«Чтобы сохранить жизнь постоянно растущему числу плодовых мух с уникальными генотипами, которые помогают в этих открытиях, около 160 000 различных мух, лаборатории и складские центры занимаются дорогостоящим и частым переводом взрослых особей на свежие продукты, рискуя заражением и генетическим дрейфом», сказал Ли Чжань, научный сотрудник Колледжа науки и инженерии Университета Миннесоты и Центра передовых технологий сохранения биологических систем (ATP-Bio).
В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, команда Университета Миннесоты разработала первый в своем роде метод криоконсервации эмбрионов плодовой мухи, чтобы их можно было успешно извлечь и превратить во взрослых насекомых. Этот метод оптимизирует проницаемость и возраст эмбриона, состав криопротекторного агента, различные фазы азота (жидкий против. slush) и методы культивирования эмбрионов после криоконсервации.
Исследователи смогли:
показывают, что этот метод широко применим и легко принимается неспециалистами, при этом он успешно реализован на 25 различных штаммах плодовых мух из разных источников (e.грамм., лаборатории);
продемонстрировать, что для большинства штаммов более 50% эмбрионов вылупляются и более 25% образующихся личинок развиваются во взрослых особей после криоконсервации; а также
показать, что мухи сохраняют нормальное соотношение полов, плодовитость и первоначальную мутацию после последовательной крипрозащиты из поколения в поколение и длительного хранения в жидком азоте.
«Наша многопрофильная команда рада внести свой вклад в доступный протокол криоконсервации многочисленных штаммов дрозофилы, важной биомедицинской модели, а также, мы надеемся, информирует о сохранении эмбрионов других насекомых и родственных видов», – сказал соавтор исследования Джон Бишоф, директор института. кандидат технических наук в медицине и профессор Научно-технического колледжа и медицинского факультета.
Поскольку у людей более половины общих генов с плодовой мушкой, исследования дрозофилы и их значение для здоровья человека имеют большое значение.
«Изучая мутанты в модельной системе дрозофилы, можно выявить, как эти гены действуют в человеческом развитии и болезнях», – сказал Том Хейс, глава отдела генетики, клеточной биологии и развития Медицинской школы и колледжа биологических наук. "Исследования мух дали важную информацию о человеческих заболеваниях от болезни Альцгеймера до вируса Зика и выявили генетические пути и механизмы, лежащие в основе эмбрионального развития, обоняния и врожденного иммунитета."
Помимо обучения людей этому методу, команда Университета Миннесоты стремится адаптировать его к другим приложениям.
«Будет важно понять генетику, которая влияет на криоконсервацию у дрозофилы и других насекомых», – сказал соавтор исследования Минганг Ли, научный сотрудник отдела генетики, клеточной биологии и развития. «Этот метод может поддержать исследования, направленные на борьбу с вредителями Drosophila suzukii, плодовой мухи, которая поражает созревающие плоды и стала вредителем в Северной и Южной Америке и Европе, а также для исследований малярии у комаров Anopheles."
Финансирование исследования было предоставлено U.S. Национальные институты здравоохранения, Национальный научный фонд, ATP-Bio из Института инженерии в медицине и докторская диссертация университета.