초파리 멜라노가스터 성인 파리는 숙주 항미생물 선천적 면역 반응 및 미생물 감염 전략의 기초가 되는 분자 메커니즘을 조사하기 위한 모델 유기체로서 광범위하게 활용되고 있다. D. melanogaster 유충 단계를 추가 또는 대안 모델 시스템으로서 촉진하기 위해, 애벌레 주입 기술이 기술된다.
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이 논문에서
요약
초록
선천적 면역과 병원균 독성을 연구하기 위해 비전통적인 모델을 사용하는 것은 포유류 모델에 대한 귀중한 대안을 제공하며, 이는 비용이 많이 들고 윤리적 인 문제를 제기 할 수 있습니다. 틀에 얽매이지 않는 모델은 악명 높게도 저렴하고 취급하기 쉽고 문화가 쉬우며 많은 공간을 차지하지 않습니다. 그들은 유전적으로 순응성이 있고 완전한 게놈 서열을 가지고 있으며, 그들의 사용은 윤리적 인 고려 사항을 제시하지 않습니다. 예를 들어, 초파리 초파리 멜라노가스터는 다양한 행동, 발달, 신진 대사 및 면역 연구에 대한 훌륭한 통찰력을 제공했습니다. 보다 구체적으로, D. melanogaster 성인 파리와 애벌레는 척추 동물과 공유되는 몇 가지 선천적 인 방어 반응을 가지고 있습니다. 면역 반응을 조절하는 메커니즘은 대부분 D. melanogaster 모델의 유전 및 분자 연구를 통해 밝혀졌습니다. 여기에 새로운 애벌레 주입 기술이 제공되어 D. melanogaster 유충의 선천적 면역 과정에 대한 조사를 더욱 촉진하고 광범위한 미생물 감염의 발병 기전을 탐구합니다.
서론
초파리 멜라노가스터는 광범위한 연구의 분석을 위해 정교한 유전 및 분자 도구 배열이 꾸준히 진화함에 따라 수십 년 동안 생물학적 및 생물 의학 연구에 엄청나게 활용되어 왔습니다1,2,3,4. D. melanogaster의 발달, 항상성 및 선천적 면역의 진화적으로 보존 된 측면은 다양한 인간 및 곤충 질병을 연구하는 데 귀중한 모델 유기체가되었습니다5,6. 특히, 면역을 연구하기위한 D. melanogaster 모델의 근본적인 역할은 성인 파리 연구에서 크게 예시되었습니다. 그러나 D. melanogaster 유충 연구는 또한 현재의 지식에 기여했으며 주로 곤충 큐티클을 통해 발생하는 말벌 및 선충류 감염에 대한 세포 면역 반응을 탐구했습니다7,8,9,10....
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프로토콜
1. 플라이 키어링
참고 : D. melanogaster 수명주기는 배아, 애벌레, 번데기 및 성인의 네 단계로 나뉩니다. 실험실에서 최적의 양육 조건 (~ 25 °C, 60 % 습도 및 충분한 음식)을 가진 생성 시간은 수정 된 난자에서 밀폐 된 성인까지 약 10 일입니다. 암컷은 하루에 ~ 100 개의 배아를 낳고 배아 발생은 약 24 h22 지속됩니다. 유충은 세 가지 발달 단계 (별; L1-L3)에서 ~4일 (L1 및 L2: 24 h, 및 L3: 48 h). 첫 번째 인스타 유충은 배지 표면에서 즉시 먹이를 먹기 시작합니다. 두 번째 인스타 유충은 배지에 파묻히는 반면, 세 번째 인스타 유충은 배지를 떠나 바이알 벽을 돌아 다니며 24-48 시간 동안 번데기를 먹을 곳을 찾습니다.이 프로토콜에 사용 된 D. melanogaster 라인은 Oregon R (FBsn0000276)입니다.
- 옥수수 가루 콩 기반 식단을 함유 한 건조 식품을 좁은 폴리스티렌 바이알 (25mm x 95mm)에 추가하여 1/5 ~ 2/5 부피의 아부에 넣으십시오. 그런 다음 9 mL의 물을 첨가하고식이 요법이 완전히 수화 될 ....
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결과
올바르게 수행되면 D. melanogaster 유충의 주사는 박테리아 특이적 효과를 나타냅니다. 생존 데이터는 P. asymbiotica (균주 ATCC43943), 대장균 (균주 K12) 및 PBS (도 4)의 감염 후 여러 시점에서 수집되었다. D. melanogaster 유충은 생존을 빠르게 손상시키는 P. asymbiotica에 취약하지만, 대장균 또는 PBS 대조군을 주입 한 유충은 장기간 생존을 보입니다.24,25,26. 특히, 주사 후 24시간 후 57%의 생존율을 보이는 P. asymbiotica에 감염된 유충과 비교하여, 대장균을 주입한 유충은 동시에 85%의 생존율을.......
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토론
초파리 멜라노가스터는 다양한 미생물 감염의 선천적 면역 및 발병기전을 조사하는 데 사용되는 가장 가치 있고 실험적으로 조작된 모델 중 하나입니다. 이것은 간단하고 빠른 수명주기, 실험실에서의 간단한 유지, 잘 정립 된 진화 유전학 및 다양한 유전 도구 상자 때문입니다. D. melanogaster 유충 주사의 이전 방법, 예를 들어 하이브리드 미세 유체 장치 또는 Narishige 미세 조작기를 사용하는 것과 같은 고도로 전문화 된 장비가 필요하며 비용이 많이 들 수 있습니다.21,27. 현재의 프로토콜에서, D. melanogaster의 사용을 확장하기 위해, D. melanogaster 유충의 헤모코엘에 박테리아를 전달하는 효율적이고 신속한 방법을 나타내는 간단한 주입 기술이 요약되어 있습니다. 여기에 설명 된 기술의 필수적인 부분은 마이크로 인젝터를 사용하.......
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공개 사항
저자는 경쟁 이익이 없다고 선언합니다.
감사의 글
우리는 원고의 비판적 읽기에 대한 조지 워싱턴 대학 (GWU)의 생물 과학과의 구성원에게 감사드립니다. GT는 GWU의 Harlan 여름 펠로우십을 통해 지원되었습니다. 모든 그래픽 수치는 BioRender를 사용하여 제작되었습니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Fly Food B (Bloomington Recipe) | LabExpress | 7001-NV | Food B, 좁은 바이알, 100 바이알/트레이 |
| 100 x 15, 모노 페트리 접시 완전히 쌓을 수 있는 | VWR | 25384-342 | 직경 100 x 15 mm |
| 60 x 15, 모노 페트리 접시 완전히 쌓을 수 있는 | VWR | 25384-092 | 직경 60 x 15 mm |
| 유리 모세관 | VWR | 53440-186 | |
| 1등급 품질 여과지 표준 등급, 원형 | VWR | 28450-150 | 직경 150mm |
| 실험실 배양 클래스 II 유형 A2 생물 안전 안전 캐비닛 | ESCO | LA2-4A2-E | |
| LB 한 | Fisher Scientific | BP1425-500 | LB 한천 밀러 분말 500g |
| LB 육수 | Fisher Scientific | BP1426-500 | LB 육수 밀러 분말 500g |
| 미네랄 오일 | Alfa Aesar, Thermo Fisher Scientific | 31911-A1 | |
| NanoDrop 2000/2000C 분광 광도계 | Thermo Fisher Scientific | ND-2000C | |
| Nanoject III 프로그래밍 가능한 나노리터 주입기 | Drummond | 3-000-207 | |
| 좁은 초파리 바이알, 폴리스티렌 | Genesee Scientific | 32-109 | |
| 바늘, 피하 | VWR | 89219-316 | 22G, 25mm |
| 차세대 마이크로피펫 풀러 | 세계 정밀 기기 | SU-P1000 | |
| PBS | VWR | 97062-732 | 버퍼 PBS 정제 생명공학 등급 200tab |
| 프리즘 | GraphPad | 버전 8 | |
| 주사기 - 플라스틱, 일회용 | VWR | 76124-652 | 20mL |
| Trypan Blue | Sigma-Aldrich | T8154 |
참고문헌
- Takehana, A., et al. Overexpression of a pattern-recognition receptor, peptidoglycan-recognition protein-LE, activates imd/relish-mediated antibacterial defense and the prophenoloxidase cascade in Drosophila larvae. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Ame....
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재인쇄 및 허가
