Name: measuring the effect of chemicals on the growth and reproduction of caenorhabditis elegans
Uploaded: 2017-10-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 12 s
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本研究は、韓国科学技術研究所の学内研究助成 (2E27513) と、高付加価値食品技術開発プログラム (IPET) 省の農業、食糧および田園出来事 (315067-03) によって資金を供給によって支持されました。

注: 全体の実験は 20 ° c 低発塵、ワーム、バクテリア処理時の汚染の最小化と維持きれいな分離研究室で行う必要があります。この目的のため、アルコール ランプやクリーン ベンチを使用しての炎の下で実験を行う必要があります。
 1 線虫 の卵化学テストに備えてメンテナンス <ol><li>維持 線虫 N2 (とブリストル) 20 ° C でうんざり NGM 寒天プレート ライブ エシェリヒア属大腸菌 OP50 12。 , 13.</li>
	<li>準備時代同期の卵のいずれかを使用して漂白ソリューション治療 5 または時間卵産卵法 6 , 14 , 15 。
	注: 前に卵の準備、エトポシド含む NGM プレートの熱不活化下記のとおり エシェリヒア属大腸菌 OP50 コート。熱不活性 大腸菌 OP50 大腸菌 6 , 16 の代謝活動を最小限に抑えるために使用します</li>。
</ol> 2。熱不活性 大腸菌 の作製フィード OP50 C. elegans 毒性試験中に <ol><li>は表 1 で説明したようにダブル酵母トリプトン (DYT) 媒体の 500 mL を準備し、上で培養した 大腸菌 OP50 単一コロニーを接種します。ルリア ベルターニカミラ (LB) 寒天プレート 5</li>。
	<li>インキュベート 14 h は、37 ° C、150 rpm の振動インキュベーターの エシェリヒア属大腸菌 OP50</li>。
	<li>3,220 × g と 20 ° C で 30 分間遠心分離後すべて培養上清中の DYT 媒体を削除し、25 ml S バッファー、1 M MgSO 4 の 250 μ L および 5 mg/mL コレステロール (エタノールに溶解) を 25 μ l 添加前の混合物を追加。すべてのこれらのソリューションは滅菌します</li>。
	<li>細菌を再懸濁します、50 mL の使い捨て可能なプラスチック製のチューブにそれらを転送します</li>。
	<li>、再懸濁に孵化させなさい熱不活化、65 で 30 分間水浴の エシェリヒア属大腸菌 OP50 ° C</li>
	<li>クールな部屋の温度と使用するまで 4 ° c の店に。これまで 1 ヶ月保存できます</li>。
</ol> 3。NGM プレートを含むいずれかの 1 %dmso や 750 μ M の準備エトポシド <ol><li>準備 2 きれいな 200 mL ガラス瓶。1 つのボトルに, 塩化ナトリウム 0.6 g、ペプトン、マグネチックスターラーと 195 mL の蒸留水、寒天、3.4 g の 0.5 g を追加します。他の空ボトルに磁性攪拌器を追加します</li>。
	<li>121 ° C、55、30 分クールダウン水浴中にボトルで 15 分間オートクレーブこれら 2 つボトル ° C</li>
	<li>1 M CaCl 2 の 0.2 mL、5 mg/mL コレステロールの 0.2 mL、1 M MgSO 4、0.2 mL、1 M KPO 4 (すべてのこれらのソリューションは、滅菌) 5 mL を追加し、55 でホット プレート上の磁気攪拌によるそれらをミックス ° C</li>
	<li>は、混合 NGM 媒体を同じボリューム (100 mL) を 2 本に分割します。次に、1 つのボトルに 1 mL の DMSO を追加、再び磁気攪拌を使用してそれをミックスします。次のステップまでの 55 ° C の水浴中他のボトルを格納します。各 35 x 10 mm 2 シャーレに DMSO 含有培地の分注 3 mL。このステップから約 33 DMSO 含有 NGM プレートを行うことができます</li>。
	<li>磁気攪拌を使用して他のボトルをミックス、エトポシド 75 mM (ストック DMSO に溶解) の 1 つの mL を追加、もう一度、ミックス、分注の手順 (手順 3.4)。約 33 エトポシド (750 μ M)-この手順で NGM プレートを含む可能です 。
