Name: functional characterization of carboxylesterases in insecticide resistant house flies, musca domestica
Uploaded: 2018-08-23T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Functional Characterization of Carboxylesterases in Insecticide Resistant House Flies, Musca Domestica at JoVE.com

1-التعبير وعزل البروتينات المستهدفة مع نظام تعبير باكولوفيروس بوساطة الحشرات الخلية
<ol><li>توجه استنساخ انتهت بلانت منتجات PCR البروتينات المستهدفة من الذباب البيت.<ol>
<li>تصميم [بكر] كبسولة تفجير من البروتينات الفلورية الخضراء (التجارة والنقل) والجين MdαE7 ذبابة المنزل استناداً إلى تسلسل بهم و...

<ol>
	<li>Scott, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insecticide+resistance+in+house+flies+from+the+United+States:+Resistance+levels+and+frequency+of+pyrethroid+resistance+alleles.">Insecticide resistance in house flies from the United States: Resistance levels and frequency of pyrethroid resistance alleles.</a> Pesticide Biochemistry and Physiology. 107 (3), 377-384 (2013).</li><li>Li, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+whole+transcriptomal+linkage+analysis+of+gene+co-regulation+in+insecticide+resistant+house+flies,+Musca+domestica.">A whole transcriptomal linkage analysis of gene co-regulation in insecticide resistant house flies, Musca domestica.</a> BMC Genomics. 14, 803 (2013).</li><li>Liu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insecticide+resistance+in+mosquitoes:+impact,+mechanisms,+and+research+directions.">Insecticide resistance in mosquitoes: impact, mechanisms, and research directions.</a> Annual Review of Entomology. 60, 537-559 (2015).</li><li>Grigoraki, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptome+profiling+and+genetic+study+reveal+amplified+carboxylesterase+genes+implicated+in+temephos+resistance,+in+the+Asian+tiger+mosquito+Aedes+albopictus.">Transcriptome profiling and genetic study reveal amplified carboxylesterase genes implicated in temephos resistance, in the Asian tiger mosquito Aedes albopictus.</a> e0003771. 9, e0003771 (2015).</li><li>Grigoraki, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carboxylesterase+gene+amplifications+associated+with+insecticide+resistance+in+Aedes+albopictus:+Geographical+distribution+and+evolutionary+origin.">Carboxylesterase gene amplifications associated with insecticide resistance in Aedes albopictus: Geographical distribution and evolutionary origin.</a> PLOS Neglected Tropical Diseases. 11, e0005533 (2017).</li><li>Wheelock, C., Shan, G., Ottea, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+carboxylesterases+and+their+role+in+the+metabolism+of+insecticides.">Overview of carboxylesterases and their role in the metabolism of insecticides.</a> Journal of Pesticide Science. 30, 75-83 (2005).</li><li>Feng, X., Li, M., Liu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carboxylesterase+genes+in+pyrethroid+resistant+house+flies,+Musca+domestica.">Carboxylesterase genes in pyrethroid resistant house flies, Musca domestica.</a> Insect Biochemistry and Molecular Biology. 92, 30-39 (2018).</li><li>Mosmann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+colorimetric+assay+for+cellular+growth+and+survival:+application+to+proliferation+and+cytotoxicity+assays.">Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays.</a> J Immunol Methods. 65 (1-2), 55-63 (1983).</li><li>Jarvis, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baculovirus-insect+cell+expression+systems.">Baculovirus-insect cell expression systems.</a> Methods in Enzymology. 463, 191-222 (2009).</li><li>Berger, I., Fitzgerald, D. J., Richmond, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baculovirus+expression+system+for+heterologous+multiprotein+complexes.">Baculovirus expression system for heterologous multiprotein complexes.</a> Nature Biotechnology. 22 (12), 1583 (2004).</li><li>Gong, Y., Li, T., Feng, Y., Liu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+function+of+two+P450s,+CYP9M10+and+CYP6AA7,+in+the+permethrin+resistance+of+Culex+quinquefasciatus.">The function of two P450s, CYP9M10 and CYP6AA7, in the permethrin resistance of Culex quinquefasciatus.</a> Scientific Reports. 7 (1), 587 (2017).</li><li>Cao, C. W., Zhang, J., Gao, X. W., Liang, P., Guo, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overexpression+of+carboxylesterase+gene+associated+with+organophosphorous+insecticide+resistance+in+cotton+aphids,+Aphis+gossypii+(Glover).">Overexpression of carboxylesterase gene associated with organophosphorous insecticide resistance in cotton aphids, Aphis gossypii (Glover).</a> Pesticide Biochemistry and Physiology. 90 (3), 175-180 (2008).