Name: preparing irradiated and marked male aedes aegypti mosquitoes for release in an operational sterile insect technique program
Uploaded: 2021-03-12T14:00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparing Irradiated and Marked Male Aedes aegypti Mosquitoes for Release in an Operational Sterile Insect Technique Program at JoVE.com

R.-D 박사님께 감사드립니다. 플로리다 주 세인트 어거스틴의 아나스타샤 모기 통제 지구의 Xue, C. Bibbs, W. Qualls 및 V. Aryaprema는 SIT 프로그램 개발에 대한 파트너십과 무균 수컷 Aedes aegypti의 효과적인 운영 방출에 대한 전문가의 통찰력을 제공합니다. 이 연구는 USDA-ARS와 플로리다 농업 및 소비자 서비스부 (FDACS)의 지원을 받았습니다. 이 간행물에서 상표명 또는 상업용 제품에 대한 언급은 특정 정보를 제공하기위한 목적으로 만 사용되며 USDA 또는 FDACS의 권장 또는 보증을 의미하지 않습니다.

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모든 저자는 이해 상충이 없다고 선언했습니다.

방사선을 사용하는 SIT를 특징으로하는 제어 프로그램을 시작하려면 Aedes aegypti의 지역 균주를 확립해야합니다. 이 단계는 매우 중요하며 SIT가 유사한 제어 기술과 진정으로 차별화 될 수 있습니다. 지역 모기 균주에서 프로젝트를 개발함으로써 생성 된 수컷은 환경 변화와 신호에 적응하고 주변의 야생 암컷을 찾아 짝짓기 할 수있는 행동을 할 것입니다. 더욱이, 조사 된 지역 수컷의 방출은 예를 들어 지역 모기 집단에 새로운 대립 유전자를 도입 할 수있는 유전자 변형 모기의 비 국소 균주의 방출과 비교하여 부정적인 여론을 생성하지 않을 수 있습니다.
방대한 양의 모기를 기르기 위해 상당한 자원을 소비하여 그 중 절반 정도를 통제 목적으로 사용할 수 있도록하는 것은 Aedes aegypti SIT 프로그램의 한계입니다. 번데기가 준비 될 때 유충의 성숙을보다 정의 된 기간으로 압축하기 위해 사육 프로토콜을 개선해야합니다. 이렇게 하면 최적의 분리 시간에 더 많은 번데기를 수집할 수 있습니다. 그러나 처리할 번데기를 추가하면 번데기를 수집할 때 더 많은 암컷이 번데기를 할 위험이 증가하므로 암컷이 수컷과 함께 페트리 접시에 들어가 풀려날 가능성이 높아집니다. 조사된 암컷 Aedes aegypti 번데기의 수명, 혈액 공급 행동 및 산란 행동은 성인에서 감소하지만 조사된 수컷과 함께 암컷을 부수적으로 방출하는 것은 좋은 전략이 아닙니다22. 따라서 실수로 분리, 조사, 표시 및 남성과 함께 방출되는 여성의 수를 최소화하는 것이 우선 순위로 남아 있어야합니다.
SIT 프로그램의 성공은 궁극적으로 식민지에서 자란 방사선 조사 된 수컷의 성공적인 배우자 경쟁에 달려 있습니다. 남성 경쟁력을 유지하려면 철저한 실험적으로 유도 된 복용량 선택과 개체군에서 무균 : 야생 남성의 추정 비율을 최대화해야합니다. 용량 선택은 수명, 생식력, 번식력 및 번데기 사망률을 포함하는 몇 가지 주요 요인에 의해 결정됩니다. 수컷 모기는 방사선이 증가함에 따라 0에 접근하는 점근적 생식 곡선을 나타내는 것으로 관찰되었습니다(KJL, RLA, SCB 미공개 데이터). 