	注: 相関以前紙 6、我々 はテスト 0、250、500、およびエトポシドの 1,000 μ M。そのデータに基づいて、我々 は本稿でエトポシド投与量の 750 μ M を選んだ</li>。
	<li>クール NGM プレートは化学を含む部屋の温度の下で約 3 時間、室温でそれらを残して、使用するまで 4 ° C で保存します 。
	注: 光に敏感な化学物質の場合光誘起分解を最小限に抑えるための光をブロックします 。
	メモ: 必要に応じて、アッセイは、以下のように 2 つの異なる化学治療条件を使用して実行することができますに産卵のため化学物質がなければ通常 NGM プレートをください</li>。
	<li>追加 100 μ L の (セクション 2) として熱不活化 エシェリヒア属大腸菌 OP50、NGM の各板に普及します。化学試験の 20 ° C に c. の elegans のインキュベーターで一晩乾燥できるように</li>
</ol> 4。線虫 c. エレガンス の成長の測定 <ol><li>750 μ M エトポシドまたは 1 %dmso を添加した NGM プレートに転送時代同期の 線虫 卵します</li>。
	<li>4 日間の 20 ° c の定温器で加温 線虫。実体顕微鏡を用いたワームを観察し、顕微鏡画像を毎日取る。通常 20 倍の倍率 (1 X 対物レンズ、2 倍のズーム倍率 10 X 接眼レンズ レンズ) は c. の elegans の成長観察に適しています。またワームのサイズ校正用顕微鏡ステージ マイクロメータの顕微鏡像を取る 。
	注: 飢餓毒性試験に影響します。したがって、十分な細菌をフィード転送 線虫 を調整したり先頭で番号の卵します。飢餓の可能性を除外する 3 日まで観察します</li>。
	<li>DMSO や ImageJ ソフトウェアを使用して各時点でエトポシドで治療の c. の elegans の体長を測定します 。
	注: 各サンプル測定 50 ワームは統計分析のために十分な。
	<ol><li>ImageJ では、顕微鏡ステージ マイクロメータのイメージを開く (&#39; ファイル &#39; &#8594; &#39; を開く &#39;). 
		メモ: マイクロメータのイメージとワーム イメージ (ステップ 4.2) は、同じ倍率である必要があります</li>。
		<li>を使用してマイクロメータ校正画像を 1,000 μ m のラインをドラッグ &#39; 直線 &#39; ツール</li>。
		<li>クリック &#39; 分析 &#39; &#8594; &#39; 縮尺の設定 &#39; 入力 1,000 μ m におよび、&#39; 距離を知られている &#39; ボックスと &#39; 長さの単位 &#39;] ボックスに、それぞれ。チェック &#39; グローバル &#39; クリック &#39; OK &#39;.</li>
		<li>がワームの画像を開く (&#39; ファイル &#39; &#8594; &#39; オープン &#39;)。使用して、各ワームの特徴に沿って線を引く &#39; フリーハンド &#39; ツール。クリックして本体長さデータを取得 &#39; 分析 &#39; &#8594; &#39; メジャー &#39;.</li>
		<li>50 ワームのこの手順を繰り返します</li>。
	</ol></li></ol> 5。線虫 卵産卵アッセイ、NGM <ol><li>歳同期加温卵プレート含む DMSO または 64 h エトポシド (初産) の前に 20 の若い大人の段階まで ° c. 
	注: それは成長測定実験からワームを使用するオプションです。成長の測定を行うし、卵産卵アッセイの一緒にすると便利です</li>。
	無農薬 (条件 1、化学処置の若い大人の段階に卵からの時間の一定期間内) <li>新しい NGM に転送 5 成虫プレートまたは同じ化学的前処理 (条件 2、連続投与を含む新しい NGM プレート全体的に実験期間を通して化学物質)、し、それらをインキュベートして 24 時間 
	それぞれの治療のため 3-5 NGM プレートを使用してレプリケートする勧めします注意。統計分析のためこれらの複製を使用できます</li>。
	<li>は、前述のように、新しい NGM プレートに転送し、毎日卵の数をカウントします。逃げ出した、死亡した、内部的にハッチしていました、ワームをカウントします。編</li>
	<li>ワームは、通常 5 日間で、ない卵を産むまでこれらの手順を繰り返します</li>。
	<li>各板からワームあたりの産卵数を計算し、毎日卵の総数を決定する 5 日間のこれらの値を合計します 。
	注: 除外クロール ワームの数そして内部的に計算から孵化します</li>。
</ol>

<ol>
	<li>Blomme, E. A., Will, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicology+strategies+for+drug+discovery:+present+and+future.">Toxicology strategies for drug discovery: present and future.</a> Chem. Res. Toxicol. 29 (4), 473-504 (2016).</li><li>Lilienblum, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+methods+to+safety+studies+in+experimental+animals:+role+in+the+risk+assessment+of+chemicals+under+the+new+European+Chemicals+Legislation+(REACH).">Alternative methods to safety studies in experimental animals: role in the risk assessment of chemicals under the new European Chemicals Legislation (REACH).</a> Arch. Toxicol. 82 (4), 211-236 (2008).</li><li>Honnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caenorhabditis+elegans+as+a+powerful+alternative+model+organism+to+promote+research+in+genetic+toxicology+and+biomedicine.">Caenorhabditis elegans as a powerful alternative model organism to promote research in genetic toxicology and biomedicine.</a> Arch. Toxicol. , (2017).</li><li>Hunt, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+C.+elegans+model+in+toxicity+testing.">The C. elegans model in toxicity testing.</a> J. Appl. Toxicol. 37 (1), 50-59 (2017).</li><li>Porta-de-la-Riva, M., Fontrodona, L., Villanueva, A., Ceron, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+Caenorhabditis+elegans+methods:+synchronization+and+observation.">Basic Caenorhabditis elegans methods: synchronization and observation.</a> J. Vis. Exp. (64), e4019 (2012).</li><li>Lee, S. Y., Kim, J. Y., Jung, Y. J., Kang, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicological+evaluation+of+the+topoisomerase+inhibitor,+etoposide,+in+the+model+animal+Caenorhabditis+elegans+and+3T3-L1+normal+murine+cells.">Toxicological evaluation of the topoisomerase inhibitor, etoposide, in the model animal Caenorhabditis elegans and 3T3-L1 normal murine cells.</a> Environ. Toxicol. 32 (6), 1836-1843 (2017).</li><li>Imanikia, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+application+of+the+comet+assay+to+assess+the+genotoxicity+of+environmental+pollutants+in+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">The application of the comet assay to assess the genotoxicity of environmental pollutants in the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Environ. Toxicol. Pharmacol. 45, 356-361 (2016).</li><li>Guo, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfluorooctane+sulfonate+exposure+causes+gonadal+developmental+toxicity+in+Caenorhabditis+elegans+through+ROS-induced+DNA+damage.">Perfluorooctane sulfonate exposure causes gonadal developmental toxicity in Caenorhabditis elegans through ROS-induced DNA damage.</a> Chemosphere. 155, 115-126 (2016).</li><li>Allard, P., Kleinstreuer, N. C., Knudsen, T. B., Colaiacovo, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+C.+elegans+screening+platform+for+the+rapid+assessment+of+chemical+disruption+of+germline+function.">A C. elegans screening platform for the rapid assessment of chemical disruption of germline function.</a> Environ. Health Perspect. 121 (6), 717-724 (2013).</li><li>Singh, S., Sharma, B., Kanwar, S. S., Kumar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lead+phytochemicals+for+anticancer+drug+development.">Lead phytochemicals for anticancer drug development.</a> Front. Plant Sci. 7, 1667 (2016).