Name: high-throughput screening and biosensing with fluorescent c. elegans strains
Uploaded: 2011-05-19T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Screening and Biosensing with Fluorescent C. elegans Strains at JoVE.com

C. elegans transgener lämnades av Caenorhabditis Genetics Center (University of Minnesota, Minneapolis, MN). Detta arbete stöddes av NIH R21 bevilja NS0667678-01 till KS. Alla författare har deltagit i insamling, analys och tolkning av data. CKL, KS, och KPC deltagit i att skriva och revidera manuskriptet.

1. Beredning av bakteriell mask mat Dag 1 <ol><li> Tillsätt 5 ml mättad E. coli OP50 bakterieodling till 500 ml Terrific buljong kompletteras med 50 mikrogram / ​​ml streptomycin och växa i en skakande inkubator (225 rpm) över natten vid 37 ° C. </li></ol> Dag 2 <ol start="2"><li> Dela natten bakterieodling i tio 50 ml rör och bakterier centrifug i en kyld centrifugera vid 2500 RCF i 20 minuter. </li><li> Dekantera av LB buljong och återsuspendera ...

<ol>
	<li>Simeonov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+high-throughput+screen+identifies+inhibitors+of+the+Schistosoma+mansoni+redox+cascade.">Quantitative high-throughput screen identifies inhibitors of the Schistosoma mansoni redox cascade.</a> PLoS Negl Trop Dis. 2, e127-e127 (2008).</li><li>Giacomotto, J., Segalat, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+screening+and+small+animal+models,+where+are+we.">High-throughput screening and small animal models, where are we.</a> Br J Pharmacol. 160, 204-216 (2010).</li><li>Artal-Sanz, M., de Jong, L., Tavernarakis, N. <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:+a+versatile+platform+for+drug+discovery.">Caenorhabditis elegans: a versatile platform for drug discovery.</a> Biotechnol J. 1, 1405-1418 (2006).</li><li>An, J. H., Blackwell, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SKN-1+links+C.+elegans+mesendodermal+specification+to+a+conserved+oxidative+stress+response.">SKN-1 links C. elegans mesendodermal specification to a conserved oxidative stress response.</a> Genes Dev. 17, 1882-1893 (2003).</li><li>Choe, K., Przybysz, A., Strange, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+WD40+repeat+protein+WDR-23+functions+with+the+CUL4/DDB1+ubiquitin+ligase+to+regulate+nuclear+abundance+and+activity+of+SKN-1+in+Caenorhabditis+elegans.">The WD40 repeat protein WDR-23 functions with the CUL4/DDB1 ubiquitin ligase to regulate nuclear abundance and activity of SKN-1 in Caenorhabditis elegans.</a> Mol Cell Biol. 29, 2704-2715 (2009).</li><li>Hasegawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acrylamide-responsive+genes+in+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">Acrylamide-responsive genes in the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Toxicol. Sci. 101, 215-225 (2008).</li><li>Tullet, J. M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+inhibition+of+the+longevity-promoting+factor+SKN-1+by+insulin-like+signaling+in+C.+elegans.">Direct inhibition of the longevity-promoting factor SKN-1 by insulin-like signaling in C. elegans.</a> Cell. 132, 1025-1038 (2008).</li><li>Oliveira, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Condition-adapted+stress+and+longevity+gene+regulation+by+Caenorhabditis+elegans+SKN-1/Nrf.">Condition-adapted stress and longevity gene regulation by Caenorhabditis elegans SKN-1/Nrf.</a> Aging Cell. , (2009).</li><li>Park, S. -. K., Tedesco, P. M., Johnson, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidative+stress+and+longevity+in+Caenorhabditis+elegans+as+mediated+by+SKN-1.">Oxidative stress and longevity in Caenorhabditis elegans as mediated by SKN-1.</a> Aging Cell. 8, 258-269 (2009).</li><li>Hayes, J. D., McMahon, M., Chowdhry, S., Dinkova-Kostova, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+chemoprevention+mechanisms+mediated+through+the+Keap1-Nrf2+pathway.">Cancer chemoprevention mechanisms mediated through the Keap1-Nrf2 pathway.</a> Antioxid Redox Signal. , (2010).</li><li>Kwak, M. K., Kensler, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+NRF2+signaling+for+cancer+chemoprevention.">Targeting NRF2 signaling for cancer chemoprevention.</a> Toxicol Appl Pharmacol. 244, 66-76 (2010).</li><li>Leiser, S. F., Miller, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nrf2+signaling,+a+mechanism+for+cellular+stress+resistance+in+long-lived+mice.">Nrf2 signaling, a mechanism for cellular stress resistance in long-lived mice.</a> Mol Cell Biol. 30, 871-884 (2010).</li><li>Link, C. D., Johnson, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reporter+transgenes+for+study+of+oxidant+stress+in+Caenorhabditis+elegans.">Reporter transgenes for study of oxidant stress in Caenorhabditis elegans.</a> Methods Enzymol. 353, 497-505 (2002).</li><li>Vanduyn, N., Settivari, R., Wong, G., Nass, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SKN-1/Nrf2+inhibits+dopamine+neuron+degeneration+in+a+Caenorhabditis+elegans+model+of+methylmercury+toxicity.">SKN-1/Nrf2 inhibits dopamine neuron degeneration in a Caenorhabditis elegans model of methylmercury toxicity.</a> Toxicol Sci. , (2010).</li><li>Hasegawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid+and+inexpensive+method+to+screen+for+common+foods+that+reduce+the+action+of+acrylamide,+a+harmful+substance+in+food.">A rapid and inexpensive method to screen for common foods that reduce the action of acrylamide, a harmful substance in food.</a> Toxicol Lett. 175, 82-88 (2007).</li><li>Chase, D. L., Pepper, J. S., Koelle, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+extrasynaptic+dopamine+signaling+in+Caenorhabditis+elegans.">Mechanism of extrasynaptic dopamine signaling in Caenorhabditis elegans.</a> Nature Neuroscience. 7, 1096-1103 (2004).</li><li>Hope, I. A. <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, a Practical Guide. , (2005).</li><li>Pulak, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+for+analysis,+sorting,+and+dispensing+of+C.+elegans+on+the+COPAS+flow-sorting+system.">Techniques for analysis, sorting, and dispensing of C. elegans on the COPAS flow-sorting system.</a> Methods Mol Biol. 351, 275-286 (2006).</li></ol>

