の飼育とインジェクション<em>たばこスズメガ</em細菌毒性を評価するための>幼虫
Summary
ここで説明する方法は、血体腔に昆虫病原細菌の直接注入を利用<em>たばこスズメガ</em>昆虫の幼虫。<em> M sexta</em>市販されており、よく研究された昆虫です。したがって、この方法は、1つまたは両方のパートナーの視点からホスト細菌の相互作用を分析する簡単な方法を表しています。
Abstract
一般的にタバコイモムシとして知られているたばこスズメガは 、タバコやトマトなど、ナス科の植物を食べ、重要な農業害虫と見なされます。 Mの感受性昆虫病原性細菌種の多様1-5、ならびに昆虫の免疫系6から8に関して入手可能な情報の富、および保留中のゲノム配列9〜sextaの幼虫は宿主-微生物相互作用を研究に使用するための優れたモデル生物作る発病時。さらに、M. sextaの幼虫は他の感受性の昆虫種に実験室での相対的に操作し、維持するために比較的大きいと簡単です。それらの大きなサイズも、感染に対する宿主応答の解析のための効率的な組織/体液抽出が容易になります。
ここで紹介する方法は、Mの血体腔内細菌の直接注入（血液空洞）を記述するsextaの幼虫。このアプローチ単に注射後に昆虫の死までの時間を監視することによって、様々な細菌種、株、または変異体の毒性の特性を分析し、比較するために使用できます。このメソッドは、通常、昆虫へのエントリを取得するための手段として、線虫ベクトルと関連付けるXenorhabdusとPhotorhabdus種の病原性を研究するために開発されました。昆虫病原性線虫は、通常、天然の消化器や呼吸器の開口部を介して幼虫に感染し、昆虫の体液（血液）、その後すぐに10にその共生細菌の内容物を放出する。ここで説明した注入法は、このように昆虫に細菌や線虫の影響を脱共役、線虫のベクトルの必要を回避します。この方法は、ニッキング11と経口毒性アッセイ12を含むentomopathogenesisを分析するための他の既存の方法を使用しては不可能である種菌内感染性物質の正確な列挙型（細胞やタンパク質）を可能に<e直接噴射方式は全細胞接種の病原性に対処する一方で、mは>また、経口毒性アッセイは、幼虫の消化器系に導入され、分泌された毒素の病原性に対処します。
ここで説明したように直接注入法の有用性は、昆虫死亡率を監視することにより、細菌の病原性を解析することである。しかし、この方法は簡単にMに感染の影響を研究に使用するために拡張することができますsexta免疫システム。昆虫は体液性および細胞性応答の両方を介して感染に応答します。体液性応答は細菌関連パターンの認識や各種抗菌ペプチドのその後の生産7を含み、これらのペプチドをコードする遺伝子の発現をRNA抽出と定量PCR 13を介して直接感染後に監視することができます。感染に対する細胞応答は根粒形成、カプセル化、および血球6による感染性病原体の食作用を伴う</sup>。これらの応答を解析するために、注入された昆虫を切開し、顕微鏡13,14により可視化することができます。
Protocol
Representative Results
Discussion
Mの直接注入ここで説明するように昆虫病原細菌とsextaの幼虫は、細菌の病原性を解析するためのシンプルで効果的な手段として機能します。この方法はまた、別の実験対象および/または条件に合わせて高度に適応可能である。細菌は、注射前に、種々の方法で調製することができる。 Xの場合にはnematophila、中間対数期に栄養豊富なルリア-ベルターニ（LB）培?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
このプロトコルの開発への貢献のためにサマンサオーチャード、キンバリーコールズ、エリンハーバート·チャン、グレッグ·リチャーズ、ミーガンメナード、とヨンジンパーク：筆者らはグッドリッチ·ブレアラボの過去のメンバーに感謝したいと思います。この作品は、全米科学財団の助成金、IOS-0950873と健康NRSAフェローシップFAI084441Zの国立研究所によって資金を供給された。
Materials
| Reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| 90 mm filter paper | Whatman | 1001 090 | |
| Glass filter holder | Millipore | XX1004700 | |
| Manduca sexta eggs | Carolina Biological Supply | 143880 | |
| Gypsy Moth Diet + agar | MP Biomedicals | 0296029301 | |
| 5.5 oz. plastic containers and lids | Solo Cup Company | URC55-0090 Pl4-0090 | |
| 1 oz. plastic containers and lids | DART Container Corporation | 100PC 100PCL25 | |
| 1x PBS | 137 mm NaCl, 2.7 mM KCl, 8 mM Na2HPO4, 1.46 mM KH2PO4, pH 7.4 | ||
| Syringe | Hamilton | 80208 | 30 gauge, 0.375″ length, point style 2 |
Riferimenti
- Bintrim, S. B., Ensign, J. C. Insertional inactivation of genes encoding the crystalline inclusion proteins of Photorhabdus luminescens results in mutants with pleiotropic phenotypes. J. Bacteriol. 180, 1261-1269 (1998).
- Schesser, J. H., Kramer, K. J., Bulla, L. A. Bioassay for homogeneous parasporal crystal of Bacillus thuringiensis using the tobacco hornworm, Manduca sexta. Appl. Environ. Microbiol. 33, 878-880 (1977).
- Péchy-Tarr, M., Bruck, D. J., Maurhofer, M., Fischer, E., Vogne, C., Henkels, M. D., Donahue, K. M., Grunder, J., Loper, J. E., Keel, C. Molecular analysis of a novel gene cluster encoding an insect toxin in plant-associated strains of Pseudomonas fluorescens. Environ. Microbiol. 10, 2368-2386 (2008).
- Nuñez-Valdez, M. E., Calderón, M. A., Aranda, E., Hernández, L., Ramírez-Gama, R. M., Lina, L., Rodríguez-Segura, Z., Gutiérrez Mdel, C., Villalobos, F. J. Identification of a putative Mexican strain of Serratia entomophila pathogenic against root-damaging larvae of Scarabaeidae (Coleoptera). Appl. Environ. Microbiol. 74, 802-810 (2008).
- Forst, S. A., Tabatabai, N. Role of the histidine kinase, EnvZ, in the production of outer membrane proteins in the symbiotic-pathogenic bacterium Xenorhabdus nematophilus. Appl. Environ. Microbiol. 63, 962-968 (1997).
- Kanost, M. R., Jiang, H., Yu, X. Q. Innate immune responses of a lepidopteran insect, Manduca sexta. Immunol. Rev. 198, 97-105 (2004).
- Yu, X. Q., Zhu, Y. F., Ma, C., Fabrick, J. A., Kanost, M. R. Pattern recognition proteins in Manduca sexta plasma. Insect Biochem. Mol. Biol. 32, 1287-1293 (2002).
- Eleftherianos, I., ffrench-Constant, R. H., Clarke, D. J., Dowling, A. J., Reynolds, S. E. Dissecting the immune response to the entomopathogen Photorhabdus. Trends Microbiol. 18, 552-560 (2010).
- Herbert, E. E., Goodrich-Blair, H. Friend and foe: the two faces of Xenorhabdus nematophila. Nat. Rev. Microbiol. 5, 634-646 (2007).
- D’Argenio, D. A., Gallagher, L. A., Berg, C. A., Manoil, C. Drosophila as a model host for Pseudomonas aeruginosa Infection. J. Bacteriol. 183, 1466-1471 (2001).
- Waterfield, N., Dowling, A., Sharma, S., Daborn, P. J., Potter, U., Ffrench-Constant, R. H. Oral toxicity of Photorhabdus luminescens W14 toxin complexes in Escherichia coli. Appl. Environ. Microbiol. 67, 5017-5024 (2001).
- Park, Y., Herbert, E. E., Cowles, C. E., Cowles, K. N., Menard, M. L., Orchard, S. S., Goodrich-Blair, H. Clonal variation in Xenorhabdus nematophila virulence and suppression of Manduca sexta immunity. Cell. Microbiol. 9, 645-656 (2007).
- Park, Y., Kim, Y., Putnam, S. M., Stanley, D. W. The bacterium Xenorhabdus nematophilus depresses nodulation reactions to infection by inhibiting eicosanoid biosynthesis in tobacco hornworms, Manduca sexta. Arch. Insect Biochem. Physiol. 52, 71-80 (2003).
- Cowles, K. N., Cowles, C. E., Richards, G. R., Martens, E. C., Goodrich-Blair, H. The global regulator Lrp contributes to mutualism, pathogenesis and phenotypic variation in the bacterium Xenorhabdus nematophila. Cell. Microbiol. 9, 1311-1323 (2007).
- Cowles, K. N., Goodrich-Blair, H. Expression and activity of a Xenorhabdus nematophila haemolysin required for full virulence towards Manduca sexta insects. Cell. Microbiol. 7, 209-219 (2005).
- Goodrich-Blair, H., Clarke, D. J. Mutualism and pathogenesis in Xenorhabdus and Photorhabdus: two roads to the same destination. Mol. Microbiol. 64, 260-268 (2007).
- Eleftherianos, I., Baldwin, H., ffrench-Constant, R. H., Reynolds, S. E. Developmental modulation of immunity: changes within the feeding period of the fifth larval stage in the defence reactions of Manduca sexta to infection by Photorhabdus. J. Insect Physiol. 54, 309-318 (2008).
- Kavanagh, K., Reeves, E. P. Exploiting the potential of insects for in vivo pathogenicity testing of microbial pathogens. FEMS Microbiol. Rev. 28, 101-112 (2004).
