למרות חרקים רבים, המאפיין פשפשים (Insecta: פשפשאים) הם ארסיים, קומפוזיציה הארס שלהם, הפונקציות של רעלים הארס שלהם ידועות בעיקר. פרוטוקול זה מתאר שיטות למסוק heteropteran venoms עבור נוספות אפיון, באמצעות electrostimulation, הטרדה, ניתוח בלוטת.
Heteropteran חרקים כגון חרקים טורפים (Reduviidae) ומים ענק באגים (Belostomatidae) צאצאי אב קדמון משותף של בריתרן, ארסי, ולשמר רוב heteropterans הקיימים אסטרטגיה זו עם מחלות. כמה heteropterans יש מעבר מיגדרי ליזון חוליות דם (כגון חרקים נשיקות, Triatominae; פשפשים, Cimicidae) בעוד אחרים יש להחזירה ליזון צמחים (רוב Pentatomomorpha). עם זאת, למעט בשימוש על ידי באגים לנשק כדי להקל על האכלה דם, קצת רוק ידוע על venoms heteropteran לעומת את venoms של עכבישים, עקרבים ונחשים.
מכשול אחד לאפיון מרעלים ארס heteropteran הוא המבנה והתפקוד של בלוטות ארס/שפתני, אשר הן מורכבות מורפולוגית ולבצע מספר תפקידים ביולוגי (ההגנה ללכוד טרף, עיכול אקסטרה אוראלי). במאמר זה, אנו מתארים שלוש שיטות שבהצלחה השתמשנו כדי לאסוף את heteropteran venoms. ראשית, אנו מציגים electrostimulation כמו טרף דרך נוחה כדי לאסוף את ארס כי היא לעיתים קרובות קטלני כאשר הוא מוזרק לבעלי חיים, אשר obviates זיהום על ידי רקמת הבלוטות. שנית, אנו מראים כי הטרדה עדין של בעלי חיים מספיקה לייצר ארס ההבלטה חוטם ו/או ארס יריקה בקבוצות מסוימות של heteropterans. שלישית, אנו מתארים שיטות כדי לקצור ארס רעלים על ידי ניתוח של מרדימים בעלי החיים כדי להשיג את בלוטות ארס. שיטה זו היא משלימה לשיטות אחרות, כפי שהוא יאפשר קציר של רעלים מן taxa בו electrostimulation והטרדה אינם יעילים. פרוטוקולים אלה תאפשר חוקרים לקצור רעלים מן heteropteran חרקים אפיון מבנה פונקציה ויישומים אפשרי רפואה וחקלאות.
Heteropteran venoms הם חומרים מנע בעוצמה ביו1. לדוגמה, ההפרשות ארס/רוק של מדם פשפשים באגים לנשק (Triatominae) ו באגים המיטה (Cimicidae) מקלה על האכלה באמצעות שיבוש hemostasis2. רעלנים אלה venoms יעד מרובים מסלולים כולל קרישת דם, הצטברות של vasoconstriction, כמו גם את הכאב, לגרד מסלולים. Venoms של רוב המינים heteropteran אחרים מותאמים כדי להקל על טריפה יותר מאשר האכלה דם. Venoms שלהם לגרום לשיתוק, מוות ניזול רקמות כאשר הוא מוזרק חסרי חוליות3,4. כאשר הוא מוזרק חולייתנים, הארס שלהם יכול להיות גם השפעות דרסטית. לדוגמה, הזרקה של ארס של הבאג מתנקש Holotrichius innesi לתוך חולייתנים גורם לשיתוק שרירים וכאב, דימום; עכברים envenomated בחיידק הזה למות במהירות עקב שיתוק נשימה5.
