Name: harvesting venom toxins from assassin bugs and other heteropteran insects
Uploaded: 2018-04-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 45 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Harvesting Venom Toxins from Assassin Bugs and Other Heteropteran Insects at JoVE.com

우리 금융 인정 호주 국가 건강 및 의료 연구 위원회 (주 연구 친교 (보조금 DP130103813와 G.F.K., EABU DECRA 친교 DE160101142를 LP140100832), 호주 연구 협의회에서 지원 G.F.K. APP1044414), 그리고 퀸즐랜드의 대학 (박사 후 친목을 A.A.W.).

이 프로토콜와 책임 관리 하 고 교육 및 연구에 있는 동물의 사용 (PPL 4.20.11)으로 국민 건강 및 의료 연구 위원회의 치료에 대 한 호주 코드 및의 사용에서 밖으로 설정 하는 퀸즐랜드 대학 정책 준수 과학적 목적을 위해 동물 (8일 에디션 2013).
주의: 하지 되도록 envenomated 암살자 버그를 처리할 때 처리. 방어 독 침 종 처리 때 눈을 보호 하는 것을 주의. 통해 처리 실험 동물을 다치게 하 하지. 고무 밴드 같은 지지대에 압력의 모니터링 및 코 깨진 하지 않음을 보장 포함 됩니다.
참고: 필요에 따라 0.5-2 CO2 에 노출에 의해 동물을 anaesthetize 분 또는 독에 수확 전에 4-10 ° C에 냉각 안전 전송 및 구속 1-3를 목표로. Anaesthetization는 엄격 하 게 필요 하지 않습니다 하지만 민첩 한 또는 강한 표본의 안전 규제를 촉진 수 있습니다. 그러나, 동물 독 수확 수 있도록 깨어 있어야 합니다. 프로 테아 제 억제제를 추가 여부를 결정할 때 다운스트림 응용 프로그램 하십시오.
1. 독 독 소 통해에 의해 수확
<ol><li>독 소를 수확 하는 라이브 표본의 얻을.</li>
	<li>긍정적이 고 부정적인 전극으로 사용 하 여 미리 준비 된 플라스틱 핀셋 어느 팁에 장착. 전기 족집게는 electrostimulator 또는 전압의 조정을 허용 하는 일정 한 전압 소스를 연결 합니다.<ol>
<li>작은 (~ 10 m m)와 큰 (25 mm) 암살자 버그, 15, 25 V의 피크 전압을 각각 사용 합니다.</li>
		<li>거 대 한 물 버그 등 더 큰 heteropterans에 대 한 최대 40 V를 사용 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>흉부에 고무 밴드를 사용 하 여 플랫폼에 달아서 여 라이브 버그를 제 지.</li>
	<li>적합 한 수집 팁에는 코의 끝을 놓습니다. 암살자 버그, P200 피 펫 팁을 사용 합니다. 거 대 한 물 버그에 대 한 조리개의 크기를 늘리기 위해 P200 끝에서 끝을 잘라.<ol>
<li>부드럽게 깨끗 한 핀셋의 닫힌 쌍 코를 리프트와 코의 끝 컬렉션 팁의 개방 조리개를 밀어.</li>
		<li>원하는 경우, 수집에 코를 배치 하기 전에 이해 ~ 5 µ L 초순 팁. 비록 수확된 독이 희석 될 것입니다 팁, 안에 남아 있는 독의 손실이 줄어듭니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>통해 적용 됩니다. 2.5 M NaCl/50% 글리세롤 등 전도성 젤에 자극 전극을 담근 다. 가슴에 전극을 적용 됩니다. Belostomatids, 2 개의 전극은 머리의 등 쪽 후부 표면에 적용 됩니다.</li>
	<li>Autodegradation를 방지 하기 위해 독을 저장 합니다. 독 압출 후-20 ° C 또는-60 ° C, 튜브 또는 튜브 프로 테아 제 억제 물 칵테일 포함 된 전송 신속 하 게.</li>
	<li>때까지 충분 한 독 인수 또는 아무 더 독은 1.5-1.6 단계를 반복 합니다.</li>
</ol>2. 성희롱으로 독 독 소의 수확
<ol><li>독이 수확에 대 한 동물을 준비 하 고 1.1 및 1.3-1.4 하위 섹션에 설명 된 대로 컬렉션 현관에는 코 끝을 배치.</li>
	<li>독이 저절로 돌출 되 면 2.3 단계로 이동 합니다. 그렇지 않은 경우에 만져 부드럽게 그것은 다리, 복 부 및 안테나에 핀셋으로 독이 생성 될 때까지 동물을 괴 롭 히.</li>
	<li>신속 하 게 원하는 경우 독-20 ° C 또는-60 ° C, 또는 튜브 포함 프로 테아 제 억제 물 칵테일, 튜브에 전송.</li>
</ol>3. 독 독 독 "침" 종에서에서 괴롭힘에 의해의 수확
<ol><li>Anaesthetize, 또는 부분적으로 anaesthetize, 어떤 조 수 비 침 방지 하기 위해 그것의 케이스에서 그것을 제거 하기 전에 곤충.</li>
	<li>독 침을 뱉는 행동을 자극 합니다. 포함 하 고 표준 90 x 16 mm 페 트리 접시의 깊은 뚜껑을 사용 하 여 곤충을 재배치. 잡고 약간 후부 뚜껑과 곤충 비행을 방지 하기 위해 위의 1-4 cm. 대부분의 곤충은 뱉 어 여러 번 자주 빠른 승계에서. 모든 독은 접시의 아래쪽에서 수집 된 확인 하십시오.</li>
	<li>초순의 10 µ L로 헹 궈 서 페 트리 접시의 아래쪽에서 독을 수집 합니다. 신속 하 게 전송 그것은-20 ° C 또는-60 ° C, 튜브 또는 튜브를 포함 하는 프로 테아 제 억제 물 칵테일.</li>
</ol>4. 수확 동맥 해 부에 의해 독 독
<ol><li>동물을 희생. 무 겁 게 anaesthetize 또는 사용 하 여 동물을 죽 일 > 5 분 노출 CO2. 동물의 주택 첨부물의 공기 구멍에 직접 순수 CO2 를 파이프 합니다.</li>
	<li>해 부 트레이 핀 곤충. 암살자 버그에 대 한 복 부 표면 (4.3)을 통해 해 부. 거 대 한 물 버그, 등 쪽 표면 (4.4)을 통해 해 부.</li>
	<li>복 부 절 개<ol>
<li>독 샘을 puncturing 없이 벌레를 후부 복 부에 3 개의 핀을 삽입 합니다.</li>