동시에, 수컷 모기의 수명과 활동 수준은 방사선 량이 증가함에 따라 기하 급수적으로 감소합니다 (KJL, RLA, SCB 미공개 데이터). 따라서 남성에서 99.9 %의 불임을 산출하는 용량을 확인하는 것보다 생존을 지원하면서 낮은 불임 비율에 초점을 맞추는 것이 좋습니다. 방사선 조사된 수컷의 수명이나 번데기 사망률을 조사하지 않은 수컷의 수명이나 번데기 사망률을 구별하지 않는 용량 범위가 확인되면 수컷을 압도적으로 무균 상태이지만 경쟁력 있게 만드는 선량을 식별하기 위해 생식력에 대한 추가 평가를 수행해야 합니다.
동시에, 인구의 수컷 모기 수를 방출 된 수컷의 수와 비교하는 것이 중요합니다. 이는 SIT 프로그램의 개시 전, 도중 및 후에 동일한 위치로부터 반복적으로 표적 방출 영역 내부 및 주변의 다양한 위치로부터 수컷을 수집함으로써 달성 될 수있다. 야생 수컷 모기와 방출 모기의 비율을 평가하기 위해 표시, 방출, 재 포획 연구를 수행해야합니다. 표시, 방출, 재 포획 연구는 특정 지점에서 알려진 수의 표시된 모기를 방출하고 나중에 초기 방출 지점을 둘러싼 근접한 지점에서 다시 포획하는 것에 의존합니다. 방출 지점으로부터 멀리 떨어진 곳에서 포획 된 수컷과 야생 수컷의 수를 비교함으로써, 그 지역의 수컷의 일반적인 야생 개체군을 추정 할 수 있으므로 불임 수컷의 경쟁 비율이 방출 될 수 있습니다23. 무균 : 야생 수컷의 비율을 최대화하는 것은 더 많은 무균 수컷을 방출하거나 소스 감소, 미성숙 통제 또는 성인 살해 처리와 같은 고전적인 통제 수단으로 야생 개체수를 줄임으로써 달성 할 수 있습니다.
무균 남성 방출의 효과를 측정하기 위해 성인 컬렉션을 비 개입 영역과 연대순으로 비교할 수 있습니다. 불임 수컷이 풀려나고 한 지역에서 수집 된 수컷과 암컷의 수가 비교 가능한 비 개입 지역에 비해 감소함에 따라, 방출 된 불임 수컷이 지역 비옥 한 수컷을 성공적으로 능가했기 때문이라고 가정 할 수 있습니다. 이 효과는 개입 부위와 비 개입 부위 모두에 배치 된 산란 트랩 컵에서도 관찰 될 수 있습니다. 알은 여전히 개입 부위에서 생산될 수 있지만 비개입 부위의 알보다 부화 횟수가 적으면 암컷이 불임 수컷과 교미하기 때문에 수정되지 않는다는 가설을 세울 수 있습니다. 수정되지 않은 난자의 점점 더 많은 산란은 결국 개입 부위 8,24에서 암컷의 비대체로 인한 산란 감소로 이어질 수 있습니다.
SIT 기술 및 프로그램의 미래 방향은 자연스럽게 의학적으로 중요한 모기 종으로 확장됩니다. 예를 들어,이 기술은 Aedes aegypti와 Aedes albopictus의 매우 유사한 생물 경제학을 고려할 때 Aedes albopictus를 제어하기 위해 쉽게 적응할 수 있습니다. 관심있는 다른 질병 벡터 모기 종은 Culex quinquefasciatus, Culex tarsalis 및 다양한 Anopheles 종을 포함한다. 이 기술의 효능을 향상시키는 것은 유전자 조작이나 인공 선택을 통해 달성 할 수있는 주어진 시간에 생산 된 수컷 번데기의 용량을 늘리고 정력, 생식력 또는 수명을 증가시킴으로써 달성 할 수있는 수컷 경쟁력을 향상시키는 데 달려 있습니다.
궁극적으로 SIT 프로그램은 모기를 통제하기위한 은색 총알이 아닙니다. 대신 IVM 프로그램과 같은 다른 제어 기술 모음의 도구로, 기술 간의 약점을 교차 보완합니다. 예를 들어, 화학적 통제는 신속하고 저렴한 통제를 제공하는 반면, 내성 및 비 표적 사망률의 발달을 촉진합니다. SIT는 종 특이적이며 내성을 생성할 가능성이 없는 반면, SIT 수컷은 벡터 통제 구역 외부에서 이주하는 개체군을 통제하기 위해 영구적으로 생산되고 방출되어야 합니다.

