Method Article
في هذا البروتوكول نقدم طريقة لقياس انواع معينة ايليجانس عمر في 96 لوحات microtiter جيدا.
عمر هو عملية بيولوجية التي تنظمها عدة مسارات الوراثية. استراتيجية واحدة للتحقيق في بيولوجيا الشيخوخة في دراسة الحيوانات أن الطفرات في مكونات الميناء من هم في سن التنظيمية المسارات. إذا كانت هذه الطفرات التشويش وظيفة مسار العمر التنظيمية وبالتالي يغير عمر الكائن الحي بأكمله ، لأنها توفر رؤى الآلية الهامة 1-3.
استراتيجية أخرى للتحقيق في تنظيم عمر هو استخدام جزيئات صغيرة لمسارات العمر التنظيمية التشويش. حتى الآن ، وتعرف على عدد من الجزيئات لتمديد عمر الكائنات الحية في نموذج مختلف ، وتستخدم كأدوات لدراسة بيولوجيا الشيخوخة 16/04. عدد من الجزيئات التي تم تحديدها حتى الآن هو صغير مقارنة مع "مجموعة أدوات" الجينية التي تتوفر لدراسة بيولوجيا الشيخوخة.
ايليجانس انواع معينة هي واحدة من حيث المبدأ النماذج المستخدمة لدراسة الشيخوخة بسبب الوراثة الممتازة والعمر قصير من ثلاثة أسابيع. في الآونة الأخيرة ، برز بوصفه الكائن C.elegans نموذجا للشاشات النمط الظاهري يستند 5،7،16-20 المخدرات بسبب صغر حجمها وقدرتها على النمو في لوحات microtiter.
نحن هنا تقديم مقايسة لقياس عمر C.elegans في 96 لوحات microtiter جيدا. كانت تجربة البلدان المتقدمة النمو واستخدمت بنجاح على شاشة كبيرة للمكتبات الجزيئات التي تمتد C.elegans عمر 7. وقد تم تقييم مدى موثوقية مقايسة في اختبارات متعددة : أولا ، عن طريق قياس عمر الحيوانات البرية نوع نمت في درجات حرارة مختلفة ، وثانيا ، من خلال قياس عمر المسوخ مع أعمار تغيير ، وثالثا ، من خلال قياس التغيرات في عمر ردا على تركيزات مختلفة من Mirtazepine المضادة للاكتئاب. Mirtazepine سبق ثبت لتمديد عمر في C.elegans 7. نتائج هذه الاختبارات تبين أن مقايسة غير قادرة على تكرار النتائج السابقة من فحوصات أخرى والكمي. تنسيق microtiter أيضا يجعل هذا الاختبار عمر الآلي متوافقة مع نظم مناولة السائل ، ويتيح الاندماج منصات الآلي.
نظرة عامة : يتم تقسيم البروتوكول إلى أربعة أجزاء. الجزء 1 يصف كيفية اعداد البكتيريا التغذية. الجزء 2 توضح كيفية تحضير ثقافة دودة. الجزء 3 يصف كيف ليسجل العمر. الجزء (4) يوضح بعض النتائج التمثيلية ، والباب 5 يصف كيفية إعداد الحلول المطلوبة. تجارب عمر يستغرق عدة أسابيع حتى يكتمل. لكل خطوة من الأسبوع بروتوكول ، يتم تضمين اليوم ، والوقت من اليوم لتسهيل التخطيط. يستخدم المرحلة L4 (يوم 0) كنقطة مرجعية للبروتوكول بالكامل.
1. إعداد تغذية البكتيريا
هذا المقطع يصف إعداد البكتيريا التغذية. وهاء محددة سلالة بكتيريا تستخدم لتغذية C.elegans يسمى OP50. قبل هذا البروتوكول ، لمنع التلوث المتبادل للثقافة دودة مع بكتيريا أخرى ، أحرز سلالة OP50 كربنيسيلين / أمبيسيلين مقاومة 21. إعداد OP50 أربعة إلى خمسة أيام مقدما. يجب على جميع المواد القادمة في اتصال مع OP50 تكون عقيمة.
-7 اليوم : الخميس (الأسبوع 1) : تطعيم 5 مل من حالات السل التي تحتوي على 100 ميكروغرام / مل وأمبيسيلين 0.1 ميكروغرام / مل باء الامفوتريسين مع مستعمرة OP50 واحد واحتضان أكثر من ليلة عند 37 درجة مئوية في شاكر البكتيرية.
-6 اليوم : الجمعة (الأسبوع 1).
صباح 8:30. تلقيح في وقت مبكر لاتاحة وقت كاف للوصول إلى ثقافة التشبع
2. إعداد ثقافة دودة متزامن
هذا المقطع يصف إعداد ثقافة دودة. هدفها هو إنشاء عدد السكان في سن متزامن من الديدان. يجب على جميع المواد القادمة في اتصال مع C.elegans بعد العلاج التبييض في الخطوة 5 يكون عقيما. وتحفظ لوحات عند 20 درجة مئوية ما لم يرد خلاف ذلك.
-6 اليوم : الجمعة (الأسبوع 1) ، 4:00 م : نقل الحيوانات إلى لوحة جديدة
-3 اليوم : الاثنين (الأسبوع 2) 10:00 : وضع السكان متزامن
-2 اليوم : الثلاثاء (الأسبوع 2) ، الساعة 12:00 ظهرا : بذور الحيوانات في لوحات
0 اليوم : الخميس (الأسبوع 2) قبل الظهر : تعقيم الحيوانات بإضافة Fluorodeoxyuridine (FUDR)
يوم 1 : يوم الجمعة (الأسبوع 2) : إضافة إلى ثقافة المخدرات
اليوم 4 : الاثنين (الأسبوع 3) : تغيير السدادات
يوم 5 : يوم الثلاثاء (الأسبوع 3) : أضف OP50 جديدة لمنع المجاعة
3. التهديف من العمر.
هذا المقطع يصف كيف يتم رصد بقاء السكان دودة متزامنة من الباب 2 حتى الحيوانات ماتت. لمراقبة الحيوانات في لوحات 96 أيضا ، استخدام المجهر المقلوب مع الهدف 2X أو 2.5x. بيانات السجل بقاء ثلاث مرات في الأسبوع ، الاثنين والاربعاء والجمعة. استخدام الحركة لتحديد ما إذا كانت هذه الحيوانات على قيد الحياة أو ميتا. ضوء قوي ، وخصوصا الضوء الأزرق ، الحث على الحيوانات على التحرك. لا تقم بإزالة الحيوانات النافقة من الفحص. أحيانا ، قد الحيوانات التي لم تتحرك وحددت عدد القتلى في السابق نقل في وقت لاحق.
4. ممثل النتائج.
ويبين هذا القسم مثالا على كيفية الاحتفاظ بسجلات للبيانات التي تم إنشاؤها بواسطة عمر هذا الاختبار وبعض النتائج التمثيلية.
ويبين الشكل 1A مثالا على كيفية تسجيل البيانات خلال عمر هذا الاختبار. يستخدم ورقة التفوق لتعقب بقاء السكان في كل بئر. لكل بئر انها تنسق في لوحة ، والسلالة ، والمخدرات ، والتركيز على المخدرات وعدد من الحيوانات على قيد الحياة في اليوم 0 (X0) يتم تسجيلها في بداية التجربة. تاريخ السجل ، فضلا عن عدد من الحيوانات النافقة والحية ثلاث مرات في الأسبوع من أجل متابعة لبقاء السكان المختلفة في كل بئر. الرسم البياني للنتائج ، وحساب نسبة ضئيلة من الحيوانات على قيد الحياة لكل يوم ، ومؤامرة على أنها وظيفة من الزمن في غضون أيام. ينبغي أن يحسب ف القيم باستخدام الحزم الإحصائية STATA أو مثل برامج مماثلة.
عمر متوسط من C.elegans تعتمد درجات الحرارة. 1B الرقم يدل على ان تستنسخ بدقة التغيرات في درجات الحرارة التي تعتمد في عمر من عمر microtiter تستند مقايسة 22. وبالمثل ، فإن لوحة مقايسة microtiter يستنسخ التغييرات في عمر من المسوخ وذكرت أن أعمار التي تختلف عن الحيوانات البرية N2 نوع 23-24 25 (الشكل 1C).
