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L'Ascesa del Tignoso del Tabacco nella Ricerca

Il verme della tabacco emerge come un invertebrato chiave per studi scientifici.

Emma K. Spencer, Craig R. Miller, James Bull

― 6 leggere min


Tignola del tabacco: un Tignola del tabacco: un cambiamento di gioco nella ricerca scoperte scientifiche. Questo invertebrato promette grandi
Indice

Gli invertebrati sono animali senza colonna vertebrale e vengono usati negli studi scientifici da molto tempo. A partire dal XIX secolo, gli scienziati hanno iniziato a studiare queste creature per capire meglio la biologia e altre scienze. Le ricerche iniziali si concentravano spesso su animali marini. Oggi, le mosche della frutta e i nematodi sono scelte comuni per la ricerca grazie ai loro rapidi cicli di vita e alla facilità di gestione. Questi piccoli esseri hanno aiutato gli scienziati a fare molte scoperte importanti.

Una Nuova Stella: La Falena della Cera Maggiore

Un invertebrato che sta guadagnando attenzione è la falena della cera maggiore. Anche se è stata menzionata in articoli scientifici dal 1938, è solo alla fine degli anni '60 che è diventata un organismo modello riconosciuto. Negli ultimi dieci anni, il numero di studi che usano le Larve di falena della cera è schizzato alle stelle, mostrando un aumento di dieci volte. Questa popolarità è dovuta al fatto che gli invertebrati offrono vantaggi pratici per la ricerca rispetto ai loro cugini vertebrati.

Vantaggi dell'Usare Invertebrati nella Ricerca

Gli invertebrati, come la falena della cera, costano poco da mantenere, si riproducono rapidamente e solitamente pongono meno interrogativi etici nella ricerca. Tuttavia, molte specie di invertebrati sono piuttosto piccole. Ad esempio, i nematodi adulti sono lunghi solo circa un millimetro, e le mosche della frutta sono anche più piccole! Questo piccolo formato può essere un problema per certi tipi di esperimenti. Per esempio, se i ricercatori vogliono fare iniezioni o altre manipolazioni, potrebbero preferire creature più grandi.

Arriva il Verme del Tabacco

Ecco il verme del tabacco, una grande larva usata negli studi sulla fisiologia. Questa creatura può pesare tra i 10 e i 13 grammi, il che è circa quanto un piccolo topo. I ricercatori possono comprare i vermi da fornitori che solitamente li allevano come cibo per rettili. Tuttavia, la qualità di questi vermi può variare, ed è per questo che alcuni laboratori di ricerca preferiscono mantenere le proprie colonie di allevamento.

Impostare una Colonia di Vermi

Iniziare una colonia di vermi del tabacco è facile e non troppo costoso. L'allestimento iniziale può costare circa 626 dollari, il che include tutte le forniture necessarie per allevare questi piccoli per un anno intero. Ti servono solo alcuni semplici oggetti per iniziare.

Attrezzatura Essenziale

Per allevare i vermi in modo efficace, hai bisogno di attrezzature di base, come contenitori per le larve e il loro cibo. La spesa più alta deriva dal cibo specificamente formulato, che è una dieta a base di germe di grano. Il costo del cibo è gestibile, soprattutto rispetto al mantenimento di una colonia di vertebrati.

La Dieta Artificiale

Una volta che le uova si schiudono, i piccoli seguono una dieta a base di cibo secco premiscelato. Questa miscela viene combinata con acqua calda e un agente gelificante, poi conservata in modo sicuro fino a quando i piccoli hanno bisogno di mangiare. Prima di nutrirli, la dieta viene sterilizzata per mantenere tutto pulito.

Protocollo di Allevamento per i Vermi del Tabacco

Impostare un protocollo di allevamento è fondamentale per il successo. Ecco una semplice suddivisione dei passaggi coinvolti:

1. Alloggiare le Falene Adulte

Le falene adulte vengono tenute in contenitori speciali dove possono accoppiarsi e deporre uova. È essenziale raccogliere queste uova frequentemente perché si schiudono rapidamente. Una volta schiuse, le larve devono essere maneggiate con cura.

2. Trasferire i Piccoli

Quando le uova si schiudono, le piccole larve vengono trasferite in contenitori individuali così possono mangiare senza rischio di cannibalismo. Serve cautela perché le larve possono ferirsi.

3. Nutrire e Pulire

Man mano che le larve crescono, consumano più cibo e i loro contenitori devono essere puliti regolarmente per rimuovere i rifiuti. Se le larve hanno difficoltà a mutare la pelle, può causare problemi. Mantenere livelli di umidità adatti aiuta a fare in modo che mutino senza problemi.

4. Transizione alla Fase Prepupa

Dopo diverse settimane, le larve entreranno nella fase prepupa. Durante questa fase, hanno bisogno di un contenitore riempito di substrato per scavare e pupa. È essenziale controllare ogni giorno per gli adulti appena emersi.

