Method Article
Bu protokolü biz ölçmek için bir yöntem mevcut. Caenorhabditis elegans ömrü.
Ömrü birkaç genetik yollar tarafından düzenlenen bir biyolojik süreçtir. Yaşlanma biyolojisi araştırmak için bir strateji hayvanları çalışma olduğunu yaşa düzenleyici yolların bileşenleri liman mutasyonlar. Eğer bu mutasyonlar karıştırmayı yaş düzenleyici yolun fonksiyonu ve bu nedenle tüm organizmanın ömrü değiştirmez, onlar önemli mekanistik anlayışlar 1-3 sağlar.
Ömrü düzenlenmesi araştırmak için başka bir strateji karıştırmayı yaşa düzenleyici yollarda küçük moleküller kullanmaktır. Bugüne kadar bir dizi, moleküllerin çeşitli model organizmalarda ömrü uzatmak için bilinen ve yaşlanma 4-16 biyolojisi okumak için bir araç olarak kullanılır. Tespit moleküllerinin sayısı şimdiye kadar yaşlanma biyolojisi okumak için kullanılabilir genetik "araç seti" ile karşılaştırıldığında küçük.
Caenorhabditis elegans mükemmel genetik ve üç hafta gibi kısa ömrü nedeniyle yaşlanma çalışma prensibi modelleri biridir. Daha yakın zamanlarda, C.elegans, çünkü onun küçük boyutu ve microtiter plakalar büyümeye yeteneğini fenotip bazlı ilaç ekranlar 5,7,16-20 için bir model organizma olarak ortaya çıkmıştır .
Burada 96 microtiter plakalar C.elegans ömrünü ölçmek için bir test sunuyoruz. Testin geliştirilen ve C.elegans ömrü 7 uzatmak molekülleri için büyük kütüphaneler ekrana başarıyla kullanılmıştır. Birden fazla testleri testinin güvenilirliği değerlendirildi: Önce, farklı sıcaklıklarda yetiştirilen vahşi tip hayvanların ömrünü ölçerek, ikinci, değişen yaşam süresini mutantlar ömrü ölçerek, üçüncü, farklı konsantrasyonlarda yanıt olarak ömrü değişiklikleri ölçerek antidepresan Mirtazepine. Mirtazepine daha önce C.elegans 7 ömrünü uzatmak için gösterilmiştir . Bu testlerin sonuçları, testin diğer testleri önceki bulguları çoğaltmak mümkün ve kantitatif olduğunu göstermektedir. Mikrotiter biçimi de bu ömrü testi otomatik sıvı taşıma sistemleri ile uyumlu hale getirir ve otomatik platformları entegrasyon sağlar.
Bakış: protokol dört bölümden ayrılmıştır. Bölüm 1 beslenme bakteri nasıl hazırlanacağını açıklar. Bölüm 2, solucan kültürü nasıl hazırlanacağını açıklar. Bölüm 3 ömrü puanı nasıl açıklamaktadır. Bölüm 4, bazı temsilcisi sonuçları gösterir ve Bölüm 5, gerekli çözümler hazırlamak anlatılmaktadır. Ömrü deneyleri tamamlamak için birkaç hafta sürebilir. Protokol haftanın her adım için, gün ve günün zamanı planlama kolaylaştırmak için yer almaktadır. (Gün 0) L4 aşamasında tüm protokol için referans noktası olarak kullanılır.
1. Besleme Bakteriler hazırlanması
Bu bölümde, beslenme bakterilerin hazırlık açıklamaktadır. Özel E. coli OP50 denir C.elegans beslemek için kullanılan suşu. Diğer bakterilerin solucan kültürüne çapraz bulaşmasını önlemek için bu protokol, önce, OP50 gerginlik Carbenicillin / ampisilin dirençli 21 yapılmıştır. OP50 4-5 gün önceden hazırlayın. OP50 ile temas eden tüm malzemeler steril olmalıdır.
-7 Gün: Perşembe (1. hafta): 5 ml, 37 gece boyunca bir tek OP50 kolonisi ve inkübe ° C bakteriyel bir çalkalayıcı 100 mg / ml ampisilin ve 0,1 mg / ml Amfoterisin B içeren TB İnokülasyon .
Gün -6: Cuma (hafta 1).
Sabah 08:30. Kültür için yeterli süre doygunluk ulaşmak için izin vermek için erken İnokülasyon
2. Senkron Worm Kültür hazırlanması
Bu bölümde, solucan kültürünün hazırlanması açıklamaktadır. Onun hedefi, solucanlar bir yaş eşzamanlı nüfus üretmek için. , Çamaşır suyu tedavisinden sonra 5. adımda C.elegans ile temas eden tüm malzemeler steril olmalıdır . Plakalar 20 ° C sürece aksi belirtilmedikçe tutulur.