في مقايسة يمكن أن تستخدم أيضا في الإدلاء ببيانات أكثر الكمي. في متوسط عمر Fig1D يتم رسم كدالة للتركيز Mirtazepine 7. كل نقطة بيانات يمثل متوسط عمر السكان 7-12 ، ولكل الذين يعيشون في مختلف أيضا. على الرغم من أن عدد الحيوانات لكل بئر منخفض نسبيا (5-15 الحيوانات) التباين جيدا إلى جانب صغير نسبيا ويمكن أن ينظر إليه من أشرطة الخطأ.
الشكل 1. microtiter لوحة تستند عمر مقايسة تستنسخ بدقة التغيرات في طول العمر وذكرت في الأدبيات.
(أ) نموذج البيانات التي تم جمعها في جداول اكسل. خلال كل تاريخ الدورة العد ، والتنسيق من البئر ، وسجلت عدد من الحيوانات الحية والميتة. في بداية التجربة ، تم تحديد عدد من الحيوانات في كل بئر. (ب) منحنى البقاء على قيد الحياة البرية من نوع (N2) الحيوانات نمت عند 20 درجة مئوية و 25 درجة مئوية. منحنيات البقاء على قيد الحياة (ج) من سلالات تحمل الطفرات التي تؤثر على الحياة. ويعاير جميع سلالات الأربعة في موازية في 20 درجة مئوية. (د) منحنى الاستجابة للجرعة من Mirtazepine N2 الحيوانات المعالجة. يتم رسم يعني عمر كدالة للتركيز Mirtazepine. أشرطة الخطأ تشير إلى SEM من 8 آبار في الشرط.
5. المواد.
M9 العازلة ، 1000 مل
Potassiumphosphate 6.0 درجة الحموضة عازلة ، 1000 مل
تتبع المعادن الحل
S - القاعدية المتوسطة ، 1000 مل
سيترات البوتاسيوم 1M ، 1000 مل
S - الكامل المتوسطة ، 1000 مل
NGM آغار
السل ، 1000 مل
0.6 مم Fluorodeoxyuridine (FUDR ، سيغما القط # F0503) ، 1000 مل
100 ملغ / كربنيسيلين مل ، 10 مل
250ug / مل الامفوتريسين B و 4 مل
قدمت بروتوكول يسمح بقياس عمر C.elegans في 96 لوحات microtiter جيدا. كما هو مبين في نتائج ممثل القسم أن يعيد موثوق النتائج السابقة ، ويوفر معلومات كمية. باستخدام هذا الاختبار وفحص أكثر من 89000 نجحنا جزيئات من حيث تأثيرها على عمر C.elegans.
لغرض فحص المخدرات ، وقياس عمر في 96 لوحة تنسيق جيد microtiter ديها العديد من المزايا خلال فحص وسائل الاعلام الصلبة الكلاسيكية. أنه يقلل من العمالة المطلوبة لإعداد وسائل الإعلام ، مقدار المساحة الحضانة ، وكمية المخدرات المطلوبة. شكل 96 - جيدا والإعداد المجهري تسمح أتمتة فحص كامل للعروض إنتاجية عالية.
خلال تطوير فحص قيم متعددة لكل متغير وخليط منها واختبارها لآثارها على عمر C.elegans. وشملت هذه الاختبارات OP50 تركيز مختلفة تتراوح من 3 إلى 10 ملغ / مل (3 ، 4 ، 6 ، 8 ، 10 ملغ / مل) ، عدد من الديدان المختلفة لكل بئر تتراوح بين 7 إلى 45 (7 ، 10 ، 15 ، 22 ، 45 الديدان / جيد) ، وأحجام مختلفة تتراوح الثقافة 40-150 ميكرولتر لكل بئر (40 ، 60 ، 80 ، 100 ، 120 ، 150 ميكرولتر) ، والتغيرات في تركيبة العازلة. إذا تم العثور على تغذية مع OP50 كربنيسيلين المقاوم ، لا كربنيسيلين ولا باء الامفوتريسين في تركيزات اشارت الى تؤثر C.elegans العمر. تم العثور على الهز المستمر لطيف من لوحات ، على النحو الموصى به في كثير من الأحيان في الثقافة C.elegans السائل ، والاستغناء عن وحدات التخزين الصغيرة المستخدمة في هذا الاختبار. تهتز لطيف ولكن إذا كان هناك حاجة لوحات microtiter مع أكبر الآبار لاستخدامها. وأشار القيم في هذا البروتوكول قد تم اختيارها بعناية على أساس المقارنة الإحصائية لظروف مختلفة اختبارها.
الميزة الأكثر إثارة للدهشة من هذا الاختبار هو على الأرجح أنه يمكن الاحتفاظ C.elegans في 96 لوحات جيدا أن ومختومة بالشمع. لم جنبا إلى جنب مقارنات لم تكشف عن أي اختلاف في عمر الحيوانات المستزرعة في لوحات تفض ، في لوحات مختومة مع السداده البلاستيك ، أو في لوحات مختومة مع السدادات التي تتيح تبادل الهواء. في جميع الحالات الثلاث ، وضعت الحيوانات متجانس جدا من L1 حامل للبالغين في غضون 65 ساعة وأظهرت أعمار مماثلة للغاية. وضعت الحيوانات نمت بالتوازي على NGM أسرع قليلا ، ولكن هذا الاختلاف كان مستقلا من غياب أو وجود السداده.
ويستند البروتوكول عرضت على البكتيريا الحية ، ولكن يمكن تكييفها للبكتيريا ميتة. ومع ذلك ، في فحص السائل يمكن لبكتيريا واحدة على قيد الحياة تتكاثر بسرعة وإعادة ملء الثقافة. في أيدينا ، والطريقة الوحيدة التي يعول عليها لقتل البكتيريا إلى حد أنه يمكن استخدامها للثقافة السائل هو عن طريق العلاج لفترات طويلة من البكتيريا مع أشعة غاما.
نقطة واحدة من المهم النظر في التخطيط لتجربة عمر هي قوة الكشف. اعتمادا على حجم التأثير ، لا بد من اختبار تأثير المخدرات من اهتمام في آبار متعددة. في مقايسة 4 نموذجية للأدوية المعالجة ومراقبة الآبار 4 ، الموافق 40-50 تقريبا كل الحيوانات ، يجب أن يكون كافيا للكشف عن زيادة بنسبة 30 ٪ في عمر في أكثر من 95 ٪ من التجارب. يتم الكشف عنها إلا زيادة قدرها 14 ٪ في 60 ٪ من الحالات ، وبالتالي تتطلب المزيد من الآبار تكرار.
ويمكن استخدام ثروة من البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة عمر هذا الاختبار لتطوير تجربة أو سلالة معينة من النماذج إن السفارة parametrical 1. هذه النماذج إن السفارة هي مفيدة لتحديد قوة الكشف وتقدير عدد من ايجابيات وسلبيات كاذبة على نطاق واسع الشاشات. علينا التحقق من التوقعات من هذه النماذج في التجارب الأعمى واستخدموه لتقدير أعداد من السلبيات كاذبة في شاشات كبيرة (نتائج غير منشورة).
باختصار ، نحن نتوقع أن يقدم مقايسة سيكون ذات فائدة كبيرة لتحديد الجزيئات الصغيرة التي تمتد من عمر C.elegans ودراسة الآليات الكامنة.
وضعت أصلا من هذا البروتوكول في مركز فريد هاتشينسون لأبحاث السرطان في سياتل ويي Xiaolan Petrascheck مايكل في مختبر ليندا باك. وقد أعد هذا الإصدار المفصلة أعلاه إلى اتخاذ جميع الإجراءات المتاحة للالمجتمع الأوسع. نشكر كارول تايلور ، LeBoeuf سارة وTomacelli اندي لقراءة نقدية للبروتوكول. هذا المخطوط # 2866 من معهد سكريبس للأبحاث. ويتم تمويل مختبر Petrascheck بواسطة برنامج ADI نوفارتيس.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Amphotericin B | Calbiochem | cat# 171375 | Also called Fungizone |
FUDR | Sigma-Aldrich | cat# F0503 | FUDR is inactivated by heat, thaw in cold water |
Mianserin | Sigma-Aldrich | M2525-250MG | Use as positive control at 50μM final concentration |
Cyproheptadine | Sigma-Aldrich | cat#C6022-MG | Alternative positive control at 10 μM final concentration |
Sealing Tape | Nalge Nunc international | cat# 236370 | Polyester, non-sterile |
96 well plate | Falcon BD | cat# 351172 | Non-treated, transparent, sterile individual packaged, polystyrene |
Nunclon flask | Nalge Nunc international | cat# 178883 | used for large volumes |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved