Name: an assay for measuring the effects of ethanol on the locomotion speed of caenorhabditis elegans
Uploaded: 2015-04-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 35 s
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R01AA016837（JCB）とP20AA017828（AGDとJCB）：これらの研究は、国立衛生研究所、国立アルコール依存症とアルコール乱用研究所からの補助金によってサポートされていました。

アッセイの前日に実行するための手順1. <ol><li>新鮮な線虫の増殖培地へのL4段階のワームをピック（NGM）プレートはOP50 E.の芝生を播種20 CO / Nにおける大腸菌 、文化、それらを。各アッセイ条件は、10ワームが必要です。ワームのO / N損失を可能にするためにワームの過剰を選ぶ。 <ol><li>最初の日の成人のみアッセイ動物;多くの変異体は野生型よりも遅い速度で成長する。試験した全ての動物は最初の日の成人になるように発達の遅れを持っている株でピッキングのタイミングを調整します。 </li></ol></li></ol> 2.手順アッセイの日に実行する方法<ol><li>アッセイのための準備： <ol><li>標準播種していない60×15ミリメートルNGMプレート上でアッセイを行う。蓋をオフにして、2時間37℃で使用する全てのプレートを乾燥させる。それぞれの実験試験のために、4乾燥したNGMプレートを使用します。これらは、0 MMと400 mMのエタノールアッセイプレートとそれに付随する順化プレートになります。 注意：NGMプレートの使用はここに重要です。プレートの組成の違いは、特にそれらのオスモル濃度は、強く行動にエタノールの用量応答に影響を与えることができる、これは、少なくとも部分的には、動物20によって蓄積されたエタノール量の変化に起因する。 NGM寒天は160ミリオスモルである。 </li><li>乾燥させた後、アッセイに使用される非シードNGMプレートの各計量および体重を記録します。空のプレートの重量に基づいて、プレート内でのメディアの音量を決定します。ボリュームの寒天の重量の変換を近似するために、メディアは等量の水と同じ重さと仮定する。 注：私達の最も一貫した結果は、元の10ml容量が8.3〜8.9ミリリットルの間の乾燥後の体積を有することを十分に脱水したNGM培地で見出されている。 2時間の乾燥時間の代替は、プレートがインキュベータの違いを考慮して、この容量範囲に達するまで乾燥させることである。 </li><li> 4銅リング（1の内径を溶かす。6センチメートル）炎で鉗子でworms.Grasp各リングの異なる遺伝子型または治療群のための囲い、熱として作用するプレートの表面に（ブンゼンバーナーからの強い炎がうまく機能）約3秒。まだ「スキップ」からそれを防ぐために、鉗子でリングを保持している間すぐにプレートにリングを置きます。 <ol><li>リングはリング上のいくつかの点で鉗子で軽く押し下げて、寒天の表面に対して平らに載ることを確認してください。リングを配置する場合、追加の3つのリングのための余地を残すように注意してください。 </li><li>すべての4つのカメラの視野内になるように互いにできるだけ近くにそれらを配置するように注意しながら、プレートの表面に3つの追加の銅リングを溶かす。 注：寒天で良好なシールを作るには、アッセイの間のリングでワームを保つために不可欠である。板の上に周りのスキップリングが寒天で正しいシールを作る可能性は低いとワームは穴を掘ることを可能にするとワームを可視化を妨げる寒天を、傷跡があります。 </li><li>各アッセイプレート乾燥し、播種していないと何エタノールを受信しませんする必要があります添付「順化」のプレートを準備。これらのプレート上の4つの銅リングを置きます。 </li></ol></li><li>リング自体の視野内に書き込まないように注意しながら、次のリングで使用するワーム株とそれぞれのリングに、プレートの下にラベルを付けます。それに付随する順化プレートとアッセイプレート上のラベルと一致。 </li><li>最終濃度が0mMのまたは400mMのエタノール（体積に対する重量）となるように各アッセイプレートに追加する100％エタノールの量を計算する。各実験（n = 1 の場合 ）、1 0mMの一つの400mMエタノール板が存在する。順化プレートはエタノールを受信しません。プレートの表面のまわりでそれをピペットで、エタノールを追加します。プレートをシールするために実験用フィルムを使用し、それが2時間ベンチ上に平衡化させる。 </li><li> 1.5時間が経過すると、アッセイの順応ステップ、ステップ2.2を開始する。 </li></ol></li><li>アッセイプレート：歩行運動アッセイを実施<ol><li>慎重に順化板上の銅リングの中心に各実験群の10ワームを転送する。