		<li>미니어처 메스를 사용 하 여 복 부의 복 부 표면에는 짧은 중간 절 개를 잘라. 미니어처가 위를 사용 하 여 확장 외 골격만을 잘라내어 내부 구조를 손상 하지 돌 머리에 anteriorly 중간 절 개.</li>
		<li>내부 구조를 노출 하려면 여러 측면 컷 곤충의 측에 중간 절 개에서 확장을 확인 합니다. 그런 다음, 다시 내부 구조를 나타내기 위해 복 부 외 골격의 각 플랩 핀.</li>
		<li>큰 암살자 버그에 대 한 중간 복 부, 이전 복 부, 첫 번째와 두 번째 다리 사이 첫 번째 다리 앞에 4 개의 옆 절 개를 확인 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>지 해 부<ol>
<li>기지 근처에 날개를 제거 합니다. 독 샘을 puncturing 없이 벌레를 후부 복 부에 3 개의 핀을 삽입 합니다.</li>
		<li>미니어처가 위 및 외 골격만을 잘라내어 내부 구조를 손상 하지 돌보는 메스를 사용 하 여 복 부에 머리에서 중간 절 개를 잘라.</li>
		<li>힘 떨어져는 곤충의 두 반쪽. 여러 핀 노출 내부 구멍을 떠나 벌레의 길이 따라 옆으로 놓습니다.</li>
		<li>핀셋을 사용 하 여 비행 근육을 제거 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>해 부 트레이 홍수. 더 쉽게 시각 버그 내부 구조를 플 로트 및 수 있도록 빠져들 때까지 PBS를 추가 합니다.</li>
	<li>핀셋과 마이크로-가 위를 사용 하면, 신중 하 게 결합 하 고 신경 조직 및 기관 제거할. 독 샘 길쭉한, 반투명 구조 영양 운하의 각 면을 따라 확장으로 나타납니다.<ol>
<li>앞쪽 및 후부 엽와 2 개의 덕트는 hilus에서 특성의 외관에 의해 주요 동맥을 식별 합니다.</li>
		<li>원하는 경우는 hilus에서 덕트를 추적 하 여 부속 동맥을 식별 합니다. 주요 동맥은 hilus에서 나오는 2 개의 덕트를 절단 하 여 무료.</li>
	</ol>
</li>
	<li>원하는 선 루멘을 수확. 전송 선 얼음 PBS 또는 PBS의 30 µ L을 포함 하는 microcentrifuge 프로 테아 제 억제 물 칵테일 플러스. 깨끗 한 날카로운 핀 선 창<ol>
<li>10 s 및 원심 분리기 (1 분, 5000 × g, 4 ° C) 동맥 루멘을 소용돌이. 선의 조직 핀셋을 사용 하 여 제거 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>독 소 추출 명확히. 원심 분리기 (5 분, 17000 × g, 4 ° C) 유지 하는 상쾌한 펠 릿 삭제 모든 고체 입자를 제거 하 -20 ° C 또는 autoproteolytic 저하를 방지 하기 위해-60 ° C에 저장 합니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Walker, A. A., Weirauch, C., Fry, B. G., King, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Venoms+of+heteropteran+insects:+A+treasure+trove+of+diverse+pharmacological+toolkits.">Venoms of heteropteran insects: A treasure trove of diverse pharmacological toolkits.</a> Toxins. 8 (2), 43 (2016).</li><li>Ribeiro, J. M. C., Assump&#231;&#227;o, T. C., Francischetti, I. M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+insight+into+the+sialomes+of+bloodsucking+Heteroptera.">An insight into the sialomes of bloodsucking Heteroptera.</a> Psyche (Stuttg). 2012, 1-16 (2012).</li><li>Ambrose, D. P., Maran, S. P. 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(Hemiptera, Reduviidae).</a> Journal of Experimental Biology. 38, 61-77 (1961).</li><li>Zerachia, T., Bergmann, F., Shulov, A., Kaiser, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Animal and Plant Toxins. , 143-146 (1973).</li><li>Walker, A. A., Hern&#225;ndez-Vargas, M. J., Corzo, G., Fry, B. G., King, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Giant+fish-killing+water+bug+reveals+ancient+and+dynamic+venom+evolution+in+Heteroptera.">Giant fish-killing water bug reveals ancient and dynamic venom evolution in Heteroptera.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. , (2018).</li><li>Walker, A. 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P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+milking+and+electric+shocks+for+venom+collection+from+hunter+reduviids.">Evaluation of milking and electric shocks for venom collection from hunter reduviids.</a> Entomon. 31 (1), 65-68 (2006).