모기 매개 병원체가 인간에게 전염되면 전 세계적으로 매년 수백만 건의 질병과 사망이 발생합니다. Zika 또는 뎅기열과 같은 모기 매개 질병에 대한 효과적이고 승인 된 백신이없는 경우 전염을 줄이는 가장 효과적인 방법 중 하나는 질병 벡터 모기 개체수를 줄이는 것입니다. 성가시게도, 전통적으로 살충제의 표적이 되는 모기 종의 수가 증가하고 있으며,살충제 내성 수준이 증가하고 있습니다1. 동시에 정부 기관은 이전에 승인 된 살충제를 적극적으로 등록 취소하거나 금지했으며 새롭고 효과적인 화학 물질 관리 조치가 거의 개발되지 않고 있습니다 2,3. 모기 통제에 대한 이러한 장애물의 별자리는 모기 개체수를 줄이기위한 대체 비 화학 기술의 탐구에 동기를 부여했습니다.
특정 모기 종은 내성 및 살충제 등록 문제를 통제하는 데 어려움을 겪습니다. Aedes aegypti(L.)는 미성숙 발달 및 성체 휴식 4,5를 위해 이 종이 착취하는 비밀스러운 주변 서식지로 인해 전통적인 통합 벡터 관리를 통해 제어하기가 매우 어려운 저명한 질병 벡터 모기입니다. 거주지 주변의 비밀 서식지 착취와 관련된 문제에는 살충제 살포 기술로 이러한 위치에 도달하는 어려움과 공중 보건 벡터 제어 기관이 이 종에 대한 효과적인 통합 벡터 관리(IVM)에 중요한 집중 감시 및 제어 활동을 수행하기 위해 사유 재산에 반복적으로 접근하는 것에 대한 대중의 잠재적 수용 부족이 포함됩니다.
다행스럽게도 SIT는 다른 매우 까다로운곤충 종6의 지속적인 통제에 성공한 것으로 입증된 접근 방식으로, 플로리다 주 세인트 어거스틴에 기반을 둔 획기적인 일련의 실험 및 운영 시험에서 Aedes aegypti 문제에 적용되고 있습니다(KJL, RLA, SCB 미공개 데이터). SIT는 모기를 포함한 다양한 곤충 종에 적용되었으며 심층 7,8에서 검토되었습니다. SIT는 예를 들어 전리 방사선이나 화학 물질에 노출되어 살균 된 식민지 사육 수컷의 대량 방출을 활용하여 암컷의 자연 개체군의 짝 선택을 압도합니다. 야생 암컷과 짝짓기하는 살균 된 수컷은 수컷 배우자가 입은 손상으로 인해 알을 불임으로 만들고, 충분한 수로 존재하면 이론적으로 자연 Aedes aegypti 개체군을 추락시킬 수 있습니다.
SIT 프로그램은 이 종이 최근에 다시 식민지화되어 Zika, 뎅기열 또는 치쿤구냐와 같은 바이러스 전파에 대한 공중 보건 위험을 확장하고 제시하고 있는 플로리다 대서양 연안의 도시 지역에서 Aedes aegypti 의 개체수를 줄이기 위해 시작되었습니다. 야생 암컷과의 호환성 가능성을 극대화하기 위해 대상 개체군에서 야생에서 잡은 Aedes aegypti 를 사용하여 프로그램9를 위한 수컷을 생산하는 새로운 식민지가 설립되었습니다. 이것은 현지에서 파생되고 식민지에서 자란 수컷이 지역 야생 암컷과 짝짓기하기 위해 지역 야생 수컷과 경쟁 할 가능성이 더 높다는 가설에 근거했습니다. SIT가 효과적이기 위해서는 압도적 인 수의 무균 수컷이 대상 지역에 있어야할뿐만 아니라 지역 야생 암컷 모기와 효과적으로 구애하고 짝짓기 할 수 있어야합니다.
방출 할 최적의 무균 수컷 수 (KJL, RLA, SCB 미공개 데이터)와 야생 암컷의 생존, 행동 또는 수용을 방해하지 않으면 서 수컷을 불임으로 만드는 최적의 방사선 량 (KJL, RLA, SCB 미공개 데이터). 이러한 데이터는 이 그룹의 연합 간행물에 포함될 예정이지만 이러한 결과 중 일부는 이 프로토콜에서도 캡처되어 다른 곳에서 새로운 SIT Aedes aegypti 제어 프로그램의 출발점으로 사용될 수 있습니다. 이 종은 지속적으로 범위를 확장하고 있으며 SIT 프로그램은이 개체군을 통제하기위한 비용 효율적이고 장기적인 솔루션이 될 큰 가능성을 보여줍니다. 이 프로토콜의 목적은 운영 공중 보건 벡터 제어 프로그램에서 지역 Aedes aegypti 개체군의 자연 생식 주기를 방해하기 위해 야외 지역으로 체계적으로 방출하기 위해 살균된 수컷 식민지 사육 Aedes aegypti 모기를 생산하는 것입니다.
형질 전환 Aedes aegypti 수컷의 생산을 위해 유사한 프로토콜과 워크 플로우가 발표되었고 Aedes SIT 또는 Wolbachia 기반 비 호환성 프로그램에 대한 생산 워크 플로우가 다른 곳에서 출판되었지만,이 프로토콜은 기존 프로토콜이 Aedes aegypti 생산, 수컷 번데기의 분리 및 조사, 성인 남성의 표시 및 포장,이 프로그램의 방출 장소로의 선적에 어떻게 적용되었는지 보여줍니다9, 10,11,12,13,14,15,16,17,18. 이 프로토콜의 마킹 구성 요소는 성숙한 운영 SIT 프로그램에서 필요하지 않을 수 있습니다. 그러나 SIT 프로그램 구축 초기에 효능을 모니터링하고 전체 프로세스의 품질을 제어하는 한 가지 방법이기 때문에 여기에 포함되었습니다. 모기 방제 프로그램은 일반적으로 지방 당국에서 운영하므로 규모 및 자금 기반에서 지역 성공을 극대화하기 위한 통제 전술 조정에 이르기까지 조직의 여러 측면에서 크게 다를 수 있습니다. 따라서, 본 명세서에 기술된 프로토콜은 이용가능한 자원들과의 호환성에 대해 평가되어야 한다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-1/8&#34; wrench (1&#34; (1 inch) = 2.54 cm)</td>
			<td>Craftsman</td>
			<td>CMMT44707</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/2 pint cardstock cup (1/2 pint = 236.5 mL)</td>
			<td>Science Supplies WLE corp</td>
			<td>1/2 pint</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/4&#34; tubing - tygon</td>
			<td>Hudson Extrusions</td>
			<td>LLDPE1/8 X 1/4 BLK</td>
			<td>to attach to CO2 gas regulator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/8&#34; brass barb w/ MIP connection</td>
			<td>B&#38;K</td>
			<td>BHB-85NLB</td>
			<td>to attach to CO2 gas regulator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1000 mL graduated plastic beakers with handle</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>1223-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3000 mL graduated plastic beakers with handle</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>1223-3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adult large cage</td>
			<td>Bioquip</td>
			<td>1450D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aspirator vials</td>
			<td>Bioquip</td>
			<td>2809V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine liver powder</td>
			<td>MP Biomedicals</td>
			<td>290039601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brewers yeast</td>
			<td>MP Biomericals</td>
			<td>02903312-CF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 regulator</td>
			<td>Randor</td>
			<td>64003038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 tank (20# canister)</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>CDBEVCARB20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collection basin</td>
			<td>Treasure Gurus</td>
			<td>KI-ENAMELBOWL</td>
			<td>for separator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton balls - large</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-456-883</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deli cups w/lids - 470 mL</td>
			<td>Pactiv DELItainer</td>
			<td>PCTYSD2516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deli cups w/lids - 1900 mL</td>
			<td>Berry Global</td>
			<td>T60764</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DoseReader 4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>ND0.5 and ND1.0 QA Filter Set standards</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dosimetry film</td>