Vi presenterar en metod för odling och utlämning stort antal transgena nematoder. Den utrustning som används för odling maskar är standard för laboratorier som utför molekylär kloning och vätskehantering och fluorescens utrustning är standard för laboratorier bearbetning stort antal mikroplattor. Andra metoder för dispensering stort antal av levande C. elegans kräver dyra partikelfilter sorteringsutrustning 19. Den Pgst-4:: GFP-analysen kan användas för att screena för liten ...

<table border="1"><tbody><tr><th> Reagensets namn </th><th> Företag </th><th> Katalognummer </th><th> Kommentarer (frivilligt) </th></tr><tr><td> LB buljong </td><td> Forskning Products International Corp </td><td> L24066 </td><td></td></tr><tr><td> Terrific buljong </td><td> Forskning Products International Corp </td><td> T15100 </td><td></td></tr><tr><td> Synergy ™ HT Multi-mode mikroplattor Reader </td><td> Biotek </td><td></td><td> Filter: GFP 485/20ex 528/20em, RFP 540/25ex 590/35em </td></tr><tr><td> MicroFlo Välj Dispenser </td><td> Biotek </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Worm dispensering kolv </td><td> Södra Scientific Inc., Micanopy, FL </td><td></td><td> Anpassad monterade (352) 284-2531 </td></tr><tr><td> 384 mikroplattor </td><td> Greiner Bio-One </td><td> 5678-1209 </td><td></td></tr><tr><td> Andningsbar förseglingstejpen </td><td> Nunc </td><td> 241.205 </td><td></td></tr><tr><td> (5-hydroxy-p-naphthoqinone) Juglone </td><td> Acros </td><td> 121640010 </td><td> Juglone löses upp i DMSO </td></tr><tr><td> DMSO </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> D-5879 </td><td></td></tr><tr><td> C. elegans transgen stam </td><td> Författarens laboratorium </td><td> VP596 </td><td> Pgst-4:: GFP och PDOP-3:: RFP </td></tr></tbody></table>