</li><li>Zhang, L., Gao, X., Liang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta-cypermethrin+resistance+associated+with+high+carboxylesterase+activities+in+a+strain+of+house+fly,+Musca+domestica+(Diptera:+Muscidae).">Beta-cypermethrin resistance associated with high carboxylesterase activities in a strain of house fly, Musca domestica (Diptera: Muscidae).</a> Pesticide Biochemistry and Physiology. 89, 65-72 (2007).</li><li>Van Meerloo, J., Kaspers, G. J., Cloos, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+sensitivity+assays:+the+MTT+assay.">Cell sensitivity assays: the MTT assay.</a> Cancer cell culture. , 237-245 (2011).</li><li>Stockert, J. C., Bl&#225;zquez-Castro, A., Ca&#241;ete, M., Horobin, R. W., Villanueva, &. #. 1. 9. 3. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MTT+assay+for+cell+viability:+Intracellular+localization+of+the+formazan+product+is+in+lipid+droplets.">MTT assay for cell viability: Intracellular localization of the formazan product is in lipid droplets.</a> Acta Histochemica. 114 (8), 785-796 (2012).</li><li>Strober, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trypan+blue+exclusion+test+of+cell+viability.">Trypan blue exclusion test of cell viability.</a> Current Protocols in Immunology. , (2001).</li><li>Riss, T. L., Moravec, R. A., Niles, A. L., Duellman, S., Benink, H. A., Worzella, T. J., Minor, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+viability+assays.">Cell viability assays.</a> Assay Guidance Manual. , (2013).</li><li>Wheelock, C. E., Shan, G., Ottea, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+carboxylesterases+and+their+role+in+the+metabolism+of+insecticides.">Overview of carboxylesterases and their role in the metabolism of insecticides.</a> Journal of Pesticide Science. 30 (2), 75-83 (2005).</li><li>Li, X., Schuler, M. A., Berenbaum, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+metabolic+resistance+to+synthetic+and+natural+xenobiotics.">Molecular mechanisms of metabolic resistance to synthetic and natural xenobiotics.</a> Annual Review of Entomology. 52, 231-253 (2007).</li><li>Nakamura, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+in+vitro+metabolism+of+a+pyrethroid+insecticide,+permethrin,+and+its+hydrolysis+products+in+rats.">The in vitro metabolism of a pyrethroid insecticide, permethrin, and its hydrolysis products in rats.</a> Toxicology. 235 (3), 176-184 (2007).</li><li>Kruger, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Bradford+method+for+protein+quantitation.">The Bradford method for protein quantitation.</a> The protein protocols handbook. , 15-21 (2002).</li><li>Macauley-Patrick, S., Fazenda, M. L., McNeil, B., Harvey, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterologous+protein+production+using+the+Pichia+pastoris+expression+system.">Heterologous protein production using the Pichia pastoris expression system.</a> Yeast. 22 (4), 249-270 (2005).</li><li>Berger, I., Fitzgerald, D. J., Richmond, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baculovirus+expression+system+for+heterologous+multiprotein+complexes.">Baculovirus expression system for heterologous multiprotein complexes.</a> Nature Biotechnology. 22 (12), 1583 (2004).</li><li>Terpe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+bacterial+expression+systems+for+heterologous+protein+production:+from+molecular+and+biochemical+fundamentals+to+commercial+systems.">Overview of bacterial expression systems for heterologous protein production: from molecular and biochemical fundamentals to commercial systems.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 72 (2), 211 (2006).</li><li>Bulter, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+expression+of+a+fungal+laccase+in+Saccharomyces+cerevisiae+by+directed+evolution.">Functional expression of a fungal laccase in Saccharomyces cerevisiae by directed evolution.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 69 (2), 987-995 (2003).</li><li>Stepanenko, A. A., Dmitrenko, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pitfalls+of+the+MTT+assay:+Direct+and+off-target+effects+of+inhibitors+can+result+in+over/underestimation+of+cell+viability.">Pitfalls of the MTT assay: Direct and off-target effects of inhibitors can result in over/underestimation of cell viability.</a> Gene. 574 (2), 193-203 (2015).</li></ol>

في العقود الأخيرة، استخدمت على نطاق واسع نظم التعبير مغايرة للتعبير عن وعزل كميات كبيرة من البروتينات، وبالتالي السماح البيوكيميائية والوظيفية وتحديد وتوصيف للإنزيمات في المختبر. وحتى الآن، عدة نظم نموذجية مختلفة بما في ذلك الإشريكيّة القولونية، باستوريس بيتشيا، سيري?...