			<td colspan="2">Far West Technology, Inc.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>AP10045S0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flashlight aspirator</td>
			<td>Bioquip</td>
			<td>2809D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps - fine featherweight</td>
			<td>Bioquip</td>
			<td>4748 or 4750</td>
			<td>featherweight</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GAFchromic</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>radiochromic film</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gammator M</td>
			<td>Radiation Machinery Corporation, Parsippany, NJ</td>
			<td></td>
			<td>Cesium-137 irradiator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand held mechanical aspirator</td>
			<td>Clarke Mosquito</td>
			<td>13500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lambskin condoms</td>
			<td>Trojan</td>
			<td>Naturalamb</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large CO2 chamber</td>
			<td>Sterilite</td>
			<td colspan="2">Walmart #&#160;568789514</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Larval rearing pans</td>
			<td>Blue Ridge Thermoforming</td>
			<td>&#160;01-FG-400-3N-ABS</td>
			<td>Dimensions: 22.375 x 17.5 x 3 (inches)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnets - 20# pull</td>
			<td>Master magnetics</td>
			<td>MHHH20BX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marking dye</td>
			<td>Dayglo</td>
			<td>ECO-11</td>
			<td>Aurora Pink</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marking dye</td>
			<td>Dayglo</td>
			<td>ECO-17</td>
			<td>Saturn Yellow</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesh</td>
			<td>Falk</td>
			<td></td>
			<td>T301</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pasture pipettes</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>02-708-006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes - large</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>25384-090 CS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes - small (60 mm x 15 mm)</td>
			<td>Fisher Brand</td>
			<td>FB0875713A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pupa separator</td>
			<td>J.W. Hock</td>
			<td>1512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Red rubber hose</td>
			<td>Welch</td>
			<td>331040-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Release containers</td>
			<td>Science Supplies WLE corp</td>
			<td>1 gallon</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber bands - cross #19</td>
			<td>Alliance</td>
			<td>ALL37196</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber bands - latitude #64</td>
			<td>Skillcraft</td>
			<td>NSN0589974</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scale</td>
			<td>Ohaus</td>
			<td>H-4737</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Seed germination paper - Heavy stock 76#</td>
			<td>Anchor Paper</td>
			<td>#76</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shipping coolers- 16 x 13 x 12.5&#34;</td>
			<td>MrBoxonline.com</td>
			<td colspan="2">Husky Foam Cooler kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sieve #20</td>
			<td>Advantech</td>
			<td>20BS8F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sieve #30</td>
			<td>Advantech</td>
			<td>30BS8F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small cage - Bug Dorm</td>
			<td>MegaView</td>
			<td>Bug Dorm-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small CO2 chamber</td>
			<td>Mainstays</td>
			<td colspan="2">Walmart #&#160;562922221</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Souffle cup lid</td>
			<td>SOLO</td>
			<td>41165277456</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Souffle cups - 4 oz (1 oz = 29.6 mL)</td>
			<td>SOLO</td>
			<td>41165024104</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sponge</td>
			<td>ocelo</td>
			<td>MMM7274FD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Squeeze bottle</td>
			<td>Dynalon</td>
			<td>3UUP6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereoscope</td>
			<td>Meiji Techno</td>
			<td>EMZ-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stockinette</td>
			<td>BSN Medical</td>
			<td>30-1006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Styrofoam</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>extruded polystyrene foam</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tropical fish flake food</td>
			<td>Tetra</td>
			<td>4.52 pound</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaccum chamber - desiccator</td>
			<td>BelArt</td>
			<td>T9FB892757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weigh boats</td>
			<td>Globe Scientific</td>
			<td>3621</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparing irradiated and marked male aedes aegypti mosquitoes for release in an operational sterile insect technique program

