이 메서드는 3 차원 (3D) 모델 곤충 세포로 병원 체 침입을 시각화 하는 방법을 보여 줍니다. 초파리 애벌레에서 hemocytes 바이러스 성 또는 세균성 병원 체, ex vivo 또는 vivo에서감염 되었습니다. 감염 된 hemocytes 다음 고정 되었고 confocal 현미경 및 후속 3D 셀룰러 재건 이미징 스테인드.
초파리 melanogaster 의 병원 성 감염 시 hemocytes 감염을 통해 면역 반응에 중요 한 역할을 재생합니다. 따라서,이 프로토콜의 목표, 즉 hemocytes의 특정 면역에 병원 체 침입을 시각화 하는 방법을 개발 하는 것입니다. 여기, 3 × 10에 제시 된 방법을 사용 하 여6 라이브 hemocytes ex vivo 감염에 대 일 분에서 200 초파리 3rd 탈피 애벌레에서 얻을 수 있습니다. 또는, hemocytes는 감염 된 vivo에서 구명 hemocyte 추출에 의해 감염 된 후 24 시간에 3rd 탈피 애벌레의 주사를 통해 하실 수 있습니다. 이러한 감염된 1 차 셀 고정, 스테인드, 고 confocal 현미경 검사 법을 사용 하 여 몇 군데. 그럼, 3D 표현 병원 체 침입을 결정적으로 보여 이미지에서 생성 되었습니다. 또한, qRT-PCR에 대 한 높은-품질 RNA 병원 체 mRNA 다음의 탐지를 위해 얻어질 수 있다 감염, 그리고 충분 한 단백질 서쪽 오 점 분석에 대 한 이러한 셀에서 추출할 수 있습니다. 함께 찍은, 우리 병원 체 침입의 확실 한 조정 및 세균성과 바이러스 성 병원 체 종류와 hemocyte 추출 위한 효율적인 방법 초파리 에서 충분 한 라이브 hemocytes를 사용 하 여 감염의 확인 하는 방법 제시 vivo ex vivo에서 감염 실험의 애벌레
초파리 melanogaster 타고 난 면제1의 연구에 대 한 기초가 튼튼한 모델 생물 이다. 타고 난 면역 반응 동안 hemocytes 병원 체 도전 하 응답에서 중요 한 역할을 재생합니다. Hemocytes는 캡슐화 기생충, 곰 팡이, 바이러스, 그리고 세균성 감염2,3중 phagocytic 행동을 통해 병원 체 퇴치에 중요 한 기능을가지고 위한 중요 합니다.
최고의 호스트의 병원 성 미생물 감염에 타고 난 면역 반응 이해, 그것은 병원 체 감염 시 호스트 셀을 침공 하는 방법을 시각화 하는 것이 중요. 이 시각화의 메커니즘의 이해에 기여 한다. 병원 체 세포내 지역화의 세부 사항 및 세포질 응답, 이러한 데이터는 감염 하는 미생물이 작용 하는 세포 세포 호스트 응답에 대 한 단서를 제공할 수 있습니다. 따라서, 영상 현미경 검사 법에 의해 후 3D 모델 재구성 호스트 세포에 병원 균의 정확한 위치를 확인 하려면 유용할 수 있습니다. 이 연구에서 우리는 Coxiella burnetii (C. burnetii), Q 열, 기본 초파리 hemocytes에 둘 다 인간과 동물 건강에 심각한 위협이 포즈 동물 매개 질병의 원인이 되는 대리인의 침공 시각. 최근에, 그것은 초파리 는 Biosafety 수준 2 9 마일 단계 II (NMII) 복제 4 C. burnetii 의 긴장과이 긴장은 초파리4를 복제할 수는 를 나타내는에 취약 입증 되었다 초파리 C. burnetii 병 인을 공부 하는 모델 생물으로 사용할 수 있습니다.