</li><li>Silva-Cardoso, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paralytic+activity+of+lysophosphatidylcholine+from+saliva+of+the+waterbug+Belostoma+anurum.">Paralytic activity of lysophosphatidylcholine from saliva of the waterbug Belostoma anurum.</a> Journal of Experimental Biology. 213 (19), 3305-3310 (2010).</li><li>Noeske-Jungblut, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triabin,+a+highly+potent+exosite+inhibitor+of+Thrombin.">Triabin, a highly potent exosite inhibitor of Thrombin.</a> Journal of Biological Chemistry. 270 (48), 28629-28634 (1995).</li><li>Noeske-Jungblut, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+inhibitor+of+collagen-induced+platelet+aggregation+from+the+saliva+of+Triatoma+pallidipennis.">An inhibitor of collagen-induced platelet aggregation from the saliva of Triatoma pallidipennis.</a> Journal of Biological Chemistry. 269 (7), 5050-5053 (1994).</li><li>Sahayaraj, K., Borgio, J. 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H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anticoagulant+activity+of+Triatoma+infestans+and+Panstrongylus+megistus+saliva+(Hemiptera/Triatominae).">Anticoagulant activity of Triatoma infestans and Panstrongylus megistus saliva (Hemiptera/Triatominae).</a> Acta Tropica. 61, 255-261 (1996).</li><li>Ribeiro, J. M., Marinotti, O., Gonzales, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+salivary+vasodilator+in+the+blood-sucking+bug,+Rhodnius+prolixus.">A salivary vasodilator in the blood-sucking bug, Rhodnius prolixus.</a> British Journal of Pharmacology. 101 (4), 932-936 (1990).</li><li>Ribeiro, J. M., Schneider, M., Guimar&#227;es, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+and+characterization+of+prolixin-S+(nitrophorin+2),+the+salivary+anticoagulant+of+the+blood-sucking+bug+Rhodnius+prolixus.">Purification and characterization of prolixin-S (nitrophorin 2), the salivary anticoagulant of the blood-sucking bug Rhodnius prolixus.</a> Biochem Journal. 308 (1), 243-249 (1995).</li><li>Swart, C. C., Deaton, L. E., Felgenhauer, B. 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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Venom+spitting+by+the+green+lynx+spider,+Peucetia+viridans+(Araneae,+Oxyopidae).">Venom spitting by the green lynx spider, Peucetia viridans (Araneae, Oxyopidae).</a> Journal of Arachnology. 12, 372-373 (1984).</li><li>Herzig, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ontogenesis,+gender,+molting+influence+the+venom+yield+in+the+spider+Coremiocnemis+tropix+(Araneae,+Theraphosidae).">Ontogenesis, gender, molting influence the venom yield in the spider Coremiocnemis tropix (Araneae, Theraphosidae).</a> Journal of Venomous Research. 1, 76-83 (2010).</li><li>Sahayaraj, K., Subramanium, M., Rivers, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemical+and+electrophoretic+analyses+of+saliva+from+the+predatory+reduviid+species+Rhynocoris+marginatus+(Fab).">Biochemical and electrophoretic analyses of saliva from the predatory reduviid species Rhynocoris marginatus (Fab).</a> Acta Biochimica Polonica. 60 (1), 91-97 (2013).</li></ol>