ワームのピックで軽くこすることによって、この時点で寒天上に表示されている任意の食品を削除します。同株は、臨床試験で同じ順序でプレート上に置かれないように、実験群は、実験的試験を横切るプレート上に置かれる順序を変化させる。 注：目標は、順応プレート上の食品がアッセイプレートに移された場合、ワームは、食品の周りに集約され、運動に対する薬物の効果が隠されるため、食品の最小限の量でプレートに動物を転送することである。 </li><li>これはワームが穴を掘ることができますし、アッセイを妨害するように、ピックと寒天の表面を壊さないように注意してください。室温で30分間ワームをインキュベートする。 </li><li>各プレートのイニシエーションの間に適切な間隔があることを確認します。経験豊富な実験者は、&lt;1.5分で4輪用の40の動物、10 /リングを移動させることができますが、2分までの任意の間隔が許容される。標準的なアッセイは、10〜12分であり、0 MMおよび400 mMのエタノールの両方の曝露の30-32分で記録映画を持っています。 </li><li>第二のムービーが開始しなければならない前に、最初のムービーファイルの保存を可能にするために、約2分30秒離れて400 mMの露光用の0 mMの曝露と順化板に順化プレートを開始します。 </li><li> 30分間の順応期間の後、アッセイプレートに順応プレートからワームを転送する。それらは各プレートの補完の間のタイミングを追跡する、順応プレートに添加したのと同じ順序でアッセイプレートにワーム（0 mM以下の400mMエタノール）を転送する。気化エタノールの損失を最小限にするために実験用フィルムでプレートを密封する。 </li><li> U薄い刃の平坦化ワームにすくい運動は、平坦化されたピックの上にワームを収集するために選ぶSE。それはピックにワームを接着するのに役立ちますように、一般的にワームを搬送する際に用いられる細菌、を使用せずにアッセイプレートに播種していない順化プレートからワームの転送を実行します。 注意：プレートの最初のウォームをプレートに加え、最後のワームよりも長いエタノールにさらさ​​れるので、動物がこの段階で転送される速度が非常に重要であり、以前の時点でいくつかの時間依存効果を示し得る。これは株は最初の実験の反復全体のプレート上に配置されて回転させるための主な理由である。 </li></ol></li><li>歩行アッセイを実行します。ビデオ撮影<ol><li>そのような2048x2048 7.4と0.5倍の顕微鏡対物レンズ、0.8倍の倍率とカメラとして、視野（約42x42 mm 2の正方形）のすべての4輪の同時イメージングを可能にし、顕微鏡/カメラの組み合わせを使用して、81、m個の画素CCD。 </li><li>強度閾値ステップで物体認識を助ける視野を横切っての照明にも使用する（下記参照）。 3「X3」バックライトはうまく動作します。 </li><li>イメージメディア側を上に配置プレート上のワームの光源を送信した伝統的な顕微鏡と比較してバックライトを使用する際に失われたコントラストを生成し（蓋ダウン）、。 </li><li>移動するワームのタイムラプスムービーをキャプチャする画像解析ソフトウェアを準備します。 2分（1​​20フレーム）ムービーとして、1秒毎に12ビットグレースケール画像をキャプチャするためのソフトウェアを設定します。まだ十分な画像解像度を維持しつつ、出力ファイルのサイズを低減するために、1024×1024ピクセルの画像をキャプチャする2×2ビニングモードを使用する。 </li><li>映画を記録します。最後のワームがそのプレート上に配置した10分後に最初のプレート（0 mMのエタノール）の120フレームの動画撮影を開始します。ムービーファイルを保存します。 </li><li>第二のプレート（400 mMのエタノール）を記録します。このプロセスを繰り返します最後にワーム30分後に始まる両プレートは、各露光のために30〜32分の時間点を捕捉する第一プレート（0 mMのエタノール）上に置いた。 注：分析すべき次のプレートの記録を開始する前に、各キャプチャセッション後の画像ファイルを保存するのに十分な時間を確保してください。 </li><li>アーカイブされた映画の未来プルーフ用の8ビット256グレースケールのTIFFファイルに各ムービーのコピーを変換し、これらの映画が開かれ、そのようなImageJの28など、他のパブリックドメインのオープンソースイメージングソフトウェアプログラムによって分析されることを可能にする。 注：ここで説明する画像解析ソフトウェアは、独自のファイル形式を使用しています。 </li></ol></li><li>イメージプロ（ImagePro）ソフトウェアを使用して映画の分析。 <ol><li>キャプチャされたら、画像-Proソフトウェアまたはその同等Plusを使用して映画を分析する。 注：他のオブジェクトトラッキングソフトウェアの様々な利用可能で正常に複数C.