शारीरिक रिकॉर्डिंग और पीले बुखार मच्छर के स्वाद उपांग की शाही सेना अनुक्रमण<em> एडीज एजिप्टी</em
Summary
Electrophysiological परीक्षा द्वारा निर्धारित रूप में एडीज एजिप्टी के प्रमुख स्वाद उपांग में जीन की अभिव्यक्ति अनुमान लगाने के लिए दो विधियों का उपयोग, हम कथित कड़वा और प्रतिकारक यौगिकों को न्यूरोनल प्रतिक्रियाओं अंतर्निहित जीनों के सेट की पहचान की है।
Abstract
Electrophysiological recording of action potentials from sensory neurons of mosquitoes provides investigators a glimpse into the chemical perception of these disease vectors. We have recently identified a bitter sensing neuron in the labellum of female Aedes aegypti that responds to DEET and other repellents, as well as bitter quinine, through direct electrophysiological investigation. These gustatory receptor neuron responses prompted our sequencing of total mRNA from both male and female labella and tarsi samples to elucidate the putative chemoreception genes expressed in these contact chemoreception tissues. Samples of tarsi were divided into pro-, meso- and metathoracic subtypes for both sexes. We then validated our dataset by conducting qRT-PCR on the same tissue samples and used statistical methods to compare results between the two methods. Studies addressing molecular function may now target specific genes to determine those involved in repellent perception by mosquitoes. These receptor pathways may be used to screen novel repellents towards disruption of host-seeking behavior to curb the spread of harmful viruses.
Introduction
DEET, Picaridin, Citronellal और IR3535 तरह यौगिकों को प्रभावी ढंग से 1,2 एजिप्टी महत्वपूर्ण रोग वेक्टर एडीज सहित मच्छरों, घृणा उत्पन्न करने के लिए दिखाया गया है। हम मच्छर repellency साथ शामिल कोशिकाओं का निर्धारण करने के लिए विशिष्ट स्वाद sensilla के साथ जुड़े संवेदी न्यूरॉन्स से कार्रवाई क्षमता रिकॉर्ड है। इन ऊतकों में व्यक्त जीनों के बहाव अनुक्रमण के साथ युग्मित, हम सुधार हुआ है repellency- क्षमताओं के लिए नए यौगिकों स्क्रीन करने के क्रम में सबसे अधिक संभावना है कि इन कोशिकाओं की प्रतिक्रियाओं मध्यस्थता जीन की पहचान कर सकते हैं।
आरएनए seq के जल्दी जीन अभिव्यक्ति में अस्थायी और स्थानिक परिवर्तन पर नज़र रखने के लिए मानक बनता जा रहा है, एक शक्तिशाली उपकरण है। आरएनए seq के कीट chemosensory उपांग का विश्लेषण करती है और अंगों को बहुत जीन 6 से पारंपरिक पीसीआर आधारित खोजों जीन पर सुधार, कई कीट प्रजातियों 3-5 में आणविक रिसेप्टर्स को उजागर करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। कीड़े सबसे विविध पशु वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं, पूर्वकई अवसरों senting जीन और अद्वितीय phenotypes के बीच संबंध का अध्ययन करने के लिए। आरएनए seq के प्रौद्योगिकी किसी भी रहने वाले कीट ऊतक पर नियोजित किया जा सकता है। इसी तरह, uniporous स्वाद sensilla भीतर संवेदी कोशिकाओं से electrophysiological रिकॉर्डिंग कई अलग अलग कीट प्रजातियों में प्राप्त किया जा सकता है। इन दो तकनीकों की जोड़ी शोधकर्ताओं ने एक मनाया chemosensory फेनोटाइप में शामिल सेट जीन संकीर्ण करने के लिए अनुमति देता है। विभिन्न प्रजातियों विशिष्ट चुनौतियों को पेश करेंगे, लेकिन chemosensory रिसेप्टर जीन और एक chemosensory अनुकूलन के बीच के संबंध में सूचित कर सकते हैं। आकार और chemosensory sensilla की आकृति विज्ञान चर रहा है और शोर को कम करने और repeatable संकेतों की पहचान करने के लिए कार्रवाई की क्षमता जब रिकॉर्डिंग व्यापक समस्या निवारण की आवश्यकता हो सकती है। Chemosensory अंगों के Dissections तुच्छ या नाजुक और समय कीट की आकृति विज्ञान और आकार पर निर्भर करता है, लगता हो सकता है। उच्च गुणवत्ता वाले शाही सेना की वसूली ऐसी दौरान कुछ पिगमेंट बचने के रूप में, साथ ही कुछ समस्या निवारण की आवश्यकता हो सकतीऊतक संग्रह।
व्यवहार परीक्षणों के माध्यम से बचाने वाली क्रीम यौगिकों के प्रभाव का प्रदर्शन प्रत्यक्ष और जानकारीपूर्ण है, वहीं इस दृष्टिकोण समय कार्रवाई की व्यवस्था के संबंध में गहन और व्यापक है। आरएनए seq के साथ युग्मित इलैक्ट्रोफिजियोलॉजी कीड़ों में परिहार व्यवहार क्या ड्राइव के अधिक विशिष्ट विश्लेषण के लिए अनुमति देता है। रासायनिक भेदभाव के "टूलकिट" एक कीट प्रजातियों में पहचान की गई है, एक बार और अधिक विशिष्ट प्रयासों के नाम से जाना जाता भगाने वाली संभव हो रहे हैं पर सुधार करने के लिए। इन कार्यों के लिए जिम्मेदार संवेदी कोशिकाओं में रिसेप्टर्स और जुड़े प्रोटीन प्रत्यक्ष रासायनिक जांच के लिए heterologously व्यक्त किया जा सकता है। इसके अलावा, आणविक मॉडलिंग रसायन इन रिसेप्टर्स 7 से मजबूत प्रतिक्रियाओं प्रकाश में लाना होगा जो भविष्यवाणी कर सकते हैं।
chemosensory ऊतकों की एक संकीर्ण सेट में सभी सक्रिय जीन का स्नैपशॉट भी अन्य प्रजातियों में इसी तरह के जीन की पहचान करने में उपयोगी हो सकता है। अनुक्रम समरूपता और अभिव्यक्ति एसआई का प्रयोगmilarities, शोधकर्ताओं ने सबसे अधिक संभावना कीड़ों पर मोटे तौर पर प्रभावी रहे हैं कि भगाने के लिए प्रतिक्रियाओं mediating आणविक रिसेप्टर्स के सेट फार्म कर सकते हैं। हम कीट chemosensory रास्ते deconstructing में शोधकर्ताओं सहायता करने के लिए और गैर-मॉडल और आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण कीड़ों की neuroethology में तल्लीन अधिक राजी करने के लिए निम्नलिखित प्रोटोकॉल उपस्थित थे।
Protocol
Representative Results
Discussion
स्वाद sensilla से रिकॉर्डिंग कार्रवाई क्षमता का सबसे चुनौतीपूर्ण पहलू हैं जो प्रतिक्रियाएं तय है "सामान्य।" एक दिया कीट प्रजातियों, कुल संख्या और स्वाद रिसेप्टर न्यूरॉन्स की संवेदनशीलता (GRNs) के लिए पहल?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors thank Bryan T. Vinyard of the USDA, Agricultural Research Service, Henry A. Wallace Beltsville Agricultural Research Center, Biometrical Consulting Service, Beltsville, MD for statistical analyses. This work was supported in part by a grant to J.C.D. from the Deployed War Fighter Protection (DWFP) Research Program funded by the Department of Defense through the Armed Forces Pest Management Board (AFPMB).
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Glass capillary | A-M Systems | 628000 | Standard, 1.5mm X 0.86mm, 4" |
| Silver wire | A-M Systems | 7875 | .015" bare |
| Tungsten wire | Alfa Products | 369 | 0.127mm diameter |
| Fine forceps | Fine Science Tools | 11252 | #5SF Inox |
| Refridgerated stage | BioQuip Products | 1429 | Chill Table |
| Preamplifier | Syntech | Taste Probe | preamplifier |
| Software for electrophysiology | Syntech | Autospike | software for electrophysiology |
| TetraMin fish food | Tetra | Tropical fish food granules | fish food ground to fine powder |
| TRIzol | Life Technologies | 15596-026 | RNA isolation reagent |
| RNeasy Plus Mini Kit | Qiagen | 74136 | includes gDNA eliminator and RNeasy spin columns |
| Nanodrop spectrophotometer | Nano Drop Products | ND-1000 | tabletop spectrometer |
| R statistics | freeware (created by Robert Gentleman and Ross Ihaka) | www.r-project.org | Use the lm function of the stats package and the equiv.boot function of the equivalence package in the R computing environment. |
| 1.5ml tube rack | Evergreen | 240-6388-030 | Pour liquid nitrogen into a few empty wells to freeze and grind tissue. |
| 1.5mL collection tubes with pestle | Grainger | 6HAX6 | RNase free |
| Centrifuge | Thermo Scientific | 11178160 | Spin down frozen tissue to keep at bottom of 1.5 mL tube. |
| Primer-BLAST Primer Designing tool | NCBI | n/a |
Riferimenti
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