저자는 공개 없다.

자 객 벌레 독을 수확 하는 가장 중요 한 단계는 연구의 목적에 따라 적절 한 방법을 선택 하 고 있다. 각 heteropteran venoms 수확에 대 한 제시 하는 세 가지 메서드는 다운스트림 응용 프로그램에 따라 장단점이 있습니다.
코 (프로토콜 1-3)에서 독을 추방 하는 버그를 유도 선 조직에 의해 독의 오염을 방지 합니다. 또한, 이러한 메서드는 비-치명적인 있으며 버그의 생활의 과정 ?...

Heteropteran venoms potently 생리 활성 물질1있습니다. 예를 들어 키스 버그 (Triatominae) 등 침대 버그 (Cimicidae) Heteroptera 혈액 공급의 독/타 액 분 비 hemostasis2를 방해 하 여 수 유를 촉진 한다. 이러한 venoms 독 소는 응고, 혈소판 vasoconstriction, 뿐만 아니라 통증을 포함 하 여 여러 개의 경로 대상 하 고 경로가 렵 게. 대부분 다른 heteropteran 종에서 venoms는 혈액을 먹이 것 보다는 포식을 용이 하 게 적응. 그들의 venoms 마비, 죽음 및 조직 액 무척 추 동물3,4에 주입 하는 경우 발생할. 척추 동물에 주입 했을 때 그들의 독 또한 과감 한 효과 있을 수 있습니다. 예를 들어 척추로 암살자 버그 Holotrichius innesi 에서 독의 주입 하면 근육 마비 통증과 출혈; 이 버그에 의해 쥐 envenomated 호흡 마비5인해 신속 하 게 죽어.
Transcriptomic 및 proteomic 연구 일부 heteropteran venoms의 단백질 구성을 밝혀 있다. Predaceous 종 venoms는 프로 테아 제, 다른 효소, 펩 티 드 및 알 수 없는 구조와 기능6,,78의 단백질 풍부 합니다. 키스 버그 독 회원 뿌리깊은 영향을 응고, 혈소판, vasoconstriction2,9triabin 단백질 가족에 풍부 하다. 그러나, 그것은 어떤 독 소 기초 독의 대부분 bioactivities 알 수 없습니다. 예를 들어 키스 버그 Triatoma infestans 의 독은 진통 및 나트륨 채널10, 억제 알려졌다 하지만 책임 구성 요소 해명 될 남아 있다. 마찬가지로, 그것은 암살자 버그 독의 어떤 컴포넌트 마비 또는 통증 원인이 알려져 있지 않다. 특정 독 bioactivities과 특성화 구조와 기능, 소설 독 독 소의 독 소를 식별 하는 데 필수 독을 얻는 이다.
독을 통해5,6,7,8,11,,1213, 방어의 도발에 의해 heteropterans에서 얻은 되었습니다. 응답4,8, 기계적으로 흉부12,,1415,16, 독 샘8,17 개 해 부를 당기고 ,18,19,20,,2122및23muscarinic 아 세 틸 콜린 수용 체 촉진제의 응용 프로그램. 두 개의 별도 루멘, 앞쪽 주요 동맥 (AMG) 및 후부 주요 동맥 (PMG), 주요 동맥을 이루어져 있는 heteropteran 독 샘의 형태에 의해 복잡 잠재적인 장단점 어떤 방법의 판단으로 부속 선 (AG) 관련. 이러한 다른 선 구획 생산 다른 단백질 분 비 물, 먹이 캡처, 여분 구두 소화8,17, 국방 등 다양 한 생물 학적 기능에 대 한 전문화 될 수 있습니다. Peiratine 및 ectrichodiine 자 객 버그는 AMG 먹이 캡처 및 여분 구두 소화17PMG와 연결 되었습니다. 그러나,는 harpactorine에서 버그 Pristhesancus plagipennis 는 PMG는 전문 먹이 캡처 및 소화는 AMG 방어 독8분 비 가설 하는 반면. AG은 암살자 버그8 에서 약간 분 비 기능을가지고 또는 거 대 한 물 버그23protease 스토리지의 주요 사이트 설명 하고있다. 명확 하 게, 추가 작업은 다양 한 heteropteran 하위 그룹 중 각 선 구획의 기능을 명확히 하 고 대부분 독이 독 소의 기능을 결정 하는 데 필요한. 이 보고서에서 우리는 독 독이이 목표를 향해 heteropterans에서 수확에 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

<table><tbody><tr><td>Electostimulator</td><td>Grass Technologies</td><td>S48 Square Pulse Stimulator</td><td>Electrostimulator allowing pulsed electrostimulation</td></tr><tr><td>Featherlight tweezers</td><td>Australian Entomological Supplies</td><td>E122B</td><td>For handling live venomous insects</td></tr><tr><td>Protease inhibitor cocktail</td><td>Sigma</td><td>4693124001</td><td>For preventing autoproteolytic digestion of venom</td></tr><tr><td>Dissection equipment</td><td>Australian Entomological Supplies</td><td>E152Micro</td><td>For fine dissections</td></tr><tr><td>Insect pins</td><td>Australian Entomological Supplies</td><td>E162</td><td>For fine dissections</td></tr></tbody></table>

harvesting venom toxins from assassin bugs and other heteropteran insects

Heteropteran 곤충 암살자 버그 (침노린재과) 등 거 대 한 물 버그 (물장군과) predaceous 및 악의 찬 공통 조상에서 후손 그리고 현존 heteropterans의 대다수가 영양 전략을 유지 합니다. 일부 heteropterans 척추 혈액에 먹이 기에 전환 해야 (Triatominae; 키스 버그 등 및 침대 버그, Cimicidae) 동안 다른 사람 식물 (대부분 Pentatomomorpha)에 먹이로 되 돌. 그러나, 키스 버그에 의해 혈액 공급, 작은 촉진 하는 데 사용 하는 타 액을 제외 하 고 heteropteran venoms venoms 거미, 전갈과 뱀의 비교에 대 한 알려져 있다.
Heteropteran 독 독 소의 특성화에 1 개의 장애는 구조와 기능 둘 다 형태학 상으로 복잡 한 되 고 수행 하는 여러 생물 학적 역할 (방어, 먹이 캡처 및 여분 구두 소화)는 독/양순 분 비의. 이 문서에서 우리는 우리가 성공적으로 heteropteran venoms 수집을 사용 하는 세 가지 방법을 설명 합니다. 첫째, 우리 제시 통해는 종종로 주사 될 때 치명적인 독을 수집 하는 편리한 방법을 먹이 동물, 그리고 어떤 선 직물에 의해 오염 obviates. 둘째, 우리는 동물의 부드러운 성희롱 코 또는 heteropterans의 일부 그룹에 침 독 독 압출 생산 충분 한지 보여줍니다. 셋째, 독 독 독 샘을 얻으려면 anaesthetized 동물의 해 부에 의해 수확 하는 방법을 설명 합니다. 이 메서드는 다른 방법에 보완으로 그것을 통해 및 성희롱 효과가 있다 taxa에서 독 소의 수확 수 있습니다. 이 프로토콜에는 의학 및 농업 구조-기능 특성 및 가능한 heteropteran 곤충에서 독 소를 수확 연구원 수 있게 된다.

Harpactorine P. plagipennis , Platymeris rhadamanthus, reduviine 등 일부 heteropteran 종 안정적으로 독을 통해 (표 1)에 대 한 응답의 대량 (5-20 µ L) 얻을 수 있습니다. 일반적으로, 대부분 peiratine, reduviine, 및 harpactorine 버그 독이이 방법에 대 한 응답에서을 얻을. Stenopodaine 버그 통해 sp. Oncocephalus 하지 Thodelmus sp에서 독을 elicited. 샘플 holoptiline 및 emesine ?...

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Harvesting Venom Toxins from Assassin Bugs and Other Heteropteran Insects

비록 Heteroptera suborder에 많은 곤충 (Insecta: Hemiptera)는 악의 찬, 그들의 독 성분 및 그들의 독 독 소의 기능 대부분 알려지지 않은. 이 프로토콜에는 더 특성화를 통해, 성희롱, 동맥 해 부를 사용 하 여에 대 한 heteropteran venoms 수확 하는 방법을 설명 합니다.

독 독 소 암살자 버그와 다른 Heteropteran 곤충에서 수확

Heteropteran insects such as assassin bugs (Reduviidae) and giant water bugs (Belostomatidae) descended from a common predaceous and venomous ancestor, ...

harvesting-venom-toxins-from-assassin-bugs-other-heteropteran

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Environment

13.0K 조회수.  The University of Queensland. 비록 Heteroptera suborder에 많은 곤충 (Insecta: Hemiptera)는 악의 찬, 그들의 독 성분 및 그들의 독 독 소의 기능 대부분 알려지지 않은. 이 프로토콜에는 더 특성화를 통해, 성희롱, 동맥 해 부를 사용 하 여에 대 한 heteropteran venoms 수확 하는 방법을 설명 합니다.

