Uso de tintes de bajo costo para visualizar la acumulación de glucógeno y la integridad intestinal en Caenorhabditis elegans

Resumen

La enseñanza de las ciencias biológicas puede ser más estimulante para los estudiantes mediante el uso de la experimentación. Este manuscrito presenta dos protocolos diferentes pero complementarios que se pueden utilizar en el aula para alentar a los estudiantes a formular y probar hipótesis relacionadas con las dietas altas en calorías, la inanición y el envejecimiento.

Resumen

Caenorhabditis elegans (C. elegans) es un nematodo transparente, no parásito y con una biología simple, lo que lo convierte en una gran herramienta para la enseñanza de las ciencias biológicas a través de la tinción de las células o su contenido molecular. El colorante Lugol (solución de yodo-yoduro de potasio) se ha utilizado ampliamente en bioquímica para teñir las reservas de glucógeno. En este contexto, es posible observar diferencias entre los animales alimentados y los hambrientos, además de los efectos de diferentes condiciones, como diferentes dietas y niveles de oxígeno. La erioglaucina es un colorante azul que indica la pérdida de la barrera intestinal. Cuando la barrera intestinal está intacta, el tinte azul se mancha dentro de la luz; Sin embargo, cuando esta integridad se interrumpe, el tinte se filtra en la cavidad corporal. Usando un microscopio estereoscópico o un microscopio, los maestros pueden demostrar alteraciones fisiológicas y bioquímicas, o pueden instigar a los estudiantes a hacer una pregunta científica y formular hipótesis y probar su hipótesis usando estos ensayos. El presente protocolo describe dos técnicas de tinción en C. elegans que pueden ser fácilmente llevadas a cabo por los estudiantes.

Introducción

La enseñanza de las ciencias biológicas en la escuela secundaria es un desafío continuo. Cabe destacar que el acceso y uso de la tecnología ha traído importantes avances en el proceso de enseñanza-aprendizaje, sin embargo, herramientas como los chatbots de inteligencia artificial dificultan la racionalización y la búsqueda de evidencias debido a las respuestas fáciles (y a veces incorrectas) obtenidas¹. Por eso, el uso de un método científico con experimentación práctica en un enfoque basado en la indagación en el aula es una estrategia importante para desarrollar o estimular el pensamiento crítico, la creativi....

Protocolo

NOTA: La bacteria Escherichia coli OP50 (E. coli OP50) y las cepas de tipo salvaje Bristol N2 pueden obtenerse del CGC de la Universidad de Minnesota, EE.UU. o de una donación de un laboratorio de C. elegans . Para la seguridad de los investigadores, es imperativo el uso de equipos de protección personal. Aunque las concentraciones de reactivos como el hipoclorito y el hidróxido de sodio son bajas, es esencial usar el EPP recomendado, como se destaca en el manuscrito, para minimizar cualquier riesgo potencial asociado con estos productos químicos.

1. Contenido de glucógeno

Discusión

En resumen, este protocolo proporciona una evaluación cualitativa del contenido de glucógeno en gusanos C. elegans individuales mediante la tinción de Lugol: un ensayo sencillo, robusto y rápido. La tinción de Lugol es un enfoque no invasivo y sin marcadores que facilita la adquisición de datos moleculares a resoluciones subcelulares, lo que permite el seguimiento de las fluctuaciones del contenido de glucógeno dentro de gusanos individuales¹⁰. Ade.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.5 mL microtubes	Local suppliers	-
37-degree incubator	KS 4000i	97014-816
50 mL conical tube	Local suppliers	-
6 cm Petri plates	Local suppliers	-
Agar bacteriological	Dinâmica Química Contemporânea Ltda.	9002-18-0
C. elegans Bristol N2 (wild type)	Caenorhabditis elegans Genetic Center (CGC, Minnesota, USA)	-
CaCL2	Dinâmica Química Contemporânea Ltda.	10035-04-8
Cholesterol	Sigma-Aldrich Brasil Ltda	57-88-5
D-(+)-Glucose anhydrous	Neon	50-99-7
Distilled H2O	Local suppliers	-
Erioglaucine disodium salt	Sigma-Aldrich Brasil Ltda	3844-45-9
Escherichia coli OP50	Caenorhabditis elegans Genetic Center (CGC, Minnesota, USA)	-
Flow hood	Mylabor
Incubator	Panasonic Healthcare company of North America, MIR-254-PA.	-
KH2PO4	Dinâmica Química Contemporânea Ltda.	7778-77-0
Levamisole hydrochloride	RIPERCOL L 150F	-
Lugol solution	Sigma-Aldrich Brasil Ltda	L6146
MgSO4	Synth	S1063-01-AH
Microcentrifuge	Centrifuge 5425R Eppendorf SE, Germany
Na2HPO4	Dinâmica Química Contemporânea Ltda.	7558-79-4
NaCl	Dinâmica Química Contemporânea Ltda.	7647-14-5
Nystatin	Sigma-Aldrich Brasil Ltda	N6261
Peptone bacteriological	êxodo científica	91079-38-8
Stereomicroscope	Leica S8 Apo Stereomicroscope (São Paulo, Brazil)
Streptomycin Sulfate	Estreptomax	-