卵子微弹射和有效交配的基因组编辑在火布拉特 热比亚家
Summary
我们为卵子的饲养、微喷射和在基因组编辑后生成和维持突变菌株的火布拉特 热比亚家用菌 株的有效交配提供了详细的协议。
Abstract
火布拉特 热比亚家是 一种无翼的无翼物种，适合研究昆虫的发展机制，导致它们在地球上成功的进化辐射。基因工具（如基因组编辑）的应用是理解基因变化的关键，这些变化是 Evo-Devo 方法中负责进化过渡的关键。在这篇文章中，我们描述了我们目前的协议，以产生和维持 T.国内突变菌株。我们报告一种干注射方法，作为报告的湿注射方法的替代品，使我们能够获得注射胚胎的稳定高存活率。我们还报告了一个优化的环境设置，以配合成人，并获得后代的高效率。我们的方法强调了将每个物种独特的生物学考虑在非传统模型生物中成功应用基因组编辑方法的重要性。我们预测，这些基因组编辑协议将有助于实施 T.家用作为 实验室模型，并进一步加快该物种中有用的遗传工具的开发和应用。
Introduction
热比娅家居属于最基础的昆虫之一，Zygentoma，它保留了祖先的代谢和无翼生命周期。这种基底植物遗传位置和祖先特征为研究地球上昆虫成功背后的机制树立了有吸引力的模型，昆虫覆盖了描述的动物物种1的70%以上。长期以来，由于其作为实验室模型的合适特征，如从胚胎到生殖成人的寿命相对较短（2.5-3.0个月），因此主要用于研究昆虫生理的祖先特征：图1A）和一个简单的繁殖。在过去的三十年里，它的使用已经扩大，以研究各种特征的祖先特征，如身体计划，神经分化，昼夜节律2，3，4。
先进的遗传工具在T.家政的应用可以进一步加速这种贡献，在广泛的研究领域。成功的RNA干扰（RNAi）介制的基因敲击在胚胎，仙女和成人已经报告在T.家庭4，5，6。系统性RNAi的效率仍然高度依赖物种-例如，它通常是高在科洛普泰拉，而它是低在麻风病顺序7。T. 家政的 RNAi 击倒的效率和持续时间尚未评估。除了RNAi，我们之前已经报告了成功的CRISPR/Cas9介质基因敲除在T.国内a8。CRISPR/Cas系统已广泛应用于昆虫的基因组编辑，特别是针对基因敲除。在建立CRISPR/Cas系统组件进入核9的协议后，通过敲击外源构造，可以扩大其用途，用于其他应用，如基因报告器检测、细胞谱系跟踪和转录活性操纵。结合已公布的基因组组装10，在T.家谱中广泛使用和进一步发展CRISPR/Cas为基础的基因组编辑将有助于研究昆虫卓越适应性成功背后的进化机制。在这里，我们描述了胚胎微射和交配成人T.家用，以产生突变株使用CRISPR/Cas9的详细协议。考虑到这种新方法，我们讨论了考虑非传统模型物种的独特生物学对于这些技术的成功应用的重要性。
Protocol
Representative Results
Discussion
对于成功生成所需的 T.家 用突变体CRISPR/Cas9，首先重要的是收集足够数量的分阶段胚胎进行注射。对于足够数量的 T.家蛋 的不断收集，关键是选择一个适当的大小的容器，以具有较低的人口密度，因为它将有助于成功完成一系列复杂的交配行为，这是重复后，每个成人摩尔13。男性 T.家庭 成人通过精子间接地将其精子转移给女性。斯威特曼（1938年）报告说?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
TO 和 TD 分别得到 JSPS KAKENHI 赠款编号 19H02970 和 20H02999 的支持。
Materials
| 24-well plate | Corning | 83-3738 | |
| Alt-R S.p. HiFi Cas9 Nuclease V3, 100 µg | Integrated DNA Technologies | 1081060 | |
| Anti-static cleaner | Hozan | Z-292 | for removing static electricity from a 24-well plate |
| Barrier Box 20.7L | AS ONE | 4-5606-01 | Large container |
| FemtoJet 4i | Eppendorf | 5252000013 | Electronic microinjector |
| Femtotip II, injection capillary | Eppendorf | 5242957000 | Glass injection capillary |
| High Pack 2440mL | AS ONE | 5-068-25 | Middle-sized container |
| Incubator | Panasonic | MIR-554-PJ | for 37 °C incubation. No need to humidify inside the incubator. |
| KOD Fx Neo | Toyobo | KFX-101 | PCR enzyme for genotyping. Optimized for an amplification from crude templates. |
| Magnetic stand | Narishige | GJ-8 | for holding the micromanipulator |
| Microloader | Eppendorf | 5242956003 | |
| Micromanipulator | Narishige | MM-3 | |
| Microscope | Olympus | SZX12 | for microinjection. More than 35X magnification is sufficient for the microinjection |
| MultiNA | Shimadzu | MCE-202 | Microchip electrophoresis system |
| NiceTac | Nichiban | NW-5 | Double-sided tape to place eggs on a glass slide |
| Paint brush (horse hair) | Pentel | ZBS1-0 | |
| Plant culture dish | SPL Life Sciences | 310100 | Mating dish and water supplies for a large and middle-sized containers |
| Proteinase K, recombinant, PCR Grade Lyophilizate from Pichia pastoris | Roche | 3115836001 | |
| SZX 12 microscope | Olympus | SZX 12 | More than 35X magnification is sufficient for the microinjection |
| Talcum powder | Maruishi | 877113 | |
| Tetra Goldfish Gold Growth | Spectrum Brands | Artificial regular fish food |
References
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