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Helminth Collection and Identification from Wildlife

Wild animals are commonly parasitized by a wide range of helminths. The four major types of helminths are &#34;roundworms&#34; (nematodes), &#34;thorny-headed worms&#34; (acanthocephalans), &#34;flukes&#34; (trematodes), and &#34;tapeworms&#34; (cestodes). The optimum method for collecting helminths is to examine a host that has been dead less than 4-6 hr since most helminths will still be alive. A thorough necropsy should be conducted and all major organs examined. Organs are washed over a 106 &#956;m sieve under running water and contents examined under a stereo microscope. All helminths are counted and a representative number are fixed (either in 70% ethanol, 10% buffered formalin, or alcohol-formalin-acetic acid). For species identification, helminths are either cleared in lactophenol (nematodes and small acanthocephalans) or stained (trematodes, cestodes, and large acanthocephalans) using Harris&#39; hematoxylin or Semichon&#39;s carmine. Helminths are keyed to species by examining different structures (e.g. male spicules in nematodes or the rostellum in cestodes). The protocols outlined here can be applied to any vertebrate animal. They require some expertise on recognizing the different organs and being able to differentiate helminths from other tissue debris or gut contents. Collection, preservation, and staining are straightforward techniques that require minimal equipment and reagents. Taxonomic identification, especially to species, can be very time consuming and might require the submission of specimens to an expert or DNA analysis.

Wild animals are commonly parasitized by a wide range of helminths.&#160; The four major types of helminths are &#8220;roundworms&#8221; (nematodes), &#8220;thorny-headed worms&#8221; (acanthocephalans), &#8220;flukes&#8221; (trematodes), and &#8220;tapeworms&#8221; (cestodes).&#160; Here we describe how helminths are collected from a vertebrate animal and how they are preserved and taxonomically identified.&#160;

Wild animals are commonly parasitized by a wide range of helminths. The four major types of helminths are &#34;roundworms&#34; (nematodes), ...

연구

환경과학

Quantification of Heavy Metals and Other Inorganic Contaminants on the Productivity of Microalgae

Increasing demand for renewable fuels has researchers investigating the feasibility of alternative feedstocks, such as microalgae. Inherent advantages include high potential yield, use of non-arable land and integration with waste streams. The nutrient requirements of a large-scale microalgae production system will require the coupling of cultivation systems with industrial waste resources, such as carbon dioxide from flue gas and nutrients from wastewater. Inorganic contaminants present in these wastes can potentially lead to bioaccumulation in microalgal biomass negatively impact productivity and limiting end use. This study focuses on the experimental evaluation of the impact and the fate of 14 inorganic contaminants (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V and Zn) on Nannochloropsis salina growth. Microalgae were cultivated in photobioreactors illuminated at 984 &#181;mol m-2 sec-1 and maintained at pH 7 in a growth media polluted with inorganic contaminants at levels expected based on the composition found in commercial coal flue gas systems. Contaminants present in the biomass and the medium at the end of a 7 day growth period were analytically quantified through cold vapor atomic absorption spectrometry for Hg and through inductively coupled plasma mass spectrometry for As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V and Zn. Results show N. salina is a sensitive strain to the multi-metal environment with a statistical decrease in biomass yieldwith the introduction of these contaminants. The techniques presented here are adequate for quantifying algal growth and determining the fate of inorganic contaminants.

Integration of microalgal cultivation with industrial flue gas will ultimately introduce heavy metals and other inorganic compounds into the growth media. This study presents a procedure used to determine the end fate and impact of heavy metals and inorganic contaminants on the growth of Nannochloropsis salina grown in photobioreactors.

중금속과 미세 조류의 생산성에 다른 무기 오염 물질의 정량화

Increasing demand for renewable fuels has researchers investigating the feasibility of alternative feedstocks, such as microalgae. Inherent advantages ...

Assaying Predatory Feeding Behaviors in Pristionchus and Other Nematodes

This protocol provides multiple methods for the analysis and quantification of predatory feeding behaviors in nematodes. Many nematode species including Pristionchus pacificus display complex behaviors, the most striking of which is the predation of other nematode larvae. However, as these behaviors are absent in the model organism Caenorhabditis elegans, they have thus far only recently been described in detail along with the development of reliable behavioral assays 1. These predatory behaviors are dependent upon phenotypically plastic but fixed mouth morphs making the correct identification and categorization of these animals essential. In P. pacificus there are two mouth types, the stenostomatous and eurystomatous morphs 2, with only the wide mouthed eurystomatous containing an extra tooth and being capable of killing other nematode larvae. Through the isolation of an abundance of size matched prey larvae and subsequent exposure to predatory nematodes, assays including both "corpse assays" and "bite assays" on correctly identified mouth morph nematodes are possible. These assays provide a means to rapidly quantify predation success rates and provide a detailed behavioral analysis of individual nematodes engaged in predatory feeding activities. In addition, with the use of a high-speed camera, visualization of changes in pharyngeal activity including tooth and pumping dynamics are also possible.

Assaying Predatory Feeding Behaviors in Pristionchus and Other Nematodes

Behavioral assays provide powerful tools for understanding neuronal function. Here we present several protocols for quantifying predatory feeding behavior found in the model nematode Pristionchus pacificus and its relatives. Additionally, we provide methods for analyzing predatory feeding adaptations including mouth structures and teeth.