مقاومة المبيدات الحشرية حاليا قضية رئيسية من مجلس النواب مراقبة الطيران في جميع أنحاء العالم1،2. الجهود الرامية إلى تحديد إليه لمقاومة المبيدات الحشرية ويسهل فهم أفضل لهذه المسألة، وبالتالي توفير رواية استراتيجيات فعالة في منع أو تقليل انتشار مقاومة التنمية3. كاربوكسيليستيراسيس، كواحد من الإنزيمات الرئيسية إزالة السموم، وقد اجتذبت الكثير من الاهتمام لأدوارها في عزل والتاييض مبيدات الحشرات في مختلف الحشرات4،،من56. وحددت الدراسة السابقة كاربوكسيليستيراسيس متعددة في البيت الذباب ومستويات التعبير لم تكن فقط مؤثرا حتى ينظم في سلالة الهف مقاومة ولكن يمكن أيضا أن يكون المحرض على أعلى المستويات استجابة للعلاجات بيرميثرين7 . ومع ذلك، تظل الأوصاف الوظيفية لهذه الجينات كاربوكسيليستيراسي في التاييض مبيدات الحشرات إلى استكشاف.
منذ صدور التقرير الأول في أوائل الثمانينات8، استخدمت نظام تعبير جينات أجنبية باكولوفيروس بوساطة على نطاق واسع نظراً لكفاءة إنتاج نسبة عالية من البروتين والبروتين التوكسينات تجهيز قدرات9. هذا نظام ثنائي يتألف من عنصرين أساسيين: باكولوفيروس المؤتلف شيدت إيصال جينات أجنبية إلى الخلايا المضيفة، والتعبير على نطاق واسع من البروتينات المهتمين بالخلايا المصابة المؤتلف باكولوفيروس. العقود الماضية، نظام التعبير خلية باكولوفيروس بوساطة قد استخدمت على نطاق واسع لإنتاج آلاف بروتينات المؤتلف، بدءاً من الإنزيمات سيتوسوليك للبروتينات الغشاء زمنياً في الحشرات والثدييات خلايا10. وعبرت دراستنا السابقة بنجاح عدة إنزيمات CYP450 في الخلايا Sf9 الحشرات مع هذا النظام11. في هذه الدراسة، ونحن باكولوفيروس كاربوكسيليستيراسي-المؤتلف لتصيب الحشرات Sf9 الخلايا التي شيدت، استكشاف التسامح الخلية إلى علاجات بيرميثرين مختلفة، وعلى نطاق واسع كاربوكسيليستيراسي أعرب عن البروتينات في المختبر للوظيفية الاستكشاف. بدلاً من التحقيق عدة خلائط isozyme كاربوكسيليستيراسي من هوموجيناتيس الحشرات التي اعتمدتها الدراسات السابقة12،13، يسمح هذا النظام التعبير باكولوفيروس بوساطة الحشرات الخلية تعبيراً محدداً و عزل البروتينات المستهدفة لوصف أفضل من خصائصها البيوكيميائية والهيكلية.
التحليل القائم على الملح tetrazolium (MTT) أسلوب قياس ألوان الفائق المتقدمة والأمثل لقياس جدوى الخلية. ويستند هذا التحليل الآلية التي الخلايا الحية فقط قادرون على التاييض الكاشف MTT اللون الأصفر إلى متسرعا formazan لون أرجواني مظلمة، التي يمكن أن تحلل بعد حله في المذيبات العضوية14كولوريميتريكالي، 15. وقد وضعت عدة أكثر دقة لكن أساليب تستغرق وقتاً طويلاً، مثل استبعاد تريبان الأزرق و thymidine معايرة الإنزيم16،17، في السنوات الأخيرة. ومع ذلك، المسلم الإنزيم MTT يستند إلى الخلية لا يزال حاليا كالأسلوب الأكثر سرعة وتشغيلها بسهولة بسرعة الكشف عن صلاحية خلية. هنا، نحن استخدام الإنزيم MTT لاستكشاف التسامح الخلية ضد المبيدات الحشرية العلاجات. يدعم التسامح المعززة للخلايا عند المصابين باكولوفيروس المؤتلف كاربوكسيليستيراسي بشدة أدوار الأيضية كاربوكسيليستيراسيس لمبيدات الآفات، التي بدورها تشير إلى مشاركتها في مقاومة المبيدات الحشرية.
بالإضافة إلى ذلك، أجرى في المختبر ايضية مقايسة أيضا في هذه الدراسة. وبالمقارنة مع فحوصات كاربوكسيليستيراسي العامة التي تستخدم ركائز مشتركة مثل اسيتات نابثيل α (α-نا) وبيتا-نافثيل خلات (β-نا) لتعكس أنشطة هيدروليكي كاربوكسيليستيراسيس، دراسة الأيض في المختبر يعتبر طريقة دقيقة لقياس أنشطة كاربوكسيليستيراسيس تجاه المبيدات الحشرية18مباشرة. قد استخدمت هذا الأسلوب بنجاح في مختلف الحشرات لتوصيف الفسفرة متعددة P450s بالاشتراك مع المبيدات الحشرية المقاومة11،،من1920. ومع ذلك، هذا الأسلوب لا بعد طبق في الدراسات كاربوكسيليستيراسي. ومع توافر البروتينات كاربوكسيليستيراسي التي ينتجها نظام باكولوفيروس بوساطة التعبير، يمكننا تنفيذ في المختبر ايضية دراسة من كاربوكسيليستيراسيس تجاه بيرميثرين، كذلك يمكن أن توفر أدلة قوية على تورط من كاربوكسيليستيراسيس في منح المقاومة للبيرويثرويد في منزل الذباب.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Q5 High-Fidelity DNA Polymerase</td>