뎅기열, 지카 및 치쿤 구냐와 같은 인간 질병의 통제는 예방이 없기 때문에 벡터 인 Aedes aegypti 모기의 통제에 의존합니다. 모기 벡터의 제어는 미성숙 및 성충 단계에 적용되는 화학 물질에 의존 할 수 있으며, 이는 비 표적의 사망률에 기여할 수 있으며 더 중요한 것은 벡터에서 살충제 내성을 유발할 수 있습니다. 무균 곤충 기술 (SIT)은 야생 암컷과 교미하여 생존 할 수없는 자손을 생산하는 살균 된 성인 수컷의 방출을 통해 해충 개체군을 제어하는 방법입니다. 이 논문은 Aedes aegypti 모기의 통제를위한 운영 SIT 프로그램에 사용하기 위해 무균 수컷을 생산하는 과정을 설명합니다. 여기에 설명된 것은 식민지 사육 및 유지, 수컷과 암컷 번데기 분리, 성인 수컷 조사 및 표시, Aedes aegypti 수컷을 방출 장소로 운송하는 것을 포함하여 프로그램에서 사용되는 단계입니다. 또한 절차상의 주의 사항, 프로그램 제한 사항 및 향후 목표에 대해서도 논의됩니다.

경계하고 적절한 모기 사육은 식민지 케이지에서 수컷과 암컷의 균형 잡힌 가용성, 신선한 자당 용액과 꿀의 유지 관리, 일관된 고품질 혈액 공급으로 구성됩니다. 이러한 조건은 SIT 애벌레 사육 팬에 사용하기에 최적으로 조밀하게 포장 된 계란 시트를 제공합니다. 가장 오래된 것부터 최신까지 쉽게 사용할 수 있도록 체계적인 라벨링과 같이 말린 계란 시트의 적절한 보관 및 사용은 모든 팬에서 균일 한 부화를 지원합니다. 부화하기 전에 모든 유충 사육 팬에 물을 채우면 계란 시트가 해치 용기에 있는 시간이 줄어들고 건강한 발달을 촉진할 수 있습니다. 해치에서 번식까지 유충 팬을 유지 관리하려면 개발 단계 및 환경 변수에 따라 일부 팬이 더 많거나 적은 음식이나 추가 물이 필요할 수 있으므로 식민지 직원의 신중한 참여가 필요합니다. 번데기 성별 분리 예정일까지 발달 단계에 문제가있는 경우 조기 또는 나중에 부화, 음식 조정 또는 인큐베이터 온도 변경과 같은 프로세스 초기에 조정해야합니다.
이 프로토콜의 사육 과정은 제 시간에 부화 한 모든 알을 조사하여 통제 목적으로 사용할 수있는 번데기로 발전시키지 않습니다. 식민지에서 사육 된 모기의 20-50 %는 번데기를 분리해야 할 때까지 여전히 유충입니다. 그러나이 유충은 낭비되지 않고 24 시간 동안 성숙하여 전날 분리 된 암컷 번데기와 결합하여 식민지 케이지로 다시 재활용 할 수있는 추가 번데기를 만듭니다. 식민지 케이지에서 번데기는 성인으로 성숙하고, 짝짓기하고, 혈액을 공급하고, SIT 프로젝트를 유지하는 알을 생산할 수 있습니다.
번데기를 분리하고, 번데기를 페트리 접시에 붓고, 방사선 조사를 하고, 조사 후 성인 케이지에 배치하는 것은 하루 안에 이루어져야 합니다. 따라서 모든 단계를 편안하게 처리 할 수 있도록 적절한 시간을 할당해야합니다. 이형 용기의 조립 및 준비는 마킹 공정 전에 이루어져야합니다. 출하 현장에서 배송 상자를 반품할 때 이형 컨테이너를 검사하고 다음 사용을 위해 준비해야 합니다. 사용하지 않는 동안 젖은 면봉을 버리고, 습식 이형 용기를 환기시키고, 페트리 접시를 청소하고, 메쉬를 교체하고, 용기에서 탄성 밴드를 제거하면 이형 용기의 수명이 크게 연장됩니다.
COVID-19 바이러스 전염병의 전 세계적인 현실을 감안할 때 일반적으로 여러 사람이 작동하는 이 프로토콜은 각 단계에 대해 실험실에서 혼자 작업하는 한 사람이 다룰 수 있도록 수정되었습니다. 1인 시나리오에 의해 가장 방해받는 프로세스의 단계는 성별, 마킹, 계량 및 식민지 사육 유지 관리 단계입니다. 번데기를 한 사람별로 성별로 분리하는 것은 다른 방에서 동시에 작동하는 여러 분리기가있는 경우 충분해야합니다. 직장에서 사회적 거리두기가 발생하는 전염병 상황에서 섹스에서 포장까지의 단계를 완료하려면 여러 스테이션을 장비해야 합니다. 작업자의 속도에 따라 한 사람이 15,000 마리의 모기를 성교하는 데 ~ 4 시간이 걸리고 표시, 무게 측정 및 포장하는 데 1-2 시간이 걸립니다. 2인 시나리오는 마킹을 위해 모기를 마취하는 시간을 줄이고 전체 작업 시간을 줄입니다. 그러나 2 인 시나리오에서도 모기가 진정되는 동안 제한된 작업 시간으로 인해 방출 케이지 당 전체 2.0g의 모기를 할당하는 것이 어려울 수 있습니다. 유충 및 성충 사육 재료를 청소하고 준비하는 과정은 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이지만 팬데믹 기간 동안 개별 작업자가 독립적이고 안전하게 작업할 수 있도록 분할할 수 있습니다.
성인, 표시, 방사선 조사 된 Aedes aegypti 수컷을 방출하는 것은이 프로토콜의 범위를 벗어나지 만 여기에 간략하게 제시됩니다. 표시된, 조사된, 수컷 모기를 방출하는 과정은 표 3에 보고된 바와 같이, 무게(따라서, 추론된 멸균 수컷의 수)에 기초하여 방출 용기의 균일한 방출 분포를 결정하는 것으로 시작한다. 선적이 벡터 제어 구역으로 배달된 후 상자가 열리고 방출 컨테이너의 사망률 또는 상태에 문제가 있는지 평가됩니다. 방출 용기의 모기는 처리 영역으로 운송하기 전에 1-2 시간 동안 주변 온도 및 습도에 적응하도록 허용됩니다. 치료 지역의 방출 부위는 Aedes aegypti의 야생 개체군의 핫스팟에 대한 집중 감시 후 확인됩니다. 방출의시기, 빈도 및 밀도는 종의 생물 경제학뿐만 아니라 기상학, 공공 지원 및 실험실 사육 능력에 의해 균형을 이룹니다.
특정 이형 용기가 특정 이형 부위와 일치하기 때문에 이형 용기를 열기 전에 상단의 메쉬를 절단하여 라벨을 교차 확인하여 작업자가 메쉬를 변형시켜 수컷의 일부가 탈출 할 수 있도록해야합니다. 이 분수 방출 방법은 자유롭게 날아 다니는 모든 수컷이 풀릴 때까지 컨테이너에 할당 된 각 방출 지점에서 반복됩니다. 그런 다음 모든 컨테이너가 처리될 때까지 할당된 각 릴리스 위치의 각 릴리스 컨테이너에 대해 이 프로세스가 반복됩니다. 선택적으로, 모기가 방출 된 후, 자유롭게 떠나지 않은 죽은 또는 장애가있는 모기는 페트리 접시에 수집되고 손으로 계산되도록 라벨링하거나 방출 된 예상 수를 수정하기 위해 무게를 측정 할 수 있습니다. SIT 작업의 효능을 평가하기 위해 대상 지역 및 아마도 비개입 통제 부위에서 야생 Aedes aegypti 의 성체, 알 및 미성숙 단계에 대한 지속적이고 광범위한 감시가 수행됩니다.