에서 약탈 먹이 행동을 분석<em&gt; Pristionchus</em&gt; 및 기타 선충

This protocol provides multiple methods for the analysis and quantification of predatory feeding behaviors in nematodes. Many nematode species including ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment during manufacturing and transport. Because of their environmental persistence, they are widely distributed in the oceans and on beaches all over the world. They can act as a vector of potentially toxic organic compounds (e.g., polychlorinated biphenyls) and might consequently negatively affect marine organisms. Their possible impacts along the food chain are not yet well understood. In order to assess the hazards associated with the occurrence of plastic pellets in the marine environment, it is necessary to develop methodologies that allow for rapid determination of associated organic contaminant levels. The present protocol describes the different steps required for sampling resin pellets, analyzing adsorbed organochlorine pesticides (OCPs) and identifying the plastic type. The focus is on the extraction of OCPs from plastic pellets by means of a pressurized fluid extractor (PFE) and on the polymer chemical analysis applying Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectroscopy. The developed methodology focuses on 11 OCPs and related compounds, including dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its two main metabolites, lindane and two production isomers, as well as the two biologically active isomers of technical endosulfan. This protocol constitutes a simple and rapid alternative to existing methodology for evaluating the concentration of organic contaminants adsorbed on plastic pieces.

Microplastics act as vector of potentially toxic organic contaminants with unpredictable effects. This protocol describes an alternative methodology for assessing the levels of organochlorine pesticides adsorbed on plastic pellets and identifying the polymer chemical structure. The focus is on pressurized fluid extraction and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy.

플라스틱 펠렛 및 플라스틱 유형 분석에서 유기 염소 농약의 추출

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

Extraction and Characterization of Surfactants from Atmospheric Aerosols

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in the Earth&#39;s atmosphere, a central process in meteorology, hydrology, and for the climate system. But because specific extraction and characterization of these compounds have been lacking for decades, very little is known on their identity, properties, mode of action and origins, thus preventing the full understanding of cloud formation and its potential links with the Earth&#39;s ecosystems.
In this paper we present recently developed methods for 1) the targeted extraction of all the surfactants from atmospheric aerosol samples and for the determination of 2) their absolute concentrations in the aerosol phase and 3) their static surface tension curves in water, including their Critical Micelle Concentration (CMC). These methods have been validated with 9 references surfactants, including anionic, cationic and non-ionic ones. Examples of results are presented for surfactants found in fine aerosol particles (diameter &#60;1 &#956;m) collected at a coastal site in Croatia and suggestions for future improvements and other characterizations than those presented are discussed.

Methods are presented for the targeted extraction of surfactants present in atmospheric aerosols and the determination of their absolute concentrations and surface tension curves in water, including their Critical Micelle Concentration (CMC).

대기 에어로졸의 추출 및 계면 활성제의 특성

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in ...

Trichogramma dendrolimi 및 Venom Extraction에 의한 인공 숙주 기생

Extracting Venom from the Parasitoid Wasp Trichogramma dendrolimi Using an Artificial Host

Parasitoid wasps are a diverse group of hymenopteran insects that serve as invaluable resources for pest biocontrol. To ensure successful parasitism, parasitoid wasps inject venom into their hosts to suppress their hosts&#39; immunity, modulate hosts&#39; development, metabolism, and even behavior. With over 600,000 estimated species, the diversity of parasitoid wasps surpasses that of other venomous animals, such as snakes, cone snails, and spiders. Parasitoid wasp venom is an underexplored source of bioactive molecules with potential applications in pest control and medicine. However, collecting parasitoid venom is challenging due to the inability to use direct or electrical stimulation and the difficulty in dissection because of their small size. Trichogramma is a genus of tiny (~0.5 mm) egg parasitoid wasps that are widely used for the biological control of lepidopteran pests in both agriculture and forests. Here, we report a method for extracting venom from T. dendrolimi using artificial hosts. These artificial hosts are created with polyethylene film and amino acid solutions and then inoculated with Trichogramma wasps for parasitism. The venom was subsequently collected and concentrated. This method enables the extraction of large amounts of Trichogramma venom while avoiding contamination from other tissues caused by dissection, a common issue in venom reservoir dissection protocols. This innovative approach facilitates the study of Trichogramma venom, paving the way for new research and potential applications.

저자 스포트라이트: Trichogramma Parasitoid Wasps의 효율적인 독 추출 방법 

Here, we present a protocol for extracting venom from Trichogramma dendrolimi using an artificial host created with polyethylene film and amino acid solution.

인공 숙주를 사용하여 기생 말벌 Trichogramma dendrolimi 에서 독 추출

Parasitoid wasps are a diverse group of hymenopteran insects that serve as invaluable resources for pest biocontrol. To ensure successful parasitism, ...