מחקרים Transcriptomic פרוטיאומיה מבנית נחשפו הרכב החלבון של כמה venoms heteropteran. Venoms של מינים בריתרן עשירים פרוטאזות, אחרים אנזימים, ופפטידים וחלבונים של המבנה לא ידוע של פונקציה-6,–7,–8. נשיקות באגים ארס הוא עשיר משפחת חלבון triabin, שחבריה להשפיע עמוקות על קרישת דם, הצטברות של טסיות דם,2,vasoconstriction9. עם זאת, לא ידוע איזה רעלים מושתתות רוב bioactivities של ארס. לדוגמה, ארס של באג נשיקות תפוחי האדמה Triatoma דווחה לעכב נתרן ערוצים10ולהיות שיכוך כאב, אבל הרכיבים אחראי להישאר להיות הובהר. כמו כן, לא ידוע איזה רכיבים של מתנקש באג ארס לגרום לשיתוק או כאב. תנאי הכרחי לזיהוי רעלים ממונה על שיועמדו bioactivities, ועל אפיון של מבנה ותפקוד של רעלים ארס הרומן, היא קבלת ארס.
ארס התקבל מ heteropterans על ידי electrostimulation5,6,7,8,11,12,13, פרובוקציה של ההגנה תגובות4,8, מכנית לסחוט את החזה12,14,15,16, לנתח את ארס בלוטות8,17 ,18,19,20,21,22, ויישום של אגוניסטים של קולטני אצטילכולין מוסקריניים23. אם לשפוט את פוטנציאל היתרונות והחסרונות של כל שיטה, זה מורכב על ידי המורפולוגיה של בלוטות ארס heteropteran, אשר מורכב בלוטה הראשי עם שני לומן נפרד, בלוטת הראשי הקדמי (AMG) ואת בלוטת הראשי האחורי (PMG), כמו גם בלוטת אביזר המשויך (AG). אלו תאי בלוטת שונים מייצרים חלבונים שונים הפרשות, אשר עשוי להיות מתמחה עבור תפקודים ביולוגיים שונים, לרבות לכידת הטרף, הגנה, עיכול אקסטרה אוראלי8,17. חרקים טורפים peiratine ו- ectrichodiine, AMG כבר קשור ללכידת טרף את PMG עם אקסטרה אוראלי עיכול17. עם זאת, ב- harpactorine באג Pristhesancus plagipennis PMG מתמחה עבור לכידת הטרף ועיכול ואילו AMG המשוערות להפריש ארס הגנתית8. היועץ המשפטי לממשלה תואר כבעל תפקוד הפרשה הקטנה ב חרקים טורפים8 או כאתר העיקרי של אחסון פרוטאז באגים מים ענק23. . בבירור, עבודה נוספת נדרשת כדי להבהיר את הפונקציה של כל תא בלוטת בין תת-קבוצות heteropteran שונים, וכן לקבוע את הפונקציה של רוב הרעלים ארס. בדו ח זה נתאר פרוטוקולים עבור קציר ארס רעלים מן heteropterans לקראת מטרה זו.
השלב הקריטי ביותר של קצירת מתנקש באג ארס הוא בחירת השיטה המתאימה בהתאם למטרת המחקר. בכל שלוש שיטות הציג קציר heteropteran venoms יש יתרונות וחסרונות בהתאם ליישומים במורד הזרם.
גרימת באגים לגרש את ארס של החדק (פרוטוקולים 1-3) מונע זיהום של ארס על ידי רקמות הבלוטות. בנוסף, שיטות אלה אינם ?…
The authors have nothing to disclose.
אנו להכיר כספי תמיכה מהמועצה מחקר אוסטרלי (מענקים DP130103813 ו- LP140100832 כדי G.F.K., DECRA DE160101142 אחוות כדי EABU), את הבריאות הלאומית האוסטרלית & המועצה למחקר רפואי (מחקר המנהל לאגודה APP1044414 אל G.F.K.), ואת באוניברסיטת קווינסלנד (בתר כדי A.A.W.).
Electostimulator | Grass Technologies | S48 Square Pulse Stimulator | Electrostimulator allowing pulsed electrostimulation |
Featherlight tweezers | Australian Entomological Supplies | E122B | For handling live venomous insects |
Protease inhibitor cocktail | Sigma | 4693124001 | For preventing autoproteolytic digestion of venom |
Dissection equipment | Australian Entomological Supplies | E152Micro | For fine dissections |
Insect pins | Australian Entomological Supplies | E162 | For fine dissections |