</li><li>Kang, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+topoisomerase+inhibitor,+daurinol,+suppresses+growth+of+HCT116+cells+with+low+hematological+toxicity+compared+to+etoposide.">A novel topoisomerase inhibitor, daurinol, suppresses growth of HCT116 cells with low hematological toxicity compared to etoposide.</a> Neoplasia. 13 (11), 1043-1057 (2011).</li><li>Chaudhuri, J., Parihar, M., Pires-daSilva, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+introduction+to+worm+lab:+from+culturing+worms+to+mutagenesis.">An introduction to worm lab: from culturing worms to mutagenesis.</a> J. Vis. Exp. (47), e2293 (2011).</li><li>Zarse, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+insulin/IGF1+signaling+extends+life+span+by+promoting+mitochondrial+L-proline+catabolism+to+induce+a+transient+ROS+signal.">Impaired insulin/IGF1 signaling extends life span by promoting mitochondrial L-proline catabolism to induce a transient ROS signal.</a> Cell Metab. 15 (4), 451-465 (2012).</li><li>Sutphin, G. L., Kaeberlein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+Caenorhabditis+elegans+life+span+on+solid+media.">Measuring Caenorhabditis elegans life span on solid media.</a> J. Vis. Exp. (27), e1152 (2009).</li><li>Weimer, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=D-Glucosamine+supplementation+extends+life+span+of+nematodes+and+of+ageing+mice.">D-Glucosamine supplementation extends life span of nematodes and of ageing mice.</a> Nat. Commun. 5, 3563 (2014).</li><li>Schmeisser, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+ROS+signaling+rather+than+AMPK/sirtuin-mediated+energy+sensing+links+dietary+restriction+to+lifespan+extension.">Neuronal ROS signaling rather than AMPK/sirtuin-mediated energy sensing links dietary restriction to lifespan extension.</a> Mol. Metab. 2 (2), 92-102 (2013).</li><li>Parodi, D. A., Damoiseaux, R., Allard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+assessment+of+germline+chemical+toxicity+using+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">Comprehensive assessment of germline chemical toxicity using the nematode Caenorhabditis elegans.</a> J. Vis. Exp. (96), e52445 (2015).</li><li>Hahm, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C.+elegans+maximum+velocity+correlates+with+healthspan+and+is+maintained+in+worms+with+an+insulin+receptor+mutation.">C. elegans maximum velocity correlates with healthspan and is maintained in worms with an insulin receptor mutation.</a> Nat. Commun. 6, 8919 (2015).</li><li>Nussbaum-Krammer, C. I., Neto, M. F., Brielmann, R. M., Pedersen, J. S., Morimoto, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+the+spreading+and+toxicity+of+prion-like+proteins+using+the+metazoan+model+organism+C.+elegans.">Investigating the spreading and toxicity of prion-like proteins using the metazoan model organism C. elegans.</a> J. Vis. Exp. (95), e52321 (2015).</li><li>Schmidt, B. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+acute+and+developmental+neurotoxicity+screening:+an+overview+of+cellular+platforms+and+high-throughput+technical+possibilities.">In vitro acute and developmental neurotoxicity screening: an overview of cellular platforms and high-throughput technical possibilities.</a> Arch. Toxicol. 91 (1), 1-33 (2017).</li><li>Fey, S. J., Wrzesinski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+drug+toxicity+using+3D+spheroids+constructed+from+an+immortal+human+hepatocyte+cell+line.">Determination of drug toxicity using 3D spheroids constructed from an immortal human hepatocyte cell line.</a> Toxicol. Sci. 127 (2), 403-411 (2012).</li></ol>