이전 연구는 호스트의 타고 난 면역 반응 검사를 hemocytes를 사용 했습니다. Hemocytes 형태학 관찰5,,67, 형태학 분석2,8, 먹어서 분석2,3, qRT-PCR2 사용 되었습니다. , 9, immunoprecipitation10,11, immunofluorescent 분석10,12, immunostaining13, immunoblotting3,10, 11 및 immunohistochemistry9,14. 초파리 S2 세포, 다양 한 생체 외에서 실험에 사용할 수도 있지만 immortalization 및 잠재적인 기존의 바이러스 감염 그들의 행동15,16변경. S2 세포 같은 불멸 하 게 셀 라인, 반대로 1 차 셀의 사용 수 있습니다 타고 난 면역 기능 연구에 대 한 시스템에서 전체 유기 체의 더 대표. 또한, hemocytes에서 vivo에서, 추출, 이전 감염 다른 호스트 단백질 및 조직, 비보 전 감염 전에 hemocytes의 추출에 비해 우위를 셀 수 있습니다. 다른 방법의 수는 hemocytes 살아8,17,,1819계속 시간의 짧은 기간에 hemocytes의 충분 한 수를 이용 되어 있다.
이 연구에서는 hemocytes C. burnetii, Listeria monocytogenes (Listeria), 또는 무척추동물 무지개 빛깔의 병원 성 미생물 감염에 대 한 초파리 3rd 탈피 애벌레에서 추출 하는 방법 소개 6 (IIV6) 바이러스입니다. Vivo에서 및 비보 전 hemocyte 감염에 대 한 방법을 설명합니다. Vivo에서-와 ex vivo-감염된 hemocytes confocal 현미경 검사 법으로 구상 되었고 C. burnetii 의 3D 모델을 구축 하는 데 사용. 또한, 프로토콜을 사용 하는 추출, ex vivo-감염된 hemocytes 유전자와 단백질 식에 사용 된 분석 실험. 특히, IIV6 및 Listeria감염의 정도 검사, 총 RNA 또는 단백질 했다 격리 qRT-PCR 또는 서쪽 오 점 분석에 대 한 셀에서. 함께 찍은, 프로토콜 빠르게 3rd 탈피 애벌레와 기본 hemocytes, vivo에서 또는 전 비보감염 증거에서 hemocytes의 높은 숫자를 수집 하는 메서드를 제공 합니다에 대 한 적합 한 플랫폼 미생물 병원 체 감염 연구 그리고 현미경 검사 법, transcriptomics, proteomics 등 해당 다운스트림 분석.
잘 이해 하려면 어떻게 호스트 세포 감염 될, 이전 안 된 병원 체와 세포 유형 조합4에 실험 하는 경우에 특히 셀, 병원 체의 지역화를 명확 하 게 중요 하다. 동안 감염에 따라 세포질 응답 캐스케이드 공부 생산 병원 체 침입을 나타낼 수 있습니다, 이미징 및 세포 응답 데이터의 조합 병원 체 침입 및 감염을 필수적 이다. 호스트 세포에 병원 체의 2 차원 이미지를 보여 주는 보고?…
The authors have nothing to disclose.
우리는 표현 하는 mCherry Coxiella burnetii의 주식을 제공 하기 위한 박사 로버트 Heinzen에 감사입니다. 우리는 비행 주식 제공 무척 추 동물 무지개 빛깔 바이러스 6 및 블루밍턴 재고 센터 제공을 위한 닥터 루이스 테 세이 라 감사 합니다. 이 프로젝트는 NIH 부여 R00 AI106963 (A.G.G.)와 워싱턴 주립 대학에 의해 부분적으로 투자 되었다.
Schneider's Drosophila Medium | Thermo Fisher Scientific (Gibco) | 21720024 | 1.1.1), 2.1.2) |
Fetal Bovine Serum | GE Healthcare Life Sciences (HyClone) | SH30070.03HI | 1.1.1), 2.1.2) |
Filter (0.22 µL) | RESTEK | 26158 | 1.1.1) |
Strainer (100 µm) | Greiner bio-one | 542000 | 1.2.1), 2) |
Stereo microscope | Amscope | SM-1BSZ-L6W | 1.2), 2) |
Glass capillary | Fisher Scientific | 21-171-4 | 1.1), 1.2), 2) |
Capillary puller | Narishige International USA, Inc. | PC-10 | 1.1.3) |
Mineral oil | Snow River Products | 1.1.4) | |
Nanoinjector | Drummond Scientific Company | 3-000-204 | 1.1), 1.2), 2.2) |
Forceps | VWR | 82027-402 | 1.1.5), 1.2), 2), 3.1.7) |
CO2 delivery apparatus | Genesee Scientific | 59-122BC | 1.2), 2) |
Trypan Blue | Thermo Fisher Scientific (Gibco) | 15250061 | 1.3) |
Hemocytometer | Hausser Scientific | 3100 | 1.3) |
24 well plate | Greiner bio-one | 662160 | 1.4), 2.2) |
Coxiella burnetii – mCherry | Dr. Heinzen, R. | 1.4), 2.2) | |
Drosophila fruit juice plates | Cold Spring Harbor Protocols | 2.1) http://cshprotocols.cshlp.org/content/2007/9/pdb.rec11113.full | |
Agar | Fisher Bioreagents | BP1423-500 | 2.1.1.1) |
Methyl paraben | Amresco | 0572-500G | 2.1.1.2) |
Absolute ethanol | Fisher Bioreagents | BP2818-500 | 2.1.1.2) |
Welch's 100% Grape juice frozen concentrate, 340 mL | Amazon | B0025UJVGM | 2.1.1.3) |
Petri dishes, 10 x 35 mm | Fisher Scientific | 08-757-100A | 2.1.1.4) |
Microscope cover glass | Fisher Scientific | 12-545-80 | 1.4.4), 2.2.2) |
Yeast, Bakers Dried Active | MP Biomedicals | 0210140001 | 2.1) Add 2 parts of water to 1 part of yeast (v/v) |
Tungsten needle | Fine Science Tools | 10130-20 | 2.1) |
Holding forceps | VWR | HS8313 | 2.1) |
Paraformaldehyde | Fisher Scientific | FLO4042-500 | 3.1.3) |
Triton X-100 | Fisher Scientific | BP151-500 | 3.1.3) |
Bovine Serum Albumin | Fisher Scientific | BP9706-100 | 3.1.3) |
4',6-diamidino-2-phenylindole | Thermo Fisher Scientific | 62247 | 3.1.4) |
Antifade mounting medium | Thermo Fisher Scientific | P36930 | 3.1.6) |
Confocal microsope | Leica | TCS SP8-X White Light Confocal Laser Scanning Microscope | 3.2) |
3D imaging reconstruction software | Leica | LASX with 3D visualization module | 3.3) |
Microscope slides | Fisher Scientific | 12-552-3 | 3.1.6) |
Invertebrate iridescent virus 6 (IIV6) | Dr. Teixeria, L. | 4) PLoS Biol, 6 (12), 2753-2763, doi: 10.1371/journal.pbio.1000002, (2008) | |
Listeria monocytogenes | ATCC | strain: 10403S | 4) Listeria monocytogenes strain 10403S (Bishop and Hinrichs, 1987) was grown in Difco Brain-heart infusion (BHI) broth (BD Biosciences) containing 50 µg/ml streptomycin at 30 °C. |
DNase I | Thermo Fisher Scientific(Invitrogen) | 18068015 | gDNA degradation |
cDNA Synthesis Kit | Bio-Rad | 1708891 | cDNA synthesis |
IIV6_193R_F | IDT | qRT-PCR, 5'- TCT TGT TTT CAG AAC CCC ATT -3' | |
IIV6_193R_R | IDT | qRT-PCR, 5'- CAC GAA GAA TGA CCA CAA GG -3' | |
RpII_qRTPCR_fwd | SIGMA-ALDRICH | qRT-PCR, 5'- GAA GCG TTT CTC CAA ACG -AG | |
RpII_qRTPCR_rev | SIGMA-ALDRICH | qRT-PCR, 5'- TTG AGC GTA AGC ATC ACC -TG | |
SYBR Green qRT-PCR reagent | Thermo Fisher Scientific | K0251, K0252, K0253 | qRT-PCR |
Real-Time PCR System | Thermo Fisher Scientific | 4351107, 7500 Software v2.0 | qRT-PCR |
Anti-Listeria monocytogenes antibody | abcam | ab35132 | Western blot |
Anti-Actin antibody produced in rabbit | SIGMA-ALDRICH | A2066 | Western blot |
Anti-Rabbit IgG (H+L), HRP Conjugate | Promega | W4011 | Western blot |