high-throughput screening and biosensing with fluorescent c. elegans strains

High-throughput screening (HTS) är en kraftfull metod för att identifiera kemiska modulatorer av biologiska processer. Men många föreningar identifierats i skärmarna med hjälp av modeller cellodling ofta visat sig vara giftiga eller farmakologiskt inaktiva in vivo 1-2. Screening helt djurmodeller kan hjälpa till att undvika dessa fallgropar och effektivisera vägen till läkemedelsutveckling. C. elegans är en flercellig modellorganism lämpar sig väl för HTS. Den är liten (&lt;1 mm) och kan vara ekonomiskt odlas och distribueras i vätskor. C. elegans är också en av de mest experimentellt tractable djurmodeller behövs för en snabb och detaljerad kartläggning av droger mode-of-åtgärd 3. Vi beskriver ett protokoll för odling och utlämning fluorescerande stammar av C. elegans för high-throughput screening av kemiska bibliotek eller upptäckt av miljögifter som ändrar uttrycket av en specifik gen. Ett stort antal utvecklingsmässigt synkroniserad maskar odlas i flytande kultur, skördade, tvättade och suspenderade i en definierad densitet. Maskar läggs därefter till svart, flatbottnade 384-brunnars plattor med en peristaltiska flytande dispenser. Små molekyler från ett kemiskt bibliotek eller prover (t ex vatten, mat eller jord) kan läggas till brunnar med maskar. In vivo är realtid fluorescensintensiteten mäts med en fluorescens mikroplattor läsare. Denna metod kan anpassas till alla inducerbara genen i C. elegans som en lämplig reporter är tillgänglig. Många inducerbara stress och utvecklande transkriptionsvägar är väl definierade i C. elegans och GFP transgena stammar reporter finns redan för många av dem 4. I kombination med lämplig transgena reportrar, kan vår metod kan användas för att screena för väg modulatorer eller att utveckla robusta biosensor analyser för miljögifter. Vi visar vår C. elegans kultur och utlämning protokoll med en HTS analys vi utvecklat för att övervaka C. elegans cap &#39;n&#39; kragen transkriptionsfaktor SKN-1. SKN-1 och dess däggdjur Nrf2 homolog aktivera cytoprotective gener under oxidativ och xenobiotiska stressen 5-10. Nrf2 skyddar däggdjur från många åldersrelaterade sjukdomar såsom cancer, neurodegeneration och kronisk inflammation och har blivit ett stort kemoterapeutiska mål 11-13. Vår analys är baserad på en GFP transgena reporter för SKN-1 målgenen gst -4 14, som kodar en glutation-S transferas 6. Den GST -4 reportern är också en biosensor för xenobiotiska och oxidativ kemikalier som aktiverar SKN-1 och kan användas för att detektera låga halter av föroreningar som akrylamid och metylkvicksilver 15-16.

Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Screening and Biosensing with Fluorescent C. elegans Strains at JoVE.com

High-throughput Screening and Biosensing with Fluorescent C. elegans Strains

Ett förfarande för flytande-baserade odling och utlämning av<em&gt; C. elegans</em&gt; Stammar uttrycka fluorescerande reporter proteiner beskrivs som inte kräver dyra sorteringsutrustning. Denna metod kan tillämpas på många inducerbara<em&gt; C. elegans</em&gt; Gener för läkemedelsutveckling eller biosensing av föroreningar.

High-throughput screening och biosensing med fluorescerande C. elegans Stammar

High-throughput screening (HTS) is a powerful approach for identifying chemical modulators of biological processes.  However, many compounds identified in ...

Research

JoVE Journal

Biology

High-throughput Screening and Biosensing with Fluorescent C. elegans Strains

The Production of C. elegans Transgenes via Recombineering with the galK Selectable Marker

The Production of C. elegans Transgenes via Recombineering with the galK Selectable Marker

Produktionen av C. elegans Transgener via Recombineering med GalK Markör

The creation of transgenic animals is widely utilized in C. elegans research including the use of GFP fusion proteins to study the regulation and ...

High Throughput Screening of Fungal Endoglucanase Activity in Escherichia coli

High Throughput Screening of Fungal Endoglucanase Activity in Escherichia coli

Hög