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Preparing Irradiated and Marked Male Aedes aegypti Mosquitoes for Release in an Operational Sterile Insect Technique Program

무균 곤충 기술 (SIT)은 화학적 통제에 내성이있을 수있는 의학적으로 중요한 특정 모기 개체군을 통제하는 데 사용됩니다. 여기에서는 Aedes aegypti 모기를 표적으로 하는 운영 SIT 프로그램에서 방출하기 위해 무균 수컷 모기를 대량 사육하고 준비하는 방법을 설명합니다.

운영 멸균 곤충 기술 프로그램에서 방출하기 위해 조사되고 표시된 수컷 Aedes aegypti 모기 준비

The control of such human diseases as dengue, Zika, and chikungunya relies on the control of their vector, the Aedes aegypti mosquito, because there is no ...

이 프로토콜의 고유한 가치는 소규모 실험실 공간에서 쉽게 구할 수 있는 장비를 사용하는 두 명의 직원이 50에이커의 운영 SIT 프로그램을 지원하기에 충분한 멸균 악성 모기를 생산할 수 있다는 것입니다. 이 기술의 효율성과 저렴한 비용으로 인해 작은 모기 방제 구역에서도 통합 벡터 제어 프로그램을 보강 할 수 있습니다. 절차를 시연하는 것은 저와 바바라 바이엘, 연구 단위의 생물 과학 실험실 기술자가 될 것입니다.번데기에서 성인 Aedes aegypti를 키우려면 0.84 x 0.84mm 구멍 크기의 유리 섬유 메쉬 스크리닝과 각 케이지의 수직 벽에 도달 할 수있는 스토키 네트 슬리브가있는 60 x 60 x 60 x 60 센티미터 접을 수있는 알루미늄 사육 케이지를 준비하십시오. Aedes aegypti 번데기가 든 1, 900 밀리리터 플라스틱 컵을 각 사육 케이지에 1 대 1 성비로 놓고 소매를 묶어 케이지에 넣어 12:12 또는 14:10 빛 : 어두운주기로 섭씨 28-30도 이상의 섭씨 50 % 이상의 온도에서 더 이상 성인이 나오지 않을 때까지 컵을 폐쇄합니다. 번데기를 사육 케이지에 넣은 후 24 시간 후, 스폰지 심지가있는 10 % 자당 용액 용기를 각 케이지에 넣고 철사 고리에서 꿀에 담근 10 x 2cm 스폰지를 매달아 성인 모기에게 각각 수분과 영양을 공급합니다.대부분의 성인이 출현 한 후 48-72 시간 후에 다음 3-4 주 동안 2-3 일마다 양가죽 콘돔 1 개에 케이지 당 50-100 밀리리터의 소의 혈액을 채우고 뜨거운 물 욕조에서 콘돔을 섭씨 약 37도까지 따뜻하게합니다. 수건으로 콘돔을 조심스럽게 두드린 후 부분적으로 건조 된 콘돔을 케이지 내부의 개별 종이가 늘어선 페트리 접시에 30-60 분 동안 놓습니다. 각 혈액 공급 후 48 내지 72 시간에, 800 밀리리터의 여과 된 번데기 물을 함유하는 1, 900 밀리리터의 산란 컵을 놓고 컵의 내주를 따라 플러시로 장착 된 종자 발아 용지의 8-10 x 30 센티미터 시트를 각 케이지에 넣는다.Aedes aegypti 유충을 알에서 키우려면 5, 000-10, 000 개의 알이있는 산란 종이를 사용하고 산란 선에 수직 인 3-7 센티미터 단면을 자릅니다. 조각을 수돗물과 분쇄 된 생선 음식 플레이크의 꼬집음으로 절반으로 채워진 새로운 460 밀리리터 용기에 넣으십시오. 용기를 덮고 적어도 1 분 동안 격렬하게 저어주는 다음 전체 내용물을 3 리터의 수돗물과 50 밀리리터의 갈색 슬러리가 들어있는 유충 사육 팬에 붓습니다.시작 날짜, 변형 정보 및 수유 일정으로 팬을 표시하십시오. 유충 팬에 있는 유충의 대략적인 임계값 비율에 도달하면 각 팬의 내용물을 20-40 크기의 체에 붓고 수돗물을 짜서 번데기와 유충을 체에서 3리터 눈금이 매겨진 플라스틱 비커로 씻어냅니다. 