki spesifik proteinleri tespit etmek için en güçlü araçlardan biri olan western blot'u kullanarak hücre içi Wolbachia proteinlerinin varlığını tespit eder. Son yöntem, Wolbachia'nın hücresel alımını doğrulamak ve hücresel lokalizasyonunu belirlemek için Wolbachia yüzey proteinini (wsp) bir antijen-antikor reaksiyonu yoluyla tespit etmek için immünoloji, biyokimya ve mikroskopiyi birleştiren bir immünofloresan testidir (IFA).
Bu makalede, hücrelerde Wolbachia'nın varlığını doğrulamak için yukarıda listelenen dört yöntem açıklanmaktadır; bu, eksojen Wolbachia'nın başarılı bir şekilde transfekte edilip edilmediğini ve hücredeki Wolbachia'nın temizlenip temizlenmediğini tespit etmek için kullanılabilir. Wolbachia'nın hücrelerde mevcut olup olmadığını belirledikten sonra, genomik, proteomik veya metabolomik dahil olmak üzere çeşitli farklı analizler yapılabilir. Bu protokol, Wolbachia'nın Aa23 hücreleri aracılığıyla tespit edilmesini gösterir, ancak diğer hücrelerde de kullanılabilir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. Malzemeler ve reaktifler
2. Hücre kültürü
3. DNA ekstraksiyonu
4. Wolbachia nükleik asidinin tespiti
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Wolbachia tespit edilmeden önce, iki hücre hattı arasındaki morfolojik farklılıkları belirlemek için Aa23 ve Aa23-T hücreleri ışık mikroskobu altında gözlendi. Aa23 ve Aa23-T hücreleri en az iki hücre morfolojisine sahiptir, ancak iki hücre tipi arasında belirgin bir morfolojik fark yoktur (Şekil 1). Burada, Aa23 hücreleri, Wolbachia enfeksiyonunu dört yöntem kullanarak tespit etmek için model bir sistem olarak kullanılmıştır.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Hücre içi Wolbachia enfeksiyonunun saptanması, Wolbachia-konakçı etkileşimlerinin incelenmesi ve yeni suşlarla hücrelerin başarılı transfeksiyonunun doğrulanması için gereklidir. Bu protokolde, nükleik asit ve protein seviyelerinde hücre içi Wolbachia enfeksiyonunu başarılı bir şekilde tespit etmek için dört yöntem kullanılmıştır. Bu dört deneysel yöntem, hücrelerin Wolbachia enfeksiyonunun tespit doğruluğunu doğruladı ve geliştirdi.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarların beyan edecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Minnesota Üniversitesi'nden Dr. Xin-Ru Wang'a anlayışlı önerileri ve rehberliği için teşekkür ederiz. Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı'ndan (No.81760374) bir hibe ile desteklenmiştir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Microscope | Zeiss | SteREO Discovery V8 | |
Petri dish | Fisher Scietific | FB0875713 | |
Pipette | Pipetman | F167380 | P10 |
inSituX platform | |||
Analysis software | In-house developed | ||
Cerium doped yttrium aluminum garnet | MSE Supplies | Ce:Y3Al5O12, YAG single crystal substrates | |
Chip holder | In-house developed | ||
Control software | In-house developed | ||
Immersion oil | Cargille Laboratories | 16482 | Type A low viscosity 150 cSt |
inSituX platform | In-house developed | ||
IR light source | Thorlabs Incorporated | LED1085L | LED with a Glass Lens, 1085 nm, 5 mW, TO-18 |
Outer ring | In-house developed | ||
Pump lasers | Thorlabs Incorporated | LD785-SE400 | 785 nm, 400 mW, Ø9 mm, E Pin Code, Laser Diode |
Raspberry Pi | Raspberry Pi Fundation | ||
Retaining ring | Thorlabs Incorporated | SM1RR | SM1 retaining ring for Ø1" lens tubes and mounts |
Seedless quartz crystal | University Wafers, Inc. | U01-W2-L-190514 | 25.4 mm diameter Z-cut 0.05 mm thickness double side polish 8 mm on -X |
Shim | In-house developed | ||
X-ray beam stop | In-house developed |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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