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この記事ではc. の elegans、土壌線虫毒性物質の例としてエトポシドの使用中の化学物質の毒性評価をについて説明します。このため、2 つの実験条件を使用しました。最初のセットで線虫若い大人の段階に卵からプレートを含むエトポシドで栽培し、ワームは、化学物質なしの通常 NGM プレートに卵を産むを許されました。2 番目の実験セットにc. の elegansは全実験期間を通...

毒性学的評価は、医薬品、栄養補助食品、機能性化粧品の開発だけでなく、様々 な環境汚染物質のリスク評価に不可欠です。齧歯動物モデルであるこの毒性試験用実験システム生体内で最も人気のあります。また、線虫などの非哺乳類生物も広く使われています。非哺乳類の毒性評価モデルは動物の倫理的な問題だけでなく、その利便性と経済性、保守性、速度、および再現性1,2 を考慮した有用性のため有益です。 ,3,4。
線虫 c. エレガンス、土ワーム、ラウンドが様々 な基礎・応用生物学と化学の研究ではモデル動物として悪用されています。それは長さ 1 mm、透明の線虫の固体または液体線虫成長メディア (NGM)エシェリヒア属大腸菌OP50 細菌のひずみうんざりを単に維持されています。線虫が短いライフ サイクルと野生型の N2 の線虫は、約 300 の卵を産みます。そこで、実験材料3,4,5として使用する簡単に伝達されます。また、線虫は、多くの薬物や環境汚染物質6,7,8,9の毒性学的研究で広く使用されています。
多くの抗がん剤は、がん細胞が急速に分裂をターゲットとするため、急速に骨髄、消化管上皮、毛包細胞などの正常の細胞分裂にも被害が。たとえば、トポイソメラーゼ阻害抗がん剤ターゲット癌細胞の DNA 複製過程したがって、彼らはまた、急速に通常の細胞分裂を阻害します。すべての生きている有機体では、topoisomerases、これらトポイソメラーゼ阻害剤ほとんど影響環境生態系6,10,11をご利用あり。したがって、モデル動物を用いた薬物毒性評価プラットフォームは、貴重な医薬品の開発に環境リスク評価です。
この記事で私たちは線虫モデルの有毒化学物質としてそのターゲット トポイソメラーゼ II、臨床抗悪性腫瘍剤であるエトポシドの毒性をテストする詳細なプロトコルを説明します。このため、体の大きさと線虫エトポシドで治療中に産んだ卵の合計数の測定法について述べる.

<table><tbody><tr><td>Agar</td><td>Affymetrix, USA</td><td>10906</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;Caenorhabditis elegans&lt;/em&gt; N2</td><td>Caenorhabditis Genetics Center (CGC)</td><td></td><td>Wild type</td></tr><tr><td>Cholesterol</td><td>Sigma, USA</td><td>C3045</td><td></td></tr><tr><td>Dimethyl sulfoxide</td><td>Sigma, USA</td><td>D2650</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;Escherichia coli &lt;/em&gt;OP50</td><td>Caenorhabditis Genetics Center (CGC)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Etoposide</td><td>Sigma, USA</td><td>E1383</td><td></td></tr><tr><td>Image J software (ver 1.4)</td><td>Natinoal Institute of Health, USA</td><td></td><td>https://imagej.nih.gov/ij/</td></tr><tr><td>Microscope camera</td><td>Jenopitk, Progress Gryphax, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Peptone</td><td>Merck, USA</td><td>107213</td><td></td></tr><tr><td>35 &amp;times; 10 mm Petri dish</td><td>SPL Life Sciences, South Korea</td><td>10035</td><td></td></tr><tr><td>90 &amp;times; 15 mm Petri dish</td><td>SPL Life Sciences, South Korea</td><td>10090</td><td></td></tr><tr><td>Stereo microscope</td><td>Nikon, Japan</td><td>SMZ800N</td><td></td></tr><tr><td>Yeast extract</td><td>Becton Dickinson, USA</td><td>212750</td><td></td></tr></tbody></table>

measuring the effect of chemicals on the growth and reproduction of caenorhabditis elegans

毒性評価は、基礎・応用生物科学の分野で生きている有機体の化学物質の影響を理解するために重要です。ラウンド非哺乳類土壌線虫ワームはその利便性と哺乳類動物システムに比べ動物倫理の欠如のための毒物学の貴重なモデル生物です。このプロトコルでは、線虫で化学物質の毒性評価の詳細な手順を説明します。臨床抗癌性の薬剤は、ヒトのトポイソメラーゼ II を対象とし、ひと癌細胞の DNA 複製を阻害する、エトポシドは、化学のテスト モデルとして選ばれました。年齢同期線虫卵がジメチルスルホキシド (DMSO) やエトポシドにさらされた、線虫の成長は毎日 4 日間によって監視ステレオ顕微鏡観察。卵の総数はc. の elegans DMSO 処理からレイアウトやエトポシドは実体顕微鏡を使用しても数えられました。エトポシド治療には、成長と再生、C. elegansの著しい影響を受けます。ちなみにワームから化学物質の別の治療期間と卵の総数のことが判断できる可逆か不可逆的なc. の elegans再現における化学物質の生殖毒性であります。これらのプロトコルは両方様々 な薬の開発と環境有害物質のリスク評価のために有用かもしれない。

エトポシド (24-96 h) の治療は大幅線虫 c. エレガンスの成長を遅らせた。1.04 mm (図 1) に成長した車両処理ワーム培養 96 時間後エトポシド ワームは 0.86 mm 本体長さに増加。発育不良もどうやら、ステレオ顕微鏡観察 (図 2) の下で観察されました。72 時間で車両扱いワームからの卵を目にしました。その一方で、エトポ?...

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Measuring the Effect of Chemicals on the Growth and Reproduction of Caenorhabditis elegans

モデル動物、線虫、化学物質の毒性を評価する基本的なプロトコルを説明します。メソッドは、便利で様々 な環境汚染物質のリスク評価については医薬品の開発に有用です。

成長および線虫の繁殖に対する薬剤の効果を測定

Toxicological evaluation is crucial for understanding the effects of chemicals on living organisms in basic and applied biological science fields. A ...

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Measuring the Effect of Chemicals on the Growth and Reproduction of Caenorhabditis elegans

16.9K ビュー.  Korea Institute of Science and Technology. モデル動物、線虫、化学物質の毒性を評価する基本的なプロトコルを説明します。メソッドは、便利で様々 な環境汚染物質のリスク評価については医薬品の開発に有用です。

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Comprehensive Assessment of Germline Chemical Toxicity Using the Nematode Caenorhabditis elegans

Identifying the reproductive toxicity of the thousands of chemicals present in our environment has been one of the most tantalizing challenges in the field of environmental health. This is due in part to the paucity of model systems that can (1) accurately recapitulate keys features of reproductive processes and (2) do so in a medium- to high-throughput fashion, without the need for a high number of vertebrate animals.
We describe here an assay in the nematode C. elegans that allows the rapid identification of germline toxicants by monitoring the induction of aneuploid embryos. By making use of a GFP reporter line, errors in chromosome segregation resulting from germline disruption are easily visualized and quantified by automated fluorescence microscopy. Thus the screening of a particular set of compounds for its toxicity can be performed in a 96- to 384-well plate format in a matter of days. Secondary analysis of positive hits can be performed to determine whether the chromosome abnormalities originated from meiotic disruption or from early embryonic chromosome segregation errors. Altogether, this assay represents a fast first-pass strategy for the rapid assessment of germline dysfunction following chemical exposure.

Comprehensive Assessment of Germline Chemical Toxicity Using the Nematode Caenorhabditis elegans

We describe the detailed steps of a high-throughput chemical assay in the nematode Caenorhabditis elegans used to assess germline toxicity. In this assay, disruption of germline function following chemical exposure is monitored using a fluorescent reporter specific to aneuploid embryos.

線虫を用いて生殖化学毒性を総合的に評価<em&gt;線虫（Caenorhabditis elegans）</em

Identifying the reproductive toxicity of the thousands of chemicals present in our environment has been one of the most tantalizing challenges in the ...

発生生物学

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

Caenorhabditis elegans is a useful organism for testing chemical effects on physiology. Whole organism small molecule screens offer significant advantages for identifying biologically active chemical structures that can modify complex phenotypes such as lifespan. Described here is a simple protocol for producing hundreds of 96-well culture plates with fairly consistent numbers of C. elegans in each well. Next, we specified how to use these cultures to screen thousands of chemicals for effects on the lifespan of the nematode C. elegans. This protocol makes use of temperature sensitive sterile strains, agar plate conditions, and simple animal handling to facilitate the rapid and high throughput production of synchronized animal cultures for screening.

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

Here we describe a simple protocol for rapidly producing hundreds of nematode growth media agar, 96-well culture plates with consistent numbers of Caenorhhabditis elegans per well. These cultures are useful for the phenotypic screening of whole organisms. We focus here on using these cultures to screen chemicals for pro-longevity effects.

カエノラブディティス ・ エレガンスにおけるハイスループット化合物スクリーニングのための簡単な方法

Caenorhabditis elegans is a useful organism for testing chemical effects on physiology. Whole organism small molecule screens offer significant advantages ...

生化学

A High-throughput Assay for the Prediction of Chemical Toxicity by Automated Phenotypic Profiling of Caenorhabditis elegans

Applying toxicity testing of chemicals in higher order organisms, such as mice or rats, is time-consuming and expensive, due to their long lifespan and maintenance issues. On the contrary, the nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) has advantages to make it an ideal choice for toxicity testing: a short lifespan, easy cultivation, and efficient reproduction. Here, we describe a protocol for the automatic phenotypic profiling of C. elegans in a 384-well plate. The nematode worms are cultured in a 384-well plate with liquid medium and chemical treatment, and videos are taken of each well to quantify the chemical influence on 33 worm features. Experimental results demonstrate that the quantified phenotype features can classify and predict the acute toxicity for different chemical compounds and establish a priority list for further traditional chemical toxicity assessment tests in a rodent model.

A High-throughput Assay for the Prediction of Chemical Toxicity by Automated Phenotypic Profiling of Caenorhabditis elegans

A quantitative method has been developed to identify and predict the acute toxicity of chemicals by automatically analyzing the phenotypic profiling of Caenorhabditis elegans. This protocol describes how to treat worms with chemicals in a 384-well plate, capture videos, and quantify toxicological related phenotypes.

線虫の表現型プロファイリングを自動化によって化学的毒性予測のための高スループット試金

Applying toxicity testing of chemicals in higher order organisms, such as mice or rats, is time-consuming and expensive, due to their long lifespan and ...

環境学

Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants

Information about toxicities of chemicals are essential in their application and waste management. For chemicals at low concentrations, the long-term effects are very important in judging their consequences in the environment and on human health. In demonstrating long-term influences, effects of chemicals over generations in recent studies provide new insight. Here, we describe protocols for studying effects of chemicals over multiple generations using free-living nematode Caenorhabditis elegans. Two aspects are presented: (1) trans-generational (TG) and (2) multi-generational effect studies, the latter of which is separated to multi-generational exposure (MGE) and multi-generational residual (MGR) effect studies. The TG effect study is robust with a simple purpose to determine whether chemical exposure to parents can result in any residual consequences on offspring. After the effects are measured on parents, sodium hypochlorite solutions are used to kill the parents and keep the offspring so as to facilitate effect measurement on the offspring. The TG effect study is used to determine whether the offspring are affected when their parent is exposed to the pollutants. The MGE and MGR effect study is systematical used to determine whether continuous generational exposure can result in adaptive responses in offspring over generations. Careful pick-up and transfer are used to distinguish generations to facilitate effect measurement on each generation. We also combined protocols to measure locomotion behavior, reproduction, lifespan, biochemical and gene expression changes. Some example experiments are also presented to illustrate the trans- and multi-generational effect studies.

Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants

Trans- and multi-generational effects of persistent chemicals are essential in judging their long-term consequences in the environment and on the human health. We provide novel detailed methods for studying trans- and multi-generational effects using free-living nematode Caenorhabditis elegans.

毒性物質のトランスおよび多世代効果の研究のためのカエナルハブ炎エレガンスの使用

Information about toxicities of chemicals are essential in their application and waste management. For chemicals at low concentrations, the long-term ...

線虫の食物摂取量と寿命を測定するためのハイスループットアッセイ

Quantifying Food Intake in Caenorhabditis elegans by Measuring Bacterial Clearance

Feeding is an essential biological process for an organism&#39;s growth, reproduction, and survival. This assay aims to measure the food intake of Caenorhabditis elegans&#160;(C. elegans), an important parameter when studying the genetics of aging or metabolism. In most species, feeding is determined by measuring the difference between the amount of food provided and the amount left after a given time interval. The method presented here uses the same strategy to determine the feeding of C. elegans. It measures the amount of bacteria, the food source of C. elegans, cleared within 72 h. This method uses 96-well microtiter plates and has allowed the screening of hundreds of drugs for their ability to modulate food intake at a speed and depth not possible in other animal models. The strength of this assay is that it allows to measure feeding and lifespan simultaneously and directly measures the disappearance of food and, thus, is based on the same principles used for other organisms, facilitating species-to-species comparison.

著者スポットライト:脂肪毒性とHFpEFの関係を探る 

This protocol describes an assay to quantify Caenorhabditis elegans feeding rate based on measuring the clearance of bacteria in liquid culture.

細菌クリアランスの測定による 線虫 の食物摂取量の定量化

Feeding is an essential biological process for an organism&#39;s growth, reproduction, and survival. This assay aims to measure the food intake of ...

行動学

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.

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 ...

神経科学

Measuring Caenorhabditis elegans Life Span in 96 Well Microtiter Plates

Lifespan is a biological process regulated by several genetic pathways. One strategy to investigate the biology of aging is to study animals that harbor mutations in components of age-regulatory pathways. If these mutations perturb the function of the age-regulatory pathway and therefore alter the lifespan of the entire organism, they provide important mechanistic insights1-3.
Another strategy to investigate the regulation of lifespan is to use small molecules to perturb age-regulatory pathways. To date, a number of molecules are known to extend lifespan in various model organisms and are used as tools to study the biology of aging4-16. The number of molecules identified thus far is small compared to the genetic "toolset" that is available to study the biology of aging.
Caenorhabditis elegans is one of the principle models used to study aging because of its excellent genetics and short lifespan of three weeks. More recently, C.elegans has emerged as a model organism for phenotype based drug screens5,7,16-20 because of its small size and its ability to grow in microtiter plates.
Here we present an assay to measure C.elegans lifespan in 96 well microtiter plates. The assay was developed and successfully used to screen large libraries for molecules that extend C.elegans lifespan7. The reliability of the assay was evaluated in multiple tests: first, by measuring the lifespan of wild type animals grown at different temperatures; second, by measuring the lifespan of mutants with altered lifespans; third, by measuring changes in lifespan in response to different concentrations of the antidepressant Mirtazepine. Mirtazepine has previously been shown to extend lifespan in C.elegans7. The results of these tests show that the assay is able to replicate previous findings from other assays and is quantitative. The microtiter format also makes this lifespan assay compatible with automated liquid handling systems and allows integration into automated platforms.

Measuring Caenorhabditis elegans Life Span in 96 Well Microtiter Plates

In this protocol we present a method to measure Caenorhabditis elegans lifespan in 96 well microtiter plates.

計測線虫（Caenorhabditis elegans）</em96穴マイクロタイタープレートの>寿命

Lifespan is a biological process regulated by several genetic pathways. One strategy to investigate the biology of aging is to study animals that harbor ...

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 ...

成長および線虫の繁殖に対する薬剤の効果を測定

要約

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線虫を用いて生殖化学毒性を総合的に評価

カエノラブディティス・エレガンスにおけるハイスループット化合物スクリーニングのための簡単な方法

線虫の表現型プロファイリングを自動化によって化学的毒性予測のための高スループット試金

毒性物質のトランスおよび多世代効果の研究のためのカエナルハブ炎エレガンスの使用

細菌クリアランスの測定による線虫の食物摂取量の定量化

細菌クリアランスの測定による線虫の食物摂取量の定量化

細菌クリアランスの測定による線虫の食物摂取量の定量化

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

計測線虫（Caenorhabditis elegans）寿命

上の細菌の影響を測定する

成長および線虫の繁殖に対する薬剤の効果を測定

要約

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線虫を用いて生殖化学毒性を総合的に評価

カエノラブディティス ・ エレガンスにおけるハイスループット化合物スクリーニングのための簡単な方法

線虫の表現型プロファイリングを自動化によって化学的毒性予測のための高スループット試金

毒性物質のトランスおよび多世代効果の研究のためのカエナルハブ炎エレガンスの使用

細菌クリアランスの測定による 線虫 の食物摂取量の定量化

細菌クリアランスの測定による 線虫 の食物摂取量の定量化

細菌クリアランスの測定による 線虫 の食物摂取量の定量化

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

計測線虫（Caenorhabditis elegans）寿命

上の細菌の影響を測定する

カエノラブディティス・エレガンスにおけるハイスループット化合物スクリーニングのための簡単な方法

細菌クリアランスの測定による線虫の食物摂取量の定量化

細菌クリアランスの測定による線虫の食物摂取量の定量化

細菌クリアランスの測定による線虫の食物摂取量の定量化