			<td>New England Biolabs inc.</td>
			<td>M0491L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAquick Gel Extraction Kit</td>
			<td>QIAGEN</td>
			<td>28704</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pENTR/D-TOPO Cloning Kit, with One Shot TOP10 Chemically Competent E. coli</td>
			<td>Invitrogen by life technology</td>
			<td>K240020</td>
			<td>S.O.C medium and universal M13 sequence primers were included in this kit.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PureLink HiPure Plasmid Miniprep Kit</td>
			<td>Invitrogen by life technology</td>
			<td>K210002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gateway LR Clonase II Enzyme mix for BaculoDirectTM Kits</td>
			<td>Invitrogen by life technology</td>
			<td>11791-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BaculoDirect C-Term Linear DNA Transfection Kit</td>
			<td>Invitrogen by life technology</td>
			<td>12562-019</td>
			<td>Cellfectin transfection reagent and ganciclovir were included in this kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pENTR-CAT plasmid</td>
			<td>Invitrogen by life technology</td>
			<td></td>
			<td>Included in BaculoDirect C-Term Linear DNA Transfection Kit, concentration: 0.5 ug/uL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat inactivated Fetal Bovine Serum, Certified</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>10082-139</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sf9 cells in Sf-900 III SFM</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>12659017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insect Cell-PE LB Insect Cell Protein Extraction &#38; Lysis Buffer</td>
			<td>G Biosciences by A Geno Technology Inc</td>
			<td>786-411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sf-900 III SFM (1&#215;) Serum Free Medium Complete</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>12658-019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grace&#39;s Insect Medium, unsupplemented</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>11595030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Permethrin (isomers) analytical standard</td>
			<td>SUPELCO by Solutions WithinTM</td>
			<td>442748</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol (analytical graded)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (analytical graded)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>75-05-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GHP Acrodisc 25 mm Syringe Filters with 0.45 &#956;m GHP Membrane (HPLC Certified)</td>
			<td>Pall Life Sciences</td>
			<td>21890388</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alliance Waters 2695 HPLC System</td>
			<td>Waters</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T100 Thermal Cycle</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories Inc.</td>
			<td>1861096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanodrop 2000/2000c Spectrophotometers</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>ND2000CLAPTOP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytation 5 Cell Imaging Multi-Mode Reader</td>
			<td>BioTek</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