생화학

Microdissection of Black Widow Spider Silk-producing Glands

Modern spiders spin high-performance silk fibers with a broad range of biological functions, including locomotion, prey capture and protection of developing offspring 1,2. Spiders accomplish these tasks by spinning several distinct fiber types that have diverse mechanical properties. Such specialization of fiber types has occurred through the evolution of different silk-producing glands, which function as small biofactories. These biofactories manufacture and store large quantities of silk proteins for fiber production. Through a complex series of biochemical events, these silk proteins are converted from a liquid into a solid material upon extrusion.
Mechanical studies have demonstrated that spider silks are stronger than high-tensile steel 3. Analyses to understand the relationship between the structure and function of spider silk threads have revealed that spider silk consists largely of proteins, or fibroins, that have block repeats within their protein sequences 4. Common molecular signatures that contribute to the incredible tensile strength and extensibility of spider silks are being unraveled through the analyses of translated silk cDNAs. Given the extraordinary material properties of spider silks, research labs across the globe are racing to understand and mimic the spinning process to produce synthetic silk fibers for commercial, military and industrial applications. One of the main challenges to spinning artificial spider silk in the research lab involves a complete understanding of the biochemical processes that occur during extrusion of the fibers from the silk-producing glands.
Here we present a method for the isolation of the seven different silk-producing glands from the cobweaving black widow spider, which includes the major and minor ampullate glands [manufactures dragline and scaffolding silk] 5,6, tubuliform [synthesizes egg case silk] 7,8, flagelliform [unknown function in cob-weavers], aggregate [makes glue silk], aciniform [synthesizes prey wrapping and egg case threads] 9 and pyriform [produces attachment disc silk] 10. This approach is based upon anesthetizing the spider with carbon dioxide gas, subsequent separation of the cephalothorax from the abdomen, and microdissection of the abdomen to obtain the silk-producing glands. Following the separation of the different silk-producing glands, these tissues can be used to retrieve different macromolecules for distinct biochemical analyses, including quantitative real-time PCR, northern- and western blotting, mass spectrometry (MS or MS/MS) analyses to identify new silk protein sequences, search for proteins that participate in the silk assembly pathway, or use the intact tissue for cell culture or histological experiments.

Here we describe an efficient strategy to remove the silk-producing glands from the abdomen of female black widow spiders. This procedure allows the rapid isolation of the seven distinct silk-producing glands in a highly purified fashion, an important process for investigators studying spider silk production and fiber assembly.

블랙 위도우 스파이더 실크 생산 땀샘의 Microdissection

Modern spiders spin high-performance silk fibers with a broad range of biological functions, including locomotion, prey capture and protection of ...

생물학

Extraction of Venom and Venom Gland Microdissections from Spiders for Proteomic and Transcriptomic Analyses

Venoms are chemically complex secretions typically comprising numerous proteins and peptides with varied physiological activities. Functional characterization of venom proteins has important biomedical applications, including the identification of drug leads or probes for cellular receptors. Spiders are the most species rich clade of venomous organisms, but the venoms of only a few species are well-understood, in part due to the difficulty associated with collecting minute quantities of venom from small animals. This paper presents a protocol for the collection of venom from spiders using electrical stimulation, demonstrating the procedure on the Western black widow (Latrodectus hesperus). The collected venom is useful for varied downstream analyses including direct protein identification via mass spectrometry, functional assays, and stimulation of venom gene expression for transcriptomic studies. This technique has the advantage over protocols that isolate venom from whole gland homogenates, which do not separate genuine venom components from cellular proteins that are not secreted as part of the venom. Representative results demonstrate the detection of known venom peptides from the collected sample using mass spectrometry. The venom collection procedure is followed by a protocol for dissecting spider venom glands, with results demonstrating that this leads to the characterization of venom-expressed proteins and peptides at the sequence level.

This article provides a protocol for the extraction of venom from spiders using electrical stimulation in order to 1) conduct proteomic characterization, 2) stimulate venom gland gene expression, and 3) perform functional studies of venoms. This is followed by a description of venom gland microdissections for gene expression studies.

독 독 소 암살자 버그와 다른 Heteropteran 곤충에서 수확

요약

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Helminth Collection and Identification from Wildlife

중금속과 미세 조류의 생산성에 다른 무기 오염 물질의 정량화

에서 약탈 먹이 행동을 분석

플라스틱 펠렛 및 플라스틱 유형 분석에서 유기 염소 농약의 추출

대기 에어로졸의 추출 및 계면 활성제의 특성

인공 숙주를 사용하여 기생 말벌 Trichogramma dendrolimi 에서 독 추출

인공 숙주를 사용하여 기생 말벌 Trichogramma dendrolimi 에서 독 추출

인공 숙주를 사용하여 기생 말벌 Trichogramma dendrolimi 에서 독 추출

블랙 위도우 스파이더 실크 생산 땀샘의 Microdissection

프로테옴 Transcriptomic 분석에 대한 거미의 독을 추출하고 독 그랜드 Microdissections