Gün -6: Cuma (hafta 1), 16:00: yeni bir plaka Transfer hayvanlar
Gün -3: Pazartesi (2. hafta) saat 10:00: senkron bir nüfusun oluşturulması
-2 Gün: Salı (2. hafta), 12:00: Tohum tabak içine hayvanlar
Gün 0: Perşembe (2. hafta) öğleden önce: Fluorodeoxyuridine ekleyerek hayvanlar sterilize (FUDR)
1. Gün: Cuma (hafta 2): kültürüne ilaç
4. Gün: Pazartesi (hafta 3): Değişim Avcılar
5. Gün: Salı (3 hafta): açlık önlemek için yeni OP50 ekle
3. Ömrü, Puanlama.
Bu bölümde, Bölüm 2 senkronize solucan nüfusun yaşam hayvanlar ölene kadar nasıl izlenir açıklamaktadır. 96 kuyucuğu hayvanları gözlemlemek için, 2x veya 2.5x objektif bir inverted mikroskop kullanın. Kayıt sağkalım verileri haftada üç kez, Pazartesi, Çarşamba ve Cuma günleri. Hareket hayvanların canlı ya da ölü olup olmadığını belirlemek için kullanın. Güçlü ışık, özellikle de mavi ışık taşımak için hayvanların neden olur. Testte ölü hayvanlar çıkarmayın. Bazen, hayvanların hareket etmedi ve bir önceki sayısında ölü tespit edildi, daha sonra üzerinde hareket edebilir.
4. Temsilcisi Sonuçlar.
Bu bölüm, bu testte ve bazı temsilcisi sonuçları tarafından oluşturulan ömrünü veri kayıtlarını tutmak nasıl bir örnek gösterir.
Şekil 1A Bu testte sırasında ömrü veri kaydetmek için nasıl bir örnek gösterir. Bir excel sayfasına her kuyuda nüfusun hayatta kalma izlemek için kullanılır. Her iyi plakasını koordine, gerilme, ilaç, ilaç konsantrasyonu ve 0 gün canlı hayvanların toplam sayısı (X0) Deneyin başında. Kayıt tarihi yanı sıra, her bir kuyu içinde çeşitli toplumlarda hayatta takip edebilmek için bir hafta, canlı ve ölü hayvan sayısının üç katı. Sonuçları grafik için, her gün için canlı hayvanların kısmını hesaplamak ve gün içinde zamanın bir fonksiyonu olarak arsa. P-değerleri STATA ya da benzer bir yazılım gibi istatistiksel paketleri kullanılarak hesaplanmalıdır.
C.elegans, orta ömrü sıcaklığa bağlıdır. Şekil 1B ömrü sıcaklık bağımlı değişiklikler doğru ömrü testi 22 mikrotiter çoğaltılamaz olduğunu gösterir. Benzer şekilde, mikrotiter plate assay vahşi tip N2 hayvanlar 23-24 25 (Şekil 1C) farklı yaşam süresini bildirildi mutantlar ömrü değişiklikler üretir.
Tahlil daha nicel ifadeler yapmak için kullanılabilir. Fig1D ortalama ömrü 7 Mirtazepine konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak çizilmiştir. Her veri noktası 7-12 nüfusun ortalama ömrü, her zamanda farklı yaşam temsil eder. De başına hayvan sayısı (5-15 hayvanlar) nispeten düşük olsa da hata çubukları görüleceği gibi, iyi-iyi varyasyon nispeten küçük.
Şekil 1 tabanlı ömrü testi mikrotiter plate literatürde bildirilen ömrü değişiklikleri doğru üretir.
(A) Örnek verileri bir Excel hesap toplanmıştır. Her sayma oturum tarih boyunca, iyi koordine etmek ve canlı ve ölü hayvan sayısı kaydedildi. Deneyin başında, her bir kuyunun hayvanların toplam sayısı tespit edildi. (B) vahşi tip sağkalım eğrisi (N2) hayvanlar 20 büyüdü ° C ve 25 ° C (C) ömrü etkileyecek mutasyonları taşıyan suşlarının sağkalım eğrileri. Her dört suşları 20 ° C'de paralel olarak ölçüldü (D) Mirtazepine tedavi N2 hayvanlar doz yanıt eğrisi. Ortalama ömrü Mirtazepine konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak çizilmiştir. Hata çubukları başına 8 kuyu durum SEM göstermektedir.
5. Malzemeler.
M9 tampon, 1000 mL
Potassiumphosphate tampon pH 6.0, 1000 mL
Trace metal çözümü
S-bazal orta, 1000 mL
Potasyum sitrat 1M, 1000 mL
S-tam orta, 1000 mL
NGM agar
TB, 1000 mL
0.6 mM Fluorodeoxyuridine (FUDR, sigma kedi # F0503), 1000 mL
100 mg / ml Carbenicillin, 10 ml
250ug / ml Amfoterisin B, 4 mL
Sunulan protokol 96 microtiter plakalar C.elegans ömrü ölçümü sağlar. Temsilcisi sonuçlarında görüldüğü gibi bölümünde güvenilir bir önceki bulgularla çoğaltır ve kantitatif bilgi sağlar. Bu testte başarılı C.elegans ömrü üzerindeki etkileri için 89.000 moleküller üzerinde gösterildi.