functional characterization of carboxylesterases in insecticide resistant house flies, musca domestica

ويعتقد أن تلعب دوراً رئيسيا في مقاومة المبيدات الحشرية في مختلف الحشرات الأيض كاربوكسيليستيراسي بوساطة. وعثر عدة كاربوكسيليستيراسي الجينات حتى ينظم في سلالة ذبابة المنزل مقاومة، بينما ظلت أدوارهن في منح مقاومة المبيدات الحشرية إلى استكشاف. هنا، لقد قمنا بتصميم بروتوكول لتوصيف وظيفي كاربوكسيليستيراسيس. يتم عرض تجارب المثال ثلاثة: (1) التعبير وعزل البروتينات كاربوكسيليستيراسي عن طريق الحشرات باكولوفيروس بوساطة نظام التعبير خلية فروجيبيردا سبودوبتيرا (Sf9)؛ (2) MTT يستند إلى الخلية (3-[4، 5-ديميثيكثيازول-2-يل]-2، 5-ديفينيلتيترازوليوم بروميد) الإنزيم سيتوتوكسيسيتي لقياس تسامح خلايا الحشرات إلى علاجات بيرميثرين مختلفة؛ (3) في المختبر الأيضية دراسات واستكشاف قدرات كاربوكسيليستيراسيس تجاه بيرميثرين الأيضية. يطير سلالة ألف الجين كاربوكسيليستيراسي MdαE7 تم استنساخ من منزل مقاومة وتستخدم لبناء باكولوفيروس المؤتلف لعدوى الخلايا Sf9. وقيست فيابيليتيس الخلية ضد بيرميثرين مختلف العلاجات مع فحص MTT. التسامح الخلية المحسنة للمجموعة التجريبية (MdαE7-المؤتلف باكولوفيروس إصابة الخلايا) بالمقارنة مع تلك المجموعات المراقبة (لجنة مناهضة التعذيب-المؤتلف باكولوفيروس إصابة الخلايا والخلايا باكولوفيروس المصابة بروتينات فلورية خضراء-المؤتلف) بيرميثرين واقترح علاجات قدرات MdαE7 في التاييض المبيدات، وبالتالي حماية الخلايا من الأضرار الكيميائية. وباﻹضافة إلى ذلك، أعرب في الحشرات Sf9 الخلايا البروتينات كاربوكسيليستيراسي ومعزولة لإجراء دراسة الأيض في المختبر . نتائجنا أوضحت كبيرا في المختبر ايضية كفاءة MdαE7 تجاه بيرميثرين، مباشرة تشير إلى تورط كاربوكسيليستيراسيس في التاييض مبيدات الحشرات وهكذا يمنح مقاومة المبيدات الحشرية في المنزل الذباب.

بقاء الخلية نحو بيرميثرين مختلف العلاجات (مقايسة MTT)
سيتوتوكسيسيتي بيرميثرين بحثت في المؤتلف MdαE7 باكولوفيروس إصابة الخلايا Sf9 (المجموعة التجريبية) والقط-المؤتلف باكولوفيروس (المقدمة من مجموعة باكولوفيروس المصابة) إصابة الخلايا (الفئات ال?...

Watch this Scientific Journal Video about Functional Characterization of Carboxylesterases in Insecticide Resistant House Flies, Musca Domestica at JoVE.com

Functional Characterization of Carboxylesterases in Insecticide Resistant House Flies, Musca Domestica

هنا، نحن نقدم بروتوكولا لإنتاج البيت كاربوكسيليستيراسي يطير البروتينات في المختبر مع نظام تعبير خلية الحشرات باكولوفيروس بوساطة ولاحقا وظيفيا تميز أدوارها في التاييض بيرميثرين، وبالتالي، تمنح للبيرويثرويد المقاومة بدراسات تستند إلى خلية MTT المقايسة و في المختبر الأيضية.

توصيف وظيفي من كاربوكسيليستيراسيس في البيت مقاومة المبيدات الحشرية الذباب و الذبابة مستأنسة

Carboxylesterase-mediated metabolism is thought to play a major role in insecticide resistance in various insects. Several carboxylesterase genes were ...

This method can help the key questions in the field of insect toxicology, such as, if all express the metabolic detoxification genes are involved in insecticide resistance? The main advantage of this technique is that it allows to produce larger scales of proteins, and characterize the function of these proteins in metabolizing of insecticides in vitro. Demonstrating the procedures, will be Xuechun Feng, a grad student in my laboratory.Xuechen's PhD research is focused on the characterization of function of carboxyl esterase in parasite resistance of house flies, Musca domestica. To begin, mix one microliter of GFP entry plasma DNA, with five microliters of a commercially available C-term linear DNA in 250 microliter PCR tubes. Next, add two microliters of commercially available lambda recombination mix to each of the PCR tubes.Gently mix the tubes, and incubate them at 25 degrees Celsius overnight. Seed two milliliters of log phase growth insect SF9 cell culture evenly to the wells of a cell culture plate. Then allow the cells to attach for at least three hours at room temperature, in the hood.Using an inverted phase microscope at 250x, check the cell attachment. Then, remove the cell culture medium, and replace it with two milliliters of Grace's insect medium. After this, prepare transfection mixture A and B solutions according to the text protocol.Then gently mix transfection mixtures A and B together by tapping the tubes. Incubate the mixture at room temperature, in the hood, for 35 minutes. Next, add the mixture drop-wise, onto the seeded cells.Seal the wells with tape, and incubate the cells at 27 degrees Celsius, overnight. Replace the two milliliters of Grace's insect medium, with two milliliters of complete growth medium. Then, add 100 micromole Ganciclovir, to each well.Seal the wells with tape, and incubate the cells at 27 degrees Celsius for 72 hours. 72 hours post-infection, collect the medium from each well, and transfer it to 1.5 milliliter centrifuge tubes. Then centrifuge the tubes at 1500 times G, for five minutes at four degrees Celsius.Add one milliliter of complete growth medium to the well, and use a microscope with fluorescent light, to observe the infection signs of cells at the P1 baculovirus amplification stage. Transfer the supernatant into new 1.5 milliliter centrifuge tubes, and store them at four degrees Celsius, in dark conditions. After this, seed two milliliters of log phase growth insect SF9 cell culture, evenly, in the wells of a cell culture plate.Allow the cells to attach for at least three hours at room temperature, in the hood. Inoculate five microliters of P1 virus stock into the cell seeded wells, then, add 100 micromole Ganciclovir to each well. Seal the wells, and incubate the cells for 72 hours at 27 degrees Celsius.First, culture five milliliters of log phase growth insect SF9 cells, with complete growth medium, in T25 non-treated flasks. Then, add 25 microliters of P1 virus stock solution to infect the cell culture, for 48 hours, with gentle shaking, at 27 degrees Celsius. Using acetonitrile, prepare serial dilutions of 100 millimole permethrin.Then, seed 200 microliters of infected cell culture supplemented with 300 microliters of complete growth media, into a 24 well plate. Making sure that permethrin is fully dissolved in the acetonitrile, and evenly delivered into each well of the plate. After adding the permethrin, gently shake the plate to fully mix the permethrin in the medium.After this, seal the plate with tape, and incubate the plate at 27 degrees Celsius, for 48 hours, in dark conditions. Remove the cell culture medium from the plate without disturbing the bottom attached cell layer. Add 200 microliters of the MMT reagent to each well.Then, incubate the plate at 37 degrees Celsius for four hours, until dark purple formazan precipitants form in each well. Add 500 microliters of DMSO to each well, to fully dissolve the precipitants. Then transfer 200 microliters of the dissolved solution, to each well of a 96 well plate.Fully dissolving the precipitate into DMSO is crucial for the accuracy of the results. After adding the DMSO into samples in the plate, the samples will be washed using the pipette, for several times, until the precipitate has been fully dissolved. Finally, use a microplate reader to measure the absorbance values of the plate at 540 nanometers.At the P1 stage, the infection ratio is low. At the P2 stage, the infection ratio was significantly enhanced. At the P3 infection stage, almost all the cells showed symptoms of detachment from the cell culture plate, increases of cell diameter, as well as the cessation of cell growth.Based on the detected absorbance values, the Md alpha E7 expressing cells showed significantly higher viability, compared to the control CAT cells. While conducting this procedure, it is important to prevent cell contamination in all steps, by wiping the surface of stuffs, such as bottles and tubes, with 70 percentage ethanol before conducting the cell experiments. Following this procedure, some other methods, like the homology modeling and dark analysis, can be performed in order to answer additional questions, like the interactions between carboxyl esterase protein and permethrin ligand.This technique paved the way for the researchers in the insect toxicology, to explore the functional characterization of the genes and mechanisms in insecticide resistance of insects. Don't forget that working with insecticide can be very harmful, and precautions, such as gloves and lab coats, should always be taken while conducting these procedures.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Functional Characterization of Carboxylesterases in Insecticide Resistant House Flies, Musca Domestica

Structural Characterization of Mannan Cell Wall Polysaccharides in Plants Using PACE

توصيف الهيكلية من السكريات جدار الخلية المنان في النباتات باستخدام خطي

Plant cell wall polysaccharides are notoriously difficult to analyze, and most methods require expensive equipment, skilled operators, and large amounts ...

Improved Protocol for Chromatin Immunoprecipitation from Mouse Skeletal Muscle

تحسين بروتوكول إيمونوبريسيبيتيشن الكروماتين من الماوس الهيكل العظمى والعضلات

We describe an efficient and reproducible protocol for the preparation of chromatin from adult mouse skeletal muscle, a physically resistant tissue with a ...

Characterization of Glycoproteins with the Immunoglobulin Fold by X-Ray Crystallography and Biophysical Techniques

وصف جليكوبروتينس مع حظيرة الغلوبولين المناعي علم البلورات بالأشعة السينية والتقنيات الفيزيائية الحيوية

Glycoproteins on the surface of cells play critical roles in cellular function, including signalling, adhesion and transport. On leukocytes, several of ...

Fluorescent Silver Staining of Proteins in Polyacrylamide Gels

تلوين الفضة الفلورسنت من البروتينات في المواد الهلامية Polyacrylamide

Silver staining is a colorimetric technique widely used to visualize protein bands in polyacrylamide gels following sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide ...

Rapid Fluorescence-based Characterization of Single Extracellular Vesicles in Human Blood with Nanoparticle-tracking Analysis

توصيف واحد حويصلات خارج الخلية في الدم البشري مع تحليل تتبع نانوحبيبات المستندة إلى الأسفار السريع

Extracellular vesicles (EVs), including exosomes, are specialized membranous nano-sized vesicles found in bodily fluids that are constitutively released ...

Identification of Functional Protein Regions Through Chimeric Protein Construction

تحديد المناطق الوظيفية البروتين من خلال تشييد البروتين تشيميريك

The goal of this protocol encompasses the design of chimeric proteins in which distinct regions of a protein are replaced by their corresponding sequences ...

Characterization of Membrane Transporters by Heterologous Expression in E. coli and Production of Membrane Vesicles

Characterization of Membrane Transporters by Heterologous Expression in E. coli and Production of Membrane Vesicles

توصيف الناقلات غشاء بواسطة تعبير مغاير في كولاي وإنتاج الحويصلات الغشائية

Several methods have been developed to functionally characterize novel membrane transporters. Polyamines are ubiquitous in all organisms, but polyamine ...

SUMO-Binding Entities (SUBEs) as Tools for the Enrichment, Isolation, Identification, and Characterization of the SUMO Proteome in Liver Cancer

SUMO-Binding Entities SUBEs as Tools for the Enrichment, Isolation, Identification, and Characterization of the SUMO Proteome in Liver Cancer

كيانات السومو الملزمة (SUBEs) كاداات لإثراء وعزل وتحديد وتوصيف بروتين السومو في سرطان الكبد

Post-translational modification is a key mechanism regulating protein homeostasis and function in eukaryotic cells. Among all ubiquitin-like proteins in ...

Functional Characterization of RING-Type E3 Ubiquitin Ligases In Vitro and In Planta

توصيف وظيفي لحلقه من نوع E3 اوبيكويتين الاربطه في المختبر وفي بلانتa

Ubiquitination, as a posttranslational modification of proteins, plays an important regulatory role in homeostasis of eukaryotic cells. The covalent ...

Characterization of Amyloid Structures in Aging C. Elegans Using Fluorescence Lifetime Imaging

Characterization of Amyloid Structures in Aging C. Elegans Using Fluorescence Lifetime Imaging

توصيف هياكل أميلويد في الشيخوخة C. Elegans باستخدام التصوير مدى الحياة فلورسينس

Amyloid fibrils are associated with a number of neurodegenerative diseases such as Huntington&#39;s, Parkinson&#39;s, or Alzheimer&#39;s disease. These ...