を追跡するために使用されたこと1時間29などで虫オブジェクト識別ステップは同様の原理に基づいているソフトウェアは、合理的に、ここで説明したものに代替できた。記載されている方法は、画像プロプラスソフトウェアのバージョン6.0から6.3と7.0であって、イメージ·プロプラスソフトウェアの新しいバージョンでは、マイナーな違いがある場合がございます。 </li><li> 2分（1​​20フレーム）のセグメントに映画を分析します。まず、背景を平坦とウォームオブジェクトのコントラストを向上させるために画像にフィルタを適用する。次のようにフィルタを選択：メニュー&gt;プロセス&gt;フィルタ&gt;強化&gt;フラット化：パラメータ：背景=ダーク。 WIDTH = 20 Pixのを備えています。 </li><li>フィルタリングステップの後に映画を再保存が、常にそのフィルタリングされていない形でオリジナルのムービーを保持します。 <ol><li>配置され、銅リングとオーバーラップするような大きさの関心（ROI）の円形領域とは別に、各環における動物の運動を分析します。コマンド...メニュー&gt;メジャー&gt;トラックオブジェクトとワームを特定し、追跡する。これはトラッキングDが表示されますATA表ウィンドウ。追跡オプションボタンは、特定のトラックが除外されるように、任意の実験的なアーティファクトを制限することができます。 </li></ol></li><li>自動追尾]タブで、次のパラメータを使用します。トラックパラメータ：速度制限（検索半径）= 400ミクロン/フレーム、加速限界=オート、最小の総トラック長を=400μmで、優勢なモーションタイプ=混沌。トラックパラメータ内のオブジェクトは：部分トラック= YES、最小長= 21フレーム、トラッキング予測深さ= 1フレームを許可します。 </li><li>追跡プロセスを開始するには、自動的にすべてのトラックを探すカウント/サイズオプション]ダイアログボックスと追跡ダイアログボックスを開き、ボタンをクリックして機能する。分析用のワームオブジェクトを強調するために、軽量化背景ピクセルを無視するワームピクセルのグレースケール強度を使用して重要なしきい値ステップを提供してカウント/サイズ]ダイアログボックス、内の強度範囲の選択のためのマニュアルのオプションを選択します。 <ol><li>強度閾値SLIを調整しますDERをすべて暗いオブジェクトを強調包括的な範囲を作成するには（下限値を設定する上限、1を設定するには、1）。 0-4,095の規模0-1,500の範囲は、より細かいチューニングのための良い出発点である。 </li><li>そのような銅リング、プレート上の任意の破片のような単一のワームオブジェクトより大きく、小さいオブジェクトを除外するためにサイズのフィルタを適用します。カウント/サイズオプション]ダイアログボックスの2尺度との姿勢の様々な個々のワームのためにサイズをカバーこれを行うには、サイズのパラメータ選択&gt;計測メニュー項目を設定します。 （エリア範囲：28,000-120,000μm2で、境界範囲：600-2,500ミクロン）。 </li><li>変異株を分析するプレート上の他の動物よりも有意に小さい、または大きい場合、設定を変更する必要がないように、最初の動物を追跡​​する前に、株の異なるサイズに対応するために、物体認識のためのフィルタ設定の範囲を広げる半ば分析。 </li></ol> &lt;/ LI&gt; <li>追跡ダイアログボックスで[続行]をクリックしてトラッキング処理を完了します。視覚自動フィルタの設定に基づいて、それを排除する正当な理由がない限り、すべてのワームが表現されていることを確実にするために映画の中の各ワームの進行に出力トラックを比較する。手動でサイズのフィルタ基準を満たして確認された非ワームのオブジェクトの存在によって生産されたトラックを削除します。 </li><li>各フレーム間の各ワームの速度を計算するためのソフトウェアを使用します（距離はフレーム間の1秒あたりのオブジェクトの重心のために旅し）とにおけるワームの人口のためにすべてのトラック全体で各トラックの平均速度と平均速度を表示銅リング。この最終的な平均は実験的な臨床試験の面ではn = 1であると考えています。統計分析とデータアーカイブのためのスプレッドシートプログラムにデータをエクスポートします。 </li><li>データは、プレート上の第一のリングのために記録された後、次のリングにROIを移動させパラメータを変更することなく、追尾処理を繰り返す。 </li><li> ：を通して移動の相対速度を算出する</li><li>相対速度（％）=未処理（400 mM）の速度/（0 mM）の速度×100。 注：別の遺伝子操作は、多くの場合、動物の基礎歩行速度を変える。動物の歩行速度に対するエタノールの効果を決定するために、異なる遺伝子型または条件にわたってこれらの効果を比較することができるようにするために、相対速度を算出する。 </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

C.で利用可能なシンプルな神経生物学と遺伝的ツール虫は、ワームの行動に対するエタノールの影響の分子基盤を研究するために優れたモデルにする。ここでは、エタノール8,10,20,24,25に対する急性行動応答のいくつかの分子および環境メディエーターを同定するために使用されたアッセイを記載する。この方法は、二つの異なるエタノール応答挙動の表現型、初期感度?...

Alcohol use disorders (AUD) are widespread and produce serious health, social, and economic problems. In humans, the susceptibility to developing an AUD is heavily influenced by both genetics and the environment1,2. A strong physiological predictor of abuse liability is the initial level of response (LR) to alcohol (ethanol) that is exhibited by na&#239;ve drinkers3-5. This LR phenotype is influenced by genetics and non-genetic components6. Determining the molecular mechanisms that influence the LR to ethanol is an important goal of the study of ethanol response behaviors.
The nematode, Caenorhabditis elegans, has been increasingly used as a model for studying the effects of ethanol on behavior7-9. There is strong molecular conservation in the machinery of nervous system function between worms and mammals, and several genes that have been shown to influence the LR to ethanol in worms have been shown to influence LR to ethanol in mammals10-16, and have been implicated in abuse liability in humans17-19. 
Ethanol intoxicates worms, which is reflected in a decrease in their locomotion speed. Several different laboratories have developed behavioral assays that differ in several ways, for example, the locomotion behavior that they study (crawling versus swimming11,12,14,20,21) or in the composition of the solutions in which the assays are performed (nematode growth medium versus Dent&#8217;s saline20,22). Interestingly, these diverse assays have yielded somewhat different dose response profiles for the effects of ethanol. These results have pointed to important differences in the underlying behaviors of crawling and swimming9,23, as well as a role for the environmental variable osmolarity in ethanol responses20, and have highlighted the importance of describing experimental detail of the various assays.
An assay to measure the acute effects of ethanol on crawling behavior is presented here. This assay has been used extensively to study the genetic and environmental influences on the LR to ethanol8,10,20,24,25. The mammalian LR phenotype is a composite of at least two components, initial sensitivity to ethanol and acute functional tolerance to ethanol26,27. In worms, the LR phenotype has been shown to be separable into these two components through the use of this behavioral assay. The influences of genetic and environmental manipulations on both phenotypes can be examined using this single assay. Importantly, these two phenotypes are genetically separable.

<table><tbody><tr><td>C. elegans strains</td><td>Caenorhabditis Genetics Center</td><td></td><td></td></tr><tr><td>60 x 15 mm Petri plates, triple vented</td><td>Greiner Bio-One</td><td>628161</td><td>Other plate brands will suffice.</td></tr><tr><td>NGM agar</td><td>Various</td><td></td><td>NaCl (3 g/L), agar (17 g/L), peptone (2.5 g/L), 1 ml cholesterol (5 mg/ml in ethanol), 1 ml (1 M) MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;, 1 ml (1 M) CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;, 25 ml (1 M) KPO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;, pH=6, 975 ml H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td></tr><tr><td>Forceps</td><td>Various</td><td></td><td>&lt;I&gt;e.g.&lt;/I&gt;, Fisher Scientific #10300</td></tr><tr><td>37 &amp;deg;C Incubator</td><td>Various</td><td></td><td>For drying agar</td></tr><tr><td>Digital balance</td><td>Various</td><td></td><td>For determining plate weights and agar volume</td></tr><tr><td>Copper rings</td><td>Plumbmaster</td><td>STK#35583 (48 cap thread gasket)</td><td>1.6 cm inner diameter, 1.8 cm outer diameter copper rings</td></tr><tr><td>100% ethanol</td><td>Various</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Parafilm M</td><td>Bemis</td><td>PM996</td><td></td></tr><tr><td>CCD camera</td><td>QImaging</td><td>RET-4000R-F-M-12</td><td>This camera has a large field of view.</td></tr><tr><td>Stereomicroscope with C-mount and 0.5X objective</td><td>Leica</td><td>MZ6</td><td>Discontinued model, M60 is current equivalent.</td></tr><tr><td>Light source</td><td>Schott</td><td>A08923</td><td>3&amp;rdquo;x3&amp;rdquo;&amp;nbsp; backlight for even illumination across the field of view</td></tr><tr><td>Imaging and tracking software</td><td>Media Cybernetics</td><td>ImagePro-Plus v6.0-6.3</td><td>Newer versions of the software have tracking functions.</td></tr></tbody></table>

an assay for measuring the effects of ethanol on the locomotion speed of caenorhabditis elegans

Alcohol use disorders are a significant public health concern, for which there are few effective treatment strategies. One difficulty that has delayed the development of more effective treatments is the relative lack of understanding of the molecular underpinnings of the effects of ethanol on behavior. The nematode, Caenorhabditis elegans (C.&#160;elegans), provides a useful model in which to generate and test hypotheses about the molecular effects of ethanol. Here, we describe an assay that has been developed and used to examine the roles of particular genes and environmental factors in behavioral responses to ethanol, in which locomotion is the behavioral output. Ethanol dose-dependently causes an acute depression of crawling on an agar surface. The effects are dynamic; animals exposed to a high concentration demonstrate an initial strong depression of crawling, referred to here as initial sensitivity, and then partially recover locomotion speed despite the continued presence of the drug. This ethanol-induced behavioral plasticity is referred to here as the development of acute functional tolerance. This assay has been used to demonstrate that these two phenotypes are distinct and genetically separable. The straightforward locomotion assay described here is suitable for examining the effects of both genetic and environmental manipulations on these acute behavioral responses to ethanol in C.&#160;elegans.

いくつかの異なる遺伝子型とその対になったコントロールからの代表的なデータ（ 図1）は、8,24 を提示されている。データは、具体的にアッセイした動物において、そのハイライトの違いを選択した。曝露の10分での効果の程度は、 図1B-Gの左軸に示されている株の初期感度と考えられている。 10分での対照よりも大きな相対速度を有する変異株は、...

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An Assay for Measuring the Effects of Ethanol on the Locomotion Speed of Caenorhabditis elegans

C. elegans is a useful model for studying the effects of ethanol on behavior. We present a behavioral assay that quantifies the effects of ethanol on the locomotion speed of crawling worms; both initial sensitivity and the development of acute functional tolerance to ethanol can be measured with this assay.

の歩行速度に対するエタノールの効果を測定するためのアッセイ<em&gt;線虫（Caenorhabditis elegans）</em

Alcohol use disorders are a significant public health concern, for which there are few effective treatment strategies. One difficulty that has delayed the ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Assay for Measuring the Effects of Ethanol on the Locomotion Speed of Caenorhabditis elegans

8.6K ビュー.  Virginia Commonwealth University. C. elegans is a useful model for studying the effects of ethanol on behavior. We present a behavioral assay that quantifies the effects of ethanol on the locomotion speed of crawling worms; both initial sensitivity and the development of acute functional tolerance to ethanol can be measured with this assay. 

ビデオ: An Assay for Measuring the Effects of Ethanol on the Locomotion Speed of Caenorhabditis elegans

A Simple Way to Measure Ethanol Sensitivity in Flies

Low doses of ethanol cause flies to become hyperactive, while high doses are sedating. The sensitivity to ethanol-induced sedation of a given fly strain is correlated with that strain s ethanol preference, and therefore sedation is a highly relevant measure to study the genetics of alcohol responses and drinking. We demonstrate a simple way to expose flies to ethanol and measure its intoxicating effects. The assay we describe can determine acute sensitivity, as well as ethanol tolerance induced by repeat exposure. It does not require a technically involved setup, and can therefore be applied in any laboratory with basic fly culture tools.

A simple assay to measure the sedating effects of ethanol on Drosophila flies, based on the loss of righting reflex, is described.

ハエでエタノールの感度を測定するために簡単

Low doses of ethanol cause flies to become hyperactive, while high doses are sedating. The sensitivity to ethanol-induced sedation of a given fly strain ...

神経科学

Measuring Caenorhabditis elegans Sensitivity to the Acetylcholine Receptor Agonist Levamisole

At the neuromuscular junction (NMJ), the binding of the excitatory neurotransmitter acetylcholine (ACh) to postsynaptic receptors leads to muscle contraction. As in vertebrate skeletal muscle, cholinergic signaling in the body wall muscles of the model organism Caenorhabditis elegans is required for locomotion. Exposure to levamisole, a pharmacological agonist of one class of ACh receptors on the body wall muscles, causes time-dependent paralysis of wild-type animals. Altered sensitivity to levamisole suggests defects in signaling at the NMJ or muscle function. Here, a protocol for a liquid levamisole assay performed on C. elegans grown in 24-well plates is presented. Vigorous swimming of the animals in liquid allows for the assessment and quantitation of levamisole-induced paralysis in hundreds of worms over a one-hour time period without requiring physical manipulation. This procedure can be used with both wild-type and mutants that have altered sensitivity to levamisole to demonstrate the functional consequences of altered signaling at the NMJ.

Measuring Caenorhabditis elegans Sensitivity to the Acetylcholine Receptor Agonist Levamisole

The present protocol describes an assay to determine response to levamisole, a pharmacological agonist of one class of Caenorhabditis elegans acetylcholine receptors. In this liquid levamisole swim assay, researchers visually observe and quantitate the time-dependent paralysis of animals cultivated in 24-well plates.

アセチルコリン受容体アゴニストレバミゾールに対する Caenorhabditisエレガン ス感受性の測定

At the neuromuscular junction (NMJ), the binding of the excitatory neurotransmitter acetylcholine (ACh) to postsynaptic receptors leads to muscle ...

遺伝学

Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans is a simple genetic organism amenable to large-scale forward and reverse genetic screens and chemical genetic screens. The C. elegans genome includes potential antipsychotic drug (APD) targets conserved in humans, including genes encoding proteins required for neurotransmitter synthesis and for synaptic structure and function. APD exposure produces developmental delay and/or lethality in nematodes in a concentration-dependent manner. These phenotypes are caused, in part, by APD-induced inhibition of pharyngeal pumping1,2. Thus, the developmental phenotype has a neuromuscular basis, making it useful for pharmacogenetic studies of neuroleptics. Here we demonstrate detailed procedures for testing APD effects on nematode development and pharyngeal pumping. For the developmental assay, synchronized embryos are placed on nematode growth medium (NGM) plates containing APDs, and the stages of developing animals are then scored daily. For the pharyngeal pumping rate assay, staged young adult animals are tested on NGM plates containing APDs. The number of pharyngeal pumps per unit time is recorded, and the pumping rate is calculated. These assays can be used for studying many other types of small molecules or even large molecules.

Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in Caenorhabditis elegans

Approaches for testing the effects of antipsychotic drugs (APDs) in Caenorhabditis elegans are demonstrated. Assays are described for testing drug effects on development and viability and on pharyngeal pumping rate. These methods are also applicable for pharmacogenetic experiments with drug classes other than APDs.

抗精神病薬の作用のメカニズムを研究するための方法<em&gt;線虫（Caenorhabditis elegans）</em

Caenorhabditis elegans is a simple genetic organism amenable to  large-scale forward and reverse genetic screens and chemical genetic screens. The C.  ...

High-Throughput Method for Measuring Alcohol Sedation Time of Individual Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster provides an excellent model to study the genetic underpinnings of alcohol sensitivity. In contrast to studies in human populations, the Drosophila model allows strict control over genetic background, and virtually unlimited numbers of individuals of the same genotype can be reared rapidly under well-controlled environmental conditions without regulatory restrictions and at relatively low cost. Flies exposed to ethanol undergo physiological and behavioral changes that resemble human alcohol intoxication, including loss of postural control, sedation, and development of tolerance. Here, we describe a simple, low-cost, high-throughput assay for assessing alcohol sedation sensitivity in large numbers of single flies. The assay is based on video recording of single flies introduced without anesthesia in 24-well cell culture plates in a set-up that enables synchronous initiation of alcohol exposure. The system enables a single person to collect individual ethanol sedation data on as many as 2,000 flies within an 8 h work period. The assay can, in principle, be extended to assess the effects of exposure to any volatile substance and applied to measure effects of acute toxicity of volatiles on other insects, including other fly species.

High-Throughput Method for Measuring Alcohol Sedation Time of Individual Drosophila melanogaster

Current methods to measure alcohol sensitivity in Drosophila are designed to test groups of flies. We present a simple, low-cost, high-throughput assay for assessing alcohol sedation sensitivity in large numbers of single flies. The method does not require specialized tools and can be performed in any laboratory using common materials.

個々のショウジョウバエメラノガスターのアルコール沈殿時間を測定するためのハイスループット方法

Drosophila melanogaster provides an excellent model to study the genetic underpinnings of alcohol sensitivity. In contrast to studies in human ...

行動学

Comparative Analysis of Experimental Methods to Quantify Animal Activity in Caenorhabditis elegans Models of Mitochondrial Disease

Caenorhabditis elegans is widely recognized for its central utility as a translational animal model to efficiently interrogate mechanisms and therapies of diverse human diseases. Worms are particularly well-suited for high-throughput genetic and drug screens to gain deeper insight into therapeutic targets and therapies by exploiting their fast development cycle, large brood size, short lifespan, microscopic transparency, low maintenance costs, robust suite of genomic tools, mutant repositories, and experimental methodologies to interrogate both in vivo and ex vivo physiology. Worm locomotor activity represents a particularly relevant phenotype that is frequently impaired in mitochondrial disease, which is highly heterogeneous in causes and manifestations but collectively shares an impaired capacity to produce cellular energy. While a suite of different methodologies may be used to interrogate worm behavior, these vary greatly in experimental costs, complexity, and utility for genomic or drug high-throughput screens. Here, the relative throughput, advantages, and limitations of 16 different activity analysis methodologies were compared that quantify nematode locomotion, thrashing, pharyngeal pumping, and/or chemotaxis in single worms or worm populations of C. elegans at different stages, ages, and experimental durations. Detailed protocols were demonstrated for two semi-automated methods to quantify nematode locomotor activity that represent novel applications of available software tools, namely, ZebraLab (a medium-throughput approach) and WormScan (a high-throughput approach). Data from applying these methods demonstrated similar degrees of reduced animal activity occurred at the L4 larval stage, and progressed in day 1 adults, in mitochondrial complex I disease (gas-1(fc21)) mutant worms relative to wild-type (N2 Bristol) C. elegans. This data validates the utility for these novel applications of using the ZebraLab or WormScan software tools to quantify worm locomotor activity efficiently and objectively, with variable capacity to support high-throughput drug screening on worm behavior in preclinical animal models of mitochondrial disease.

Comparative Analysis of Experimental Methods to Quantify Animal Activity in Caenorhabditis elegans Models of Mitochondrial Disease

This study presents protocols for two semi-automated locomotor activity analysis approaches in C. elegans complex I disease gas-1(fc21) worms, namely, ZebraLab (a medium-throughput assay) and WormScan (a high-throughput assay) and provide comparative analysis among a wide array of research methods to quantify nematode behavior and integrated neuromuscular function.

ミトコンドリア病の ケノハブディティス・エレガンス モデルにおける動物活動量の定量化に関する実験法の比較分析

Caenorhabditis elegans is widely recognized for its central utility as a translational animal model to efficiently interrogate mechanisms and therapies of ...

An Inexpensive, Scalable Behavioral Assay for Measuring Ethanol Sedation Sensitivity and Rapid Tolerance in Drosophila

Alcohol use disorder (AUD) is a serious health challenge. Despite a large hereditary component to AUD, few genes have been unambiguously implicated in their etiology. The fruit fly, Drosophila melanogaster, is a powerful model for exploring molecular-genetic mechanisms underlying alcohol-related behaviors and therefore holds great promise for identifying and understanding the function of genes that influence AUD. The use of the Drosophila model for these types of studies depends on the availability of assays that reliably measure behavioral responses to ethanol. This report describes an assay suitable for assessing ethanol sensitivity and rapid tolerance in flies. Ethanol sensitivity measured in this assay is influenced by the volume and concentration of ethanol used, a variety of previously reported genetic manipulations, and also the length of time the flies are housed without food immediately prior to testing. In contrast, ethanol sensitivity measured in this assay is not affected by the vigor of fly handling, sex of the flies, and supplementation of growth medium with antibiotics or live yeast. Three different methods for quantitating ethanol sensitivity are described, all leading to essentially indistinguishable ethanol sensitivity results. The scalable nature of this assay, combined with its overall simplicity to set-up and relatively low expense, make it suitable for small and large scale genetic analysis of ethanol sensitivity and rapid tolerance in Drosophila.

An Inexpensive, Scalable Behavioral Assay for Measuring Ethanol Sedation Sensitivity and Rapid Tolerance in Drosophila

Straightforward assays for measuring ethanol sensitivity and rapid tolerance in Drosophila facilitate the use of this model organism for investigating these important ethanol-related behaviors. Here, a relatively simple, scalable assay for measuring ethanol sensitivity and rapid tolerance in flies is described.

エタノール鎮静感度との急速な寛容を測定するための安価な、スケーラブルな行動アッセイ<em&gt;ショウジョウバエ</em

Alcohol use disorder (AUD) is a serious health challenge. Despite a large hereditary component to AUD, few genes have been unambiguously implicated in ...

C. elegans Chemotaxis Assay

Many organisms use chemotaxis to seek out food sources, avoid noxious substances, and find mates. Caenorhabditis elegans has impressive chemotaxis behavior.
 The premise behind testing the response of the worms to an odorant is to place them in an area and observe the movement evoked in response to an odorant. Even with the many available assays, optimizing worm starting location relative to both the control and test areas, while minimizing the interaction of worms with each other, while maintaining a significant sample size remains a work in progress 1-10. The method described here aims to address these issues by modifying the assay developed by Bargmann et al.1. A Petri dish is divided into four quadrants, two opposite quadrants marked "Test" and two are designated "Control". Anesthetic is placed in all test and control sites. The worms are placed in the center of the plate with a circle marked around the origin to ensure that non-motile worms will be ignored. Utilizing a four-quadrant system rather than one 2 or two 1 eliminates bias in the movement of the worms, as they are equidistant from test and control samples, regardless of which side of the origin they began. This circumvents the problem of worms being forced to travel through a cluster of other worms to respond to an odorant, which can delay worms or force them to take a more circuitous route, yielding an incorrect interpretation of their intended path. This method also shows practical advantages by having a larger sample size and allowing the researcher to run the assay unattended and score the worms once the allotted time has expired.

C. elegans Chemotaxis Assay

A method of quantitatively evaluating the chemotactic response of Caenorhabditis elegans is described. A chemotactic index (CI) was employed as a way to precisely evaluate the response of worms to certain targets, and serve as a platform of comparison between strains and compounds of interest.

C. elegansの走化性アッセイ

Many organisms use chemotaxis to seek out food sources, avoid noxious substances, and find mates.  Caenorhabditis elegans has impressive chemotaxis ...

生物学

Measuring the Effects of Bacteria on C. Elegans Behavior Using an Egg Retention Assay

C. elegans egg-laying behavior is affected by environmental cues such as osmolarity1 and vibration2. In the total absence of food C. elegans also cease egg-laying and retain fertilized eggs in their uterus3. However, the effect of different sources of food, especially pathogenic bacteria and particularly Enterococcus faecalis, on egg-laying
	behavior is not well characterized. The egg-in-worm (EIW) assay is a useful tool to quantify the effects of different types of bacteria, in this case E. faecalis, on egg- laying behavior.
	