Ilaç-tarama amacı için, ömrü 96 mikrotiter plate formatında ölçüm klasik katı ortam tahlil üzerinde birçok avantajı vardır. Bu medya hazırlık, kuluçka alanı miktarı ve gerekli ilaç miktarı için gerekli emek azaltır. 96-iyi bir format ve yüksek kapasiteli gösterimleri için tüm testinin mikroskopi kurulum otomasyonu izin verir.
Testin geliştirilmesi sırasında her değişken ve kombinasyonları için birden çok değer bunların C.elegans ömrü üzerindeki etkileri için test edildi. Bu testler için 3 ila 10 arasında değişen farklı OP50 konsantrasyon mg / ml (3, 4, 6, 8, 10 mg / ml), solucanlar de ortalama 7 ila 45 (7, 10, 15, 22, 45 arasında değişen farklı sayıda solucanlar / iyi), 40 de ortalama 150 mcL (40, 60, 80, 100, 120, 150 mcL) ve tampon kompozisyonunda değişiklikler arasında değişen farklı bir kültürü hacimleri. Girersek Carbenicillin dirençli OP50 konsantrasyonlarda Carbenicillin ne Amfoterisin B ne belirtilen C.elegans ömrü etkileyecek bulundu. Plakaları sürekli nazik sallayarak C.elegans sıvı kültüründe genellikle tavsiye edilir, bu testte kullanılan küçük miktarlar için vazgeçilebilir bulundu. Büyük kuyu microtiter plakalar kullanılacak, Nazik sallayarak ancak gereklidir. Değerler Bu protokol, farklı koşullarda test edilen istatistiksel karşılaştırma dayalı olarak dikkatli bir şekilde seçilmiştir.
Bu testin en şaşırtıcı özelliği muhtemelen C.elegans bandı ile mühürlenir 96 kuyucuğu tutulabilir bir gerçektir. Yan yana karşılaştırmalar, plastik mühürleyen ile mühürlü plakalar, ya da hava değişimi izin Avcılar ile mühürlü plakalar, kaplanmadan plakalar kültür hayvanların ömrü içinde herhangi bir fark ortaya koymamıştır. Her üç koşul, L1, 65 saat içinde gravid yetişkin hayvanların çok homojen geliştirilen ve çok karşılaştırılabilir ömürlü gösterdi. NGM paralel olarak yetiştirilen hayvanlar biraz daha hızlı gelişti, ancak bu fark, bir mühürleyen varlığı veya yokluğu bağımsız oldu.
Sunulan protokol canlı bakteri dayalı, ancak ölü bakteriler için adapte edilebilir. Ancak, bir sıvı tayininde bir tek hayatta kalan bakteriler hızla çoğalmaya ve kültür yeniden doldurmak. Bizim ellerde, sıvı kültürü için kullanılabilir olması ölçüde bakterileri öldürmek için tek güvenilir yolu, gama radyasyon ile bakteri uzun süreli tedavi.
Ömrü deneyi planlama göz önünde bulundurulması gereken önemli bir nokta tespiti güçtür. Etkisinin büyüklüğüne bağlı olarak, faiz ilacın etkisi çok kuyularda test edilmelidir. Tipik bir tahlil 4 ilaç ile tedavi edilen ve 4 kontrol kuyuları, karşılık gelen yaklaşık 40-50 hayvanların her deneylerde% 95 daha fazla bir ömrü içinde% 30 artış tespit etmek için yeterli olacaktır. Olguların sadece% 60% 14 artış tespit edilir ve bu nedenle daha fazla çoğaltmak kuyu gerektirir.
Bu testte tarafından oluşturulan ömrü veri zenginlik, deney geliştirmek veya özel parametrik Gompertz modelleri 1 zorlanma olabilir . Bu Gompertz modelleri algılama gücünü belirlemek ve büyük ölçekli ekranlar için yanlış pozitif ve negatiflerin sayısını tahmin etmek için yararlı. Biz kör deneylerde bu modellerin öngörüleri doğrulanmış ve büyük ekranlarda yanlış negatif numaraları (yayınlanmamış) tahmin etmek için onları kullandı.
Özetle, biz sunulan tahlil C.elegans, ömrünü uzatmak ve altında yatan mekanizmaları incelemek için küçük moleküller tanımlamak için büyük bir kullanım olacağını tahmin ediyoruz .
Bu Protokol, başlangıçta Linda Buck Laboratuvar Xiaolan Ye ve Michael Petrascheck Seattle'daki Fred Hutchinson Kanser Araştırma Merkezi'nde geliştirildi. Yukarıda ayrıntılı bir versiyonu, toplumun tüm işlem yapmak için hazırlanmıştır. Carol Taylor, Sarah LeBoeuf ve Andy Tomacelli protokol eleştirel okuma için teşekkür ederiz. Bu el yazması # 2866 Scripps Araştırma Enstitüsü. Petrascheck Lab Novartis ADI programı tarafından finanse edilmektedir.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır