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Artigo de método

Criação e Double-stranded mediada por RNA silenciamento de genes na Esconder Beetle, Dermestes maculatus

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DOI:

10.3791/54976

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28 de dezembro de 2016

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Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos os protocolos de criação de um besouro intermediário de germes, Dermestes maculatus (D. maculatus) no laboratório. Também compartilhamos protocolos de RNAi embrionário e parental e métodos para análise de fenótipos embrionárias para estudar a função de genes nesta espécie.

Resumo

Os avanços na genômica levantaram a possibilidade de sondar a biodiversidade em uma escala sem precedentes. No entanto, a sequência por si só não será informativa sem ferramentas para estudar a função do gene. O desenvolvimento e compartilhamento de protocolos detalhados para o estabelecimento de novos sistemas modelo em laboratórios e para ferramentas para realizar estudos funcionais é, portanto, crucial para alavancar o poder da genômica. Os coleópteros (besouros) são o maior clado de insetos e ocupam praticamente todos os tipos de habitats do planeta. Além de fornecer modelos ideais para pesquisa fundamental, os estudos de besouros podem ter impactos no controle de pragas, pois muitas vezes são pragas de residências, agricultura e indústrias alimentícias. Protocolos detalhados para criação e manutenção de colônias de laboratório de D. maculatus e para a realização de interferência mediada por dsRNA em D. maculatus são apresentados. Os procedimentos de RNAi embrionário e parental - incluindo configuração do aparelho, preparação, injeção e recuperação pós-injeção - são descritos. Também são apresentados métodos para análise de fenótipos embrionários, incluindo viabilidade, defeitos de padronização em larvas eclodidas e preparações de cutícula para larvas não eclodidas. Esses ensaios, juntamente com a hibridização in situ e a imunocoloração para marcadores moleculares, tornam D. maculatus um sistema modelo acessível para pesquisa básica e aplicada. Eles também fornecem informações úteis para estabelecer procedimentos em outros sistemas de modelos de insetos emergentes.

Introdução

Em 1998, Fire and Mello relatado que o RNA de cadeia dupla (ARNcd) pode induzir a inibição da função do gene em Caenorhabditis elegans 1. Esta resposta desencadeada por ARNdc foi denominado ARN de interferência (RNAi), e tal silenciamento de genes mediada por ARNi foi relatado para ser conservado em animais, plantas, fungos e 2-7. Em alguns animais e plantas, as funções de ARNi sistemicamente, o que significa que o efeito pode espalhar a outras células / tecidos onde ARNcd não é introduzida directamente (revisto em 8-10). Os cientistas fizeram uso desta resposta RNAi celular endógeno através da concepção de dsRNAs para alveja....

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Protocolo

1. Criação de D. maculatus

NOTA: A colônia de reprodução de D. maculatus foi criado em laboratório dos autores usando adultos e larvas adquiridos comercialmente. A identidade da espécie foi verificada utilizando DNA barcoding 53.

  1. Para configurar uma nova gaiola no laboratório, espalhe uma fina camada de aparas de madeira em uma gaiola de insetos de tamanho médio (30,5 x 19 x 20,3 cm3). Coloque a ~ 10 x 6 x 3 cm 3 pedaço de isopor na gaiola para deixar hide larvas para pupation. Adicionar 20 - 50 besouros (adultos ou larvas tarde). Besouros vai esconder nas aparas de madeira.

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Resultados

Laboratório dos autores tem utilizado tecnologia de RNAi para estudar a evolução funcional dos genes que regulam a segmentação em insetos 53,55. Enquanto todos os insetos são segmentadas, os genes que regulam este processo parecem ter divergido durante radiações insetos 26,38,56-63. Telas genéticos em Drosophila identificou um conjunto de nove genes de segmentação par de regras que são responsáveis por promover a formação de segmentos corporais 64-70.<.......

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Discussão

Enquanto um pequeno número de sistemas de modelos sofisticados (ratos, moscas, vermes) foram desenvolvidos durante o século 20, o século 21 tem visto uma onda de novos sistemas animais sendo desenvolvidos em laboratórios de todo o mundo. Estes novos sistemas permitem aos cientistas para abordar questões comparativas, evolutivos que não podem ser sondados utilizando apenas os sistemas de modelo 'padrão'. Essa implantação de novos modelos requer o rápido desenvolvimento de métodos para a cult.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Agradecemos aos Drs. Alison Heffer e Yong Lu por configurar o aparelho de microinjeção e compartilhar seu inestimável conhecimento e experiência com o RNAi do inseto. Este trabalho foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (R01GM113230 a L.P.).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Dermestes maculatus besouros vivosNosso laboratório ou Carolina Biological Supply#144168Nossa cepa de laboratório foi verificada por código de barras COI; a variação da cepa da Carolina não pode ser descartada
Comida de gato úmidaFancy FeastPedaços de carne com molho. Pode comprar na maioria dos alimentos para animais de estimação e mercearias
Ração seca para cãesPurina Puppy ChowPode comprar na maioria dos alimentos para animais de estimação e mercearias
Gaiola de insetos (tamanho médio, 30,5 x 19 x 20,3 cm)Exo TerraPT2260Para manutenção de colônias. Pode usar gaiola maior, se necessário
Gaiola de insetos (tamanho mini, 17,8 x 10,2 x 12,7 cm)Exo TerraPT2250Para coleta de embriões
Placa de PetriVWR89038-968
Bola de algodãoFisher22-456-883
Megascript T7 kit de transcriçãoFisherAM1334Para 40 reações
Bomba pneumáticaWPIPV830
Suporte capilarWPI
MicromanipuladorNARISHIGEMN-151
Papel de filtro preto (90  mm)VWR28342-010
Corante alimentar (verde)McCormick
Capilar de vidro borossilicatoHilgenberg1406119
Extrator de agulhas (extrator de micropipetas)Sutter Instrument Co.P-97
WorldWide Life Sciences Division41351157
Sealing film (Parafilm M)Seringa Fisher13-374-12
Modelo 801 (10  µ l)Agulha Hamilton7642-01
(calibre 32) Solução de fixação Hamilton7762-05
(Pampel's)BioQuip Products, Inc.1184CTóxico, precisa ser manuseado em fórceps de capela
de exaustão (DUMONT #5)Ferramentas de Ciências Finas11252-30
Lamínula (24 x 50 mm, nº 1.5)Scientific1415-15
Eppendorf Femtotips Microcarregador Microscopia
para injeção de embriõesLeicaM420
Microscopia de dissecação para visualização fenotípica larvalZeissSteREO Discover. V12
DIC microscopiaZeissAXIO Imager. M1
Lâmina de vidro para microscópio Ponta de pipeta Globe de dissecação Fisher E5242956003

Referências

  1. Fire, A., et al. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature. 391, 806-811 (1998).
  2. Wianny, F., Zernicka-Goetz, M. Specific interference with gene function by double-stranded RNA in....

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Reimpressões e permissões

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