Name: egg microinjection and efficient mating for genome editing in the firebrat thermobia domestica
Uploaded: 2020-10-20T15:00:00
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टीओ और टीडी को क्रमशः जेएसपीएस काकेनही ग्रांट नंबर 19H02970 और 20H02999 द्वारा समर्थित किया गया था।

1. प्रयोगशाला कॉलोनियों का रखरखाव
<ol><li>वाइल्डटाइप और उत्परिवर्ती आबादी के रखरखाव के लिए, नियमित कृत्रिम मछली भोजन के साथ एक बड़े प्लास्टिक कंटेनर (460 मिमी x 360 मिमी x 170 मिमी) का उपयोग करें, शीर्ष पर वेंटिलेशन ...

<ol>
	<li>Peterson, M. D., Rogers, B. T., Popadi&#263;, A., Kaufman, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+embryonic+expression+pattern+of+labial,+posterior+homeotic+complex+genes+and+the+teashirt+homologue+in+an+apterygote+insect.">The embryonic expression pattern of labial, posterior homeotic complex genes and the teashirt homologue in an apterygote insect.</a> Development Genes and Evolution. 209, 77-90 (1999).</li><li>Farris, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+organization+of+the+mushroom+bodies+of+Thermobia+domestica+(Zygentoma,+Lepismatidae):+Insights+into+mushroom+body+evolution+from+a+basal+insect.">Developmental organization of the mushroom bodies of Thermobia domestica (Zygentoma, Lepismatidae): Insights into mushroom body evolution from a basal insect.</a> Evolution and Development. 7, 150-159 (2005).</li><li>Kamae, Y., Tanaka, F., Tomioka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+cloning+and+functional+analysis+of+the+clock+genes,+Clock+and+cycle,+in+the+firebrat+Thermobia+domestica.">Molecular cloning and functional analysis of the clock genes, Clock and cycle, in the firebrat Thermobia domestica.</a> Journal of Insect Physiology. 56, 1291-1299 (2010).</li><li>Ohde, T., Masumoto, M., Yaginuma, T., Niimi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryonic+RNAi+analysis+in+the+firebrat,+Thermobia+domestica:+Distal-less+is+required+to+form+caudal+filament.">Embryonic RNAi analysis in the firebrat, Thermobia domestica: Distal-less is required to form caudal filament.</a> Journal of Insect Biotechnology and Sericology. 105, 99-105 (2009).</li><li>Ohde, T., Yaginuma, T., Niimi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nymphal+RNAi+analysis+reveals+novel+function+of+scalloped+in+antenna,+cercus+and+caudal+filament+formation+in+the+firebrat,+Thermobia+domestica.">Nymphal RNAi analysis reveals novel function of scalloped in antenna, cercus and caudal filament formation in the firebrat, Thermobia domestica.</a> Journal of Insect Biotechnology and Sericology. 108, 101-108 (2012).</li><li>Bell&#233;s, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+Drosophila:+RNAi+in+vivo+and+functional+genomics+in+insects.">Beyond Drosophila: RNAi in vivo and functional genomics in insects.</a> Annual Review of Entomology. 55, 111-128 (2010).</li><li>Ohde, T., Takehana, Y., Shiotsuki, T., Niimi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CRISPR/Cas9-based+heritable+targeted+mutagenesis+in+Thermobia+domestica:+A+genetic+tool+in+an+apterygote+development+model+of+wing+evolution.">CRISPR/Cas9-based heritable targeted mutagenesis in Thermobia domestica: A genetic tool in an apterygote development model of wing evolution.</a> Arthropod Structure and Development. 47, 362-369 (2018).</li><li>Nji, C., 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=CRISPR/Cas9+in+insects:+Applications,+best+practices+and+biosafety+concerns.">CRISPR/Cas9 in insects: Applications, best practices and biosafety concerns.</a> Journal of Insect Physiology. 98, 245-257 (2017).</li><li>Brand, P., 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+origin+of+the+odorant+receptor+gene+family+in+insects.">The origin of the odorant receptor gene family in insects.</a> eLife. 7, 1-13 (2018).</li><li>Noble-Nesbitt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+balance+in+the+firebrat,+Thermobia+domestica+(Packard).+Exchanges+of+water+with+the+atmosphere.">Water balance in the firebrat, Thermobia domestica (Packard). Exchanges of water with the atmosphere.</a> Journal of Experimental Biology. 50, 745-769 (1969).</li><li>Sweetman, 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=Physical+ecology+of+the+firebrat,+Thermobia+domestica+(Packard).">Physical ecology of the firebrat, Thermobia domestica (Packard).</a> Ecological Monographs. 8, 285-311 (1938).</li><li>Nijhout, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Insect Hormones. , (1994).</li><li>Chen, J., 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=Efficient+detection,+quantification+and+enrichment+of+subtle+allelic+alterations.">Efficient detection, quantification and enrichment of subtle allelic alterations.</a> DNA Research. 19, 423-433 (2012).</li><li>Mashal, R. D., Koontz, J., Sklar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+mutations+by+cleavage+of+DNA+heteroduplexes+with+bacteriophage+resolvases.">Detection of mutations by cleavage of DNA heteroduplexes with bacteriophage resolvases.</a> Nature Genetics. 9, 177-183 (1995).</li><li>Adams, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+notes+upon+the+firebrat,+Thermobia+domestica+Packard.">Biological notes upon the firebrat, Thermobia domestica Packard.</a> Journal of the New York Entomological Society. 41, 557-562 (1933).</li></ol>