5. Mantenere Felici gli Adulti

Una volta che gli adulti emergono, vengono spostati in un recinto a rete dove possono accoppiarsi e deporre altre uova. Amano una dieta zuccherina che li aiuta a rimanere in salute.

Temperatura e Umidità

Mantenere le giuste condizioni ambientali è fondamentale per la crescita dei vermi. Prosperano a temperature tra 22°C e 35°C, preferendo circa 28°C. Un'umidità adeguata tra il 30-60% è anche cruciale. Se l'umidità è troppo bassa, le larve potrebbero disidratarsi e morire, il che non è mai un buon risultato.

Il Ciclo di Vita del Verme del Tabacco

Il ciclo di vita del verme del tabacco comprende diverse fasi distinte: uovo, cinque stadi larvali, fase prepupa, pupa e falena adulta. Ogni fase ha caratteristiche e requisiti specifici.

Dall'Uovo alle Larve

Le uova si schiudono in pochi giorni e le larve passano attraverso cinque stadi di crescita. Durante questi stadi, mutano pelle diverse volte. Il tempo che intercorre dall'uovo all'uovo è solitamente di circa sei a nove settimane.

Crescita e Sviluppo

Durante il quinto stadio larvale, i vermi vivono la maggior parte della loro crescita, aumentando di massa di circa dieci volte! In questa fase iniziano anche a prepararsi per la fase prepupa, subendo diversi cambiamenti fisiologici.

La Fase Prepupa

Dopo il quinto stadio, le larve entrano nella fase prepupa, caratterizzata da alcune caratteristiche uniche come l'inumidimento del corpo (dove si coprono di liquido) e il vagabondare. Questa fase dura circa cinque a sette giorni, dopo i quali diventano pupe.

La Fase Pupale

La fase pupale è relativamente breve, durando solo da due a cinque settimane. Durante questo tempo, le larve subiscono una trasformazione notevole. Cambiano dalla loro forma larvale morbida e squishy a pupe dure e completamente sviluppate.

Importanza del Colore e della Dieta

Il colore dei vermi può variare in base alla loro dieta. Ad esempio, una dieta ricca di materiale vegetale può portare a colori diversi rispetto a una basata solo su diete artificiali. I ricercatori hanno osservato varie forme di colore, comprese varianti bianche e nere, che possono essere collegate a fattori genetici.

Il Microbioma dei Vermi

Come molte creature, i vermi hanno un microbioma, che consiste in batteri che vivono dentro i loro intestini. A differenza di alcuni altri animali, il microbioma del verme è considerato temporaneo, poiché proviene principalmente dal loro cibo. Questo può essere una considerazione importante negli studi che coinvolgono malattie.

Applicazioni Pratiche per la Ricerca sui Vermi

Il verme del tabacco offre una grande alternativa ad altri organismi modello grazie alla sua dimensione, ai rapidi tempi di generazione e alla facilità di gestione. I ricercatori possono condurre vari esperimenti, come esaminare come le larve reagiscono quando infettate da batteri.

Conclusione

In sintesi, il verme del tabacco funge da organismo modello pratico ed efficace per la ricerca in vari campi. La sua dimensione più grande rispetto ad altri invertebrati offre vantaggi per la manipolazione e il design sperimentale. Stabilire una popolazione di allevamento è relativamente semplice e poco costoso, rendendolo un'opzione adatta per i laboratori che cercano di diversificare i loro soggetti di ricerca. Con protocolli in atto e la giusta cura, il verme può aiutare i ricercatori a scoprire molte intuizioni biologiche importanti, mantenendo il processo etico ed efficiente.

Fonte originale

Titolo: Standardized methods for rearing a moth larva, Manduca sexta, in a laboratory setting

Estratto: The larval tobacco hornworm, Manduca sexta, has been used in a laboratory setting for physiological studies and for pathogen virulence studies. This moth offers a much larger size than the commonly used wax moth (Galleria mellonella), and it can thus be used for a greater variety of assays, such as repeated sampling of the same individual, growth measurements, and tissue sampling. Yet their occasional use in research has led to a minimally documented set of rearing methods. To facilitate further adoption of this insect model, we expanded on previously reported protocols and developed our own rearing methods, which we report here. Our protocol requires little specialized equipment, with a cost less than $100/month for the feeding and maintenance of a laboratory colony of about five hundred larvae of differing instar phases. The low cost generalized equipment and supplies, and the simplification of the standardized protocols allows for an easy entry point for rearing tobacco hornworm populations. We also describe a few methods that are relevant to the uses of these organisms as infection models.

Autori: Emma K. Spencer, Craig R. Miller, James Bull

Ultimo aggiornamento: 2024-12-21 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.18.629232

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.18.629232.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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