수컷 번데기를 유충과 암컷 번데기에서 분리하려면 각 비커의 내용물을 여러 개의 1.9리터 플라스틱 용기로 나누고 번데기 분리기 바닥의 수문 아래에 단단하고 얕은 4리터 수집 용기를 놓습니다.3리터 눈금이 매겨진 플라스틱 비커 2개를 수돗물로 약 3/4 정도 채우고 분리기의 유리판 사이의 공간을 통해 물을 붓는 동시에 물이 분리기를 통해 계속 흐를 수 있도록 상단 및 하단 손잡이를 조정합니다. 고인 물이 플레이트 바닥에서 약 1.25cm 높이로 고르게 모이면 분리기 하단 손잡이의 시작 위치를 테이프로 표시하고 번데기와 유충 용기를 분리기에 붓고 시작 위치에서 1-2cm 떨어진 시계 반대 방향으로 바닥 손잡이를 계속 돌립니다. 대부분의 또는 모든 유충이 수문을 통해 수집 용기로 씻겨지면 물의 흐름을 멈추고 30 번 체를 사용하여 유충의 수집 용기를 청소하십시오.모든 유충이 제거되면 물을 붓고 손잡이를 다시 조정하여 수컷 번데기가 수집 용기에 플러시 될 수 있도록합니다. 그런 다음 용기에서 수컷 번데기를 20 번 체에 붓고 1 리터의 수돗물을 사용하여 체에서 번데기를 별도의 1.9 리터 용기로 씻습니다. 수컷 번데기가 모두 모이면 물을 붓고 손잡이를 조정하여 암컷 번데기를 모을 수 있도록 합니다.숫자 20 체를 사용하여 방금 시연 한대로 암컷 번데기를 새로운 1.9 리터 용기로 옮깁니다. 그런 다음 물을 붓고 미성숙 모기가 분리기에서 모두 배출 될 때까지 손잡이를 다시 조정하십시오. 수집 된 수컷 번데기를 체로 걸러 내고 똥을 가능한 한 적은 물로 1 리터 눈금 비커로 씻으십시오.번데기를 촉촉한 여과지가 늘어선 페트리 접시에 조심스럽게 붓습니다. 작업 중 번데기 움직임을 방지하기 위해 신선한 3 밀리리터 목초지 피펫을 사용하여 페트리 접시 바닥에서 고인 물을 제거하십시오. 조사 챔버에 맞도록 라벨이 붙은 3.8리터 재밀봉 가능한 백 안에 밀봉하기 전에 페트리 접시와 스택을 묶습니다.성인 방사선 조사 수컷 모기의 정량화 된 배치를 표시하려면 사육 케이지에서 영양 공급원을 제거하고 케이지 하나를 큰 이산화탄소 챔버에 5-7 분 동안 넣고 용기의 측면을 두드려 벽에 달라 붙는 모기를 제거합니다. 노출 기간이 끝나면 모기를 흡인기 바이알로 옮기고 모기를 다시 마취한 다음 모기를 흰 종이로 덮인 작업 표면에 흔듭니다. 작업대에서 모든 수컷을 새 바이알로 조심스럽게 흡인하고 모든 성인 수컷이 모든 사육 케이지에서 수집 될 때까지 노출과 수집을 반복합니다.성 분류 과정의 어느 시점에서 25 마리의 성인 수컷 모기 만 들어있는 바이알을 생성합니다. 모든 수컷이 수집되면, 저울에 타르 처리 된 계량 보트에서 모기의 각 사악한 무게를 측정하고 계량 된 모기를 마킹 염료 50 밀리그램이 들어있는 240 밀리리터 마분지 용기에 신속하게 붓습니다. 모든 모기가 가볍게 코팅될 때까지 용기를 시계 방향 및 시계 반대 방향으로 한 바퀴 완전히 기울이고 회전하고 모기를 새 계량 보트에 부은 다음 계량 보트를 반으로 접어 모기가 스토키네트 슬리브를 통해 방출 용기로 전달될 수 있도록 합니다.약 2g의 수컷 모기가 방출 용기에 추가되면 스토키네트 슬리브를 닫고 이형 용기의 베젤에 염료 색상, 용기 번호 및 모기의 총 중량을 라벨링 테이프에 표시합니다. 이 대표적인 수컷 성체 Aedes aegypti 모기 사육, 방사선 조사 및 마케팅 실험에서는 3개의 사육 케이지에서 2g의 수컷 성인 모기를 수집하고 2개의 케이지에서 25마리의 수컷으로 구성된 2개의 바이알과 함께 모기당 평균 체중을 계산할 수 있었습니다. 2 개의 배치에서 총 25 마리의 암컷이 폐기되었습니다.유충 사육 주 동안시기 적절하고 관찰적인 먹이는 분리를 위해 잘 발달 된 번데기를 생성하는 데 중요합니다. 이것은 남성과 여성 사이에 명확한 구별을 생성하여 마킹 단계에서 여성의 발생을 낮게 만듭니다. 운영 SIT 프로그램에서 사용하는 것 외에도이 무균 수컷은 야생 비 조사 수컷과 비교하여 조사 된 짝짓기 경쟁, 생존 및 분산을 조사하는 실험에도 광범위하게 사용될 수 있습니다.암컷 모기를 포함하도록 기술을 수정하면 번식력 및 벡터 능력과 관련하여 조사 된 암컷의 의도하지 않은 방출의 영향을 조사 할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Biology

Preparing Irradiated and Marked Male Aedes aegypti Mosquitoes for Release in an Operational Sterile Insect Technique Program

Microinjection of A. aegypti Embryos to Obtain Transgenic Mosquitoes

트렌스 제닉 모기를 구하는 A. aegypti의 태아의 Microinjection

In this video, Nijole Jasinskiene demonstrates the methodology employed to generate transgenic Aedes aegypti mosquitoes, which are vectors for dengue ...

연구

생물학

Protocol for Dengue Infections in Mosquitoes (A. aegypti) and Infection Phenotype Determination

Protocol for Dengue Infections in Mosquitoes A. aegypti and Infection Phenotype Determination

모기 (A. aegypti)와 감염 표현형 결정에 뎅그열 감염 프로토콜

The purpose of this procedure is to infect the Aedes mosquito with dengue virus in a laboratory condition and examine the infection level and dynamic of ...

Dissection of Midgut and Salivary Glands from Ae. aegypti Mosquitoes

애에서 Midgut과 침샘의 해부. aegypti 모기

The mosquito midgut and salivary glands are key entry and exit points for pathogens such as Plasmodium parasites and Dengue viruses. This video protocol ...

Building a Better Mosquito: Identifying the Genes Enabling Malaria and Dengue Fever Resistance in A. gambiae and A. aegypti Mosquitoes

더 나은 모스키토 구축 : A. gambiae 및 A. aegypti 모기에 말라리아와 뎅그열 발열 저항을 사용 유전자를 확인

In this interview, George Dimopoulos focuses on the physiological mechanisms used by mosquitoes to combat Plasmodium falciparum and dengue virus ...

RNAi-mediated Gene Knockdown and In Vivo Diuresis Assay in Adult Female Aedes aegypti Mosquitoes

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RNAi - 중재 유전자 최저 및<em&gt; VIVO에서</em성인 여자의&gt; 이뇨 분석<em&gt; Aedes aegypti</em&gt; 모기

This video protocol demonstrates an effective technique to knockdown a particular gene in an insect and conduct a novel bioassay to measure excretion ...

An Experimental and Bioinformatics Protocol for RNA-seq Analyses of Photoperiodic Diapause in the Asian Tiger Mosquito, Aedes albopictus

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아시아 타이거 모기에 Photoperiodic 휴면의 RNA-서열 분석을위한 실험 및 생물 정보학 프로토콜,<em&gt; Aedes albopictus</em

Photoperiodic diapause is an important adaptation that allows individuals to escape harsh seasonal environments via a series of physiological changes, ...

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Electrophysiological recording of action potentials from sensory neurons of mosquitoes provides investigators a glimpse into the chemical perception of ...

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The insect fat body plays a central role in insect metabolism and nutrient storage, mirroring functions of the liver and fat tissue in vertebrates. Insect ...

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매체-처리량에 캘리포니아2 +효과의 평가 대 한 분석 실험을 심사-신호 및 인간의 정자에서 Acrosome 반응

Ca2+-signaling is essential to normal sperm cell function and male fertility. Similarly, the acrosome reaction is vital for the ability of a human sperm ...