CRISPR/Cas9 के साथ वांछित टी डोमेस्टिका उत्परिवर्ती की सफल पीढ़ी के लिए, इंजेक्शन के लिए पर्याप्त संख्या में मंचन भ्रूण एकत्र करना पहली बार महत्वपूर्ण है । टी डोमेस्टिका अंडे की पर्याप्त संख्या के निर...

थर्मोबिया डोमेस्टिका सबसे बेसल कीट आदेशों में से एक है, ज़ाइजेंटोमा, जो एक पैतृक अमेतबोलस और पंखरहित जीवन चक्र को बरकरार रखता है। इस तरह के बेसल फिलोजेनेटिक स्थिति और पैतृक विशेषताओं ने इस प्रजाति को पृथ्वी पर कीड़ों की सफलता में अंतर्निहित तंत्रों का अध्ययन करने के लिए एक आकर्षक मॉडल के रूप में सेट किया, जो वर्णित पशु प्रजातियों के 70% से अधिक कवरकरते हैं 1। टी डोमेस्टिका का उपयोग मुख्य रूप से प्रयोगशाला मॉडल के रूप में अपनी उपयुक्त विशेषताओं के कारण कीट शरीर विज्ञान की पैतृक विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए किया जाता है, जैसे अपेक्षाकृत कम जीवनचक्र (भ्रूण से प्रजनन वयस्क तक 2.5-3.0 महीने; चित्रा 1A) और एक आसान प्रजनन। पिछले तीन दशकों में, शरीर की योजना, तंत्रिका भेदभाव, और सर्कैडियन लय2,3,4 जैसे विभिन्न लक्षणों की पैतृक विशेषताओं की जांच करने के लिएइसकेउपयोग का विस्तार किया गया है।
टी डोमेस्टिका में उन्नत आनुवंशिक उपकरणों के आवेदन और एक व्यापक अनुसंधान क्षेत्र में इस तरह के योगदान में तेजी लाने सकता है । सफल आरएनए हस्तक्षेप (आरएनएआई) -मध्यस्थता जीन भ्रूण, नस्लों में नॉकडाउन, और वयस्कों टी डोमेस्टिका4,5, 6में सूचित किया गया है। प्रणालीगत आरएनएआई की दक्षता अभी भी अत्यधिक प्रजातियों पर निर्भर है - उदाहरण के लिए, यह आम तौर पर कोलोप्टेरा में उच्च होता है जबकि यह लेपिडोप्टेरा क्रम 7 में कमहोताहै। टी डोमेस्टिका में आरएनएआई नॉकडाउन की दक्षता और अवधि का आकलन अभी किया जाना है । आरएनएआई के अलावा, हमने पहले टी डोमेस्टिका8में एक सफल CRISPR/Cas9-मध्यस्थता जीन नॉकआउट की सूचना दी है । CRISPR/Cas प्रणाली व्यापक रूप से विशेष रूप से लक्षित जीन नॉकआउट के लिए कीड़ों में जीनोम संपादन के लिए लागू किया गया है । इसके उपयोग को अन्य अनुप्रयोगों जैसे जीन रिपोर्टर परख, सेल वंश ट्रैकिंग, और न्यूक्लिय9में CRISPR/कैस प्रणाली के घटकों को वितरित करने के लिए एक प्रोटोकॉल की स्थापना के बाद एक्सोजेनस निर्माण में दस्तक देकर प्रतिलेखन गतिविधि में हेरफेर के लिए विस्तारित किया जा सकता है । प्रकाशित जीनोम असेंबली10के साथ संयुक्त, टी डोमेस्टिका में CRISPR/Cas-आधारित जीनोम संपादन के व्यापक उपयोग और आगे के विकास से कीड़ों की उत्कृष्ट अनुकूली सफलता के पीछे विकासवादी तंत्र पर ध्यान केंद्रित करने वाले अध्ययनों को सुविधाजनक बनाया जा सकेगा । यहां, हम भ्रूण माइक्रोइंजेक्शन के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं और वयस्क टी डोमेस्टिका को संभोग करने के लिए CRISPR/Cas9 का उपयोग करके एक उत्परिवर्ती तनाव उत्पन्न करते हैं । इस उपन्यास विधि को ध्यान में रखते हुए, हम इन तकनीकों के सफल अनुप्रयोगों के लिए गैर-पारंपरिक मॉडल प्रजातियों के अद्वितीय जीव विज्ञान पर विचार करने के महत्व पर चर्चा करते हैं।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>24-well plate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>83-3738</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alt-R S.p. HiFi Cas9 Nuclease V3, 100 &#181;g</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>1081060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-static cleaner</td>
			<td>Hozan</td>
			<td>Z-292</td>
			<td>for removing static electricity from a 24-well plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barrier Box 20.7L</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>4-5606-01</td>
			<td>Large container</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FemtoJet 4i</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5252000013</td>
			<td>Electronic microinjector</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Femtotip II, injection capillary</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5242957000</td>
			<td>Glass injection capillary</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Pack 2440mL</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>5-068-25</td>
			<td>Middle-sized container</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator</td>
			<td>Panasonic</td>
			<td>MIR-554-PJ</td>
			<td>for 37 &#176;C incubation. No need to humidify inside the incubator.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KOD Fx Neo</td>
			<td>Toyobo</td>
			<td>KFX-101</td>
			<td>PCR enzyme for genotyping. Optimized for an amplification from crude templates.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stand</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>GJ-8</td>
			<td>for holding the micromanipulator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microloader</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5242956003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulator</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>MM-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZX12</td>
			<td>for microinjection. More than 35X magnification is sufficient for the microinjection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MultiNA</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>MCE-202</td>
			<td>Microchip electrophoresis system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NiceTac</td>
			<td>Nichiban</td>
			<td>NW-5</td>
			<td>Double-sided tape to place eggs on a glass slide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paint brush (horse hair)</td>
			<td>Pentel</td>
			<td>ZBS1-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plant culture dish</td>
			<td>SPL Life Sciences</td>
			<td>310100</td>
			<td>Mating dish and water supplies for a large and middle-sized containers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proteinase K, recombinant, PCR Grade Lyophilizate from Pichia pastoris</td>
			<td>Roche</td>
			<td>3115836001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SZX 12 microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZX 12</td>
			<td>More than 35X magnification is sufficient for the microinjection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Talcum powder</td>
			<td>Maruishi</td>
			<td>877113</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetra Goldfish Gold Growth</td>
			<td>Spectrum Brands</td>
			<td></td>
			<td>Artificial regular fish food</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