	EIW assays involve counting the number of eggs retained in the uterus of C. elegans4. The EIW assay involves bleaching staged, gravid adult C. elegans to remove the cuticle and separate the retained eggs from the animal. Prior to bleaching, worms are exposed to bacteria (or any type of environmental cue) for a fixed period of time. After bleaching, one is very easily able to count the number of eggs retained inside the uterus of the worms. In this assay, a quantifiable increase in egg retention after E. faecalis exposure can be easily measured. The EIW assay is a behavioral assay that may be used to screen for potentially pathogenic bacteria or the presence of environmental toxins. In addition, the EIW assay may be a tool to screen for drugs that affect neurotransmitter signaling since egg-laying behavior is modulated by neurotransmitters such as serotonin and acetylcholine5-9.

Measuring the Effects of Bacteria on C. Elegans Behavior Using an Egg Retention Assay

An egg-in-worm (EIW) assay is a useful method to quantify egg-laying behavior. Alterations in egg laying can be a behavioral response of the model organism Caenorhabditis elegans to potentially harmful environmental substances such as those produced by pathogenic bacteria.

上の細菌の影響を測定する<em&gt; C.エレガンス</em卵保持アッセイを用いて&gt;行動

C. elegans egg-laying behavior is  affected by environmental cues such as osmolarity1 and  vibration2. In the total absence of food C. elegans also cease ...

Touch Habituation Assay: A Method to Study Non-Associative Learning in C. elegans

Source: Mersha, M. D., et al. <a href="https://www.jove.com/video/56771/long-term-behavioral-reproductive-consequences-embryonic-exposure-to">Long-term Behavioral and Reproductive Consequences of Embryonic Exposure to Low-dose Toxicants.</a> J. Vis. Exp. (2018).
This video introduces the touch habituation assay, a C. elegans behavioral method of assessing mechanosensation and quantifying time to habituation.

触覚馴応アッセイ:C.エレガンスにおける非連想学習の研究方法

Source: Mersha, M. D., et al. Long-term Behavioral and Reproductive Consequences of Embryonic Exposure to Low-dose Toxicants. J. Vis. Exp. (2018).
This ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Caenorhabditis elegans（線虫）

Electrotaxis Assay: A Method to Observe Locomotion in C. elegans

Source: Tong, J,&#160;et al. <a href="https://www.jove.com/video/50226/microfluidic-based-electrotaxis-for-on-demand-quantitative-analysis">Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of&#160;Caenorhabditis elegans&#39; Locomotion.</a>&#160;J. Vis. Exp.&#160;(2013).
Researchers can trigger on-demand movement in C. elegans by applying an electric field that worms sense and respond to.&#160; This video introduces electrotactic behavior and shows a sample protocol that is done in a microfluidic device.

Electrotaxis Assay:C. elegansの移動を観察する方法

Source: Tong, J,&#160;et al. Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of&#160;Caenorhabditis elegans&#39; Locomotion.&#160;J. ...

の歩行速度に対するエタノールの効果を測定するためのアッセイ

要約

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ハエでエタノールの感度を測定するために簡単

アセチルコリン受容体アゴニストレバミゾールに対する Caenorhabditisエレガンス感受性の測定

抗精神病薬の作用のメカニズムを研究するための方法

個々のショウジョウバエメラノガスターのアルコール沈殿時間を測定するためのハイスループット方法

ミトコンドリア病のケノハブディティス・エレガンスモデルにおける動物活動量の定量化に関する実験法の比較分析

エタノール鎮静感度との急速な寛容を測定するための安価な、スケーラブルな行動アッセイ

C. elegansの走化性アッセイ

上の細菌の影響を測定する

触覚馴応アッセイ:C.エレガンスにおける非連想学習の研究方法

Electrotaxis Assay:C. elegansの移動を観察する方法

の歩行速度に対するエタノールの効果を測定するためのアッセイ

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アセチルコリン受容体アゴニストレバミゾールに対する Caenorhabditisエレガン ス感受性の測定

抗精神病薬の作用のメカニズムを研究するための方法

個々のショウジョウバエメラノガスターのアルコール沈殿時間を測定するためのハイスループット方法

ミトコンドリア病の ケノハブディティス・エレガンス モデルにおける動物活動量の定量化に関する実験法の比較分析

エタノール鎮静感度との急速な寛容を測定するための安価な、スケーラブルな行動アッセイ

C. elegansの走化性アッセイ

上の細菌の影響を測定する

触覚馴応アッセイ:C.エレガンスにおける非連想学習の研究方法

Electrotaxis Assay:C. elegansの移動を観察する方法

アセチルコリン受容体アゴニストレバミゾールに対する Caenorhabditisエレガンス感受性の測定

ミトコンドリア病のケノハブディティス・エレガンスモデルにおける動物活動量の定量化に関する実験法の比較分析