egg microinjection and efficient mating for genome editing in the firebrat thermobia domestica

फायरब्रेट थर्मोबिया डोमेस्टिका एक अमेबोलस, विंगलेस प्रजातियां हैं जो कीड़ों के विकास तंत्र का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त हैं, जिसके कारण पृथ्वी पर उनके सफल विकासवादी विकिरण होते हैं। जीनोम संपादन जैसे आनुवंशिक उपकरणों का अनुप्रयोग आनुवंशिक परिवर्तनों को समझने की कुंजी है जो इवो-देवो दृष्टिकोण में विकासवादी संक्रमण के लिए जिम्मेदार हैं। इस लेख में, हम टी डोमेस्टिकाके उत्परिवर्ती उपभेदों को उत्पन्न करने और बनाए रखने के लिए अपने वर्तमान प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं। हम एक सूखी इंजेक्शन विधि की रिपोर्ट, रिपोर्ट गीला इंजेक्शन विधि के लिए एक विकल्प के रूप में, कि हमें इंजेक्शन भ्रूण में stably उच्च जीवित रहने की दर प्राप्त करने की अनुमति देता है । हम वयस्कों को दोस्त बनाने और उच्च दक्षता के साथ बाद की पीढ़ियों को प्राप्त करने के लिए एक अनुकूलित पर्यावरण सेटिंग की भी रिपोर्ट करते हैं। हमारी विधि गैर-पारंपरिक मॉडल जीवों के लिए जीनोम संपादन विधियों के सफल अनुप्रयोग के लिए प्रत्येक प्रजाति के अद्वितीय जीव विज्ञान को ध्यान में रखने के महत्व को रेखांकित करती है। हम भविष्यवाणी करते हैं कि ये जीनोम संपादन प्रोटोकॉल टी डोमेस्टिका को प्रयोगशाला मॉडल के रूप में लागू करने और इस प्रजाति में उपयोगी आनुवंशिक उपकरणों के विकास और अनुप्रयोग में और तेजी लाने में मदद करेंगे।

हमारे हाथों में, लगभग 100 अंडे एक इंजेक्शन केशिका के साथ अच्छी तरह से इंजेक्ट किए जा सकते हैं जब इसमें पर्याप्त टिप(चित्रा 3 सी) होताहै। जीएनए लक्षित स्थल पर अंडे के परिणाम आने के बाद पहले 8 घंटे ?...

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Egg Microinjection and Efficient Mating for Genome Editing in the Firebrat Thermobia domestica

हम जीनोम संपादन के बाद उत्परिवर्ती उपभेदों को उत्पन्न करने और बनाए रखने के लिए अंडों के पालन, माइक्रोइंजेक्शन और फायरब्रेट थर्मोबिया डोमेस्टिका के कुशल संभोग के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं।

फायरब्रेट थर्मोबिया डोमेस्टिका में जीनोम संपादन के लिए अंडा माइक्रोइंजेक्शन और कुशल संभोग

The firebrat Thermobia domestica is an ametabolous, wingless species that is suitable for studying the developmental mechanisms of insects that led to ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Egg Microinjection and Efficient Mating for Genome Editing in the Firebrat Thermobia domestica

Efficient Gene Transfer in Chick Retinas for Primary Cell Culture Studies: An Ex-ovo Electroporation Approach

Efficient Gene Transfer in Chick Retinas for Primary Cell Culture Studies: An Ex-ovo Electroporation Approach

प्राथमिक सेल संस्कृति अध्ययन के लिए चिकी retinas में कुशल जीन स्थानांतरण: एक<em&gt; पूर्व ओवो</em&gt; Electroporation दृष्टिकोण

The cone photoreceptor-enriched cultures derived from embryonic chick retinas have become an indispensable tool for researchers around the world studying ...

Analysis of Zebrafish Larvae Skeletal Muscle Integrity with Evans Blue Dye

इवांस नीले रंग की डाई के साथ zebrafish लार्वा कंकाल की मांसपेशी वफ़ादारी का विश्लेषण

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders.  In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle ...

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

विकसित करने के लिए Microinjection लक्ष्य करने के लिए तकनीक<em&gt; Xenopus</em&gt; किडनी

The embryonic kidney of Xenopus&#160;laevis (frog), the pronephros, consists of a single nephron, and can be used as a model for kidney disease. Xenopus ...

Identification of Critical Conditions for Immunostaining in the Pea Aphid Embryos: Increasing Tissue Permeability and Decreasing Background Staining

मटर Aphid भ्रूण में immunostaining के लिए गंभीर स्थिति की पहचान: ऊतक पारगम्यता बढ़ाने और पृष्ठभूमि धुंधला घटाना

The pea aphid Acyrthosiphon pisum, with a sequenced genome and abundant phenotypic plasticity, has become an emerging model for genomic and developmental ...

Microinjection for Transgenesis and Genome Editing in Threespine Sticklebacks

Threespine sticklebacks में transgenesis और जीनोम एडिटिंग के लिए Microinjection

The threespine stickleback fish has emerged as a powerful system to study the genetic basis of a wide variety of morphological, physiological, and ...

Embryo Microinjection and Electroporation in the Chordate Ciona intestinalis

Embryo Microinjection and Electroporation in the Chordate Ciona intestinalis

भ्रूण Microinjection और electroporation कोरडेट में<em&gt; Ciona intestinalis</em

Simple model organisms are instrumental for in vivo studies of developmental and cellular differentiation processes. Currently, the evolutionary distance ...

Collection of Post-mating Semen from the Female Reproductive Tract and Measurement of Semen Liquefaction in Mice

महिला प्रजनन पथ और चूहों में वीर्य द्रवीकरण की माप से पोस्ट संभोग वीर्य का संग्रह

In mice, ejaculated semen is deposited in the uterus. After ejaculation, the semen changes consistency from gel-like to watery, a process called ...

An Efficient Strategy for Generating Tissue-specific Binary Transcription Systems in Drosophila by Genome Editing

An Efficient Strategy for Generating Tissue-specific Binary Transcription Systems in Drosophila by Genome Editing

जीनोम संपादन द्वारा Drosophila में ऊतक विशिष्ट द्विआधारी प्रतिलेखन प्रणाली पैदा करने के लिए एक कुशल रणनीति

Binary transcription systems are powerful genetic tools widely used for visualizing and manipulating cell fate and gene expression in specific groups of ...

Microinjection-based System for In Vivo Implantation of Embryonic Cardiomyocytes in the Avian Embryo

Microinjection-आधारित प्रणाली के लिए Vivo में भ्रूण Cardiomyocytes के प्रत्यारोपण में एवियन भ्रूण

Interpreting the relative impact of cell autonomous patterning versus extrinsic microenvironmental influence on cell lineage determination represents a ...

Cell-cell Fusion of Genome Edited Cell Lines for Perturbation of Cellular Structure and Function

सेलुलर संरचना और समारोह के क्षोभ के लिए जीनोम संपादित सेल लाइनों के सेल सेल फ्यूजन

Life is spatially partitioned within lipid membranes to allow the isolated formation of distinct molecular states inside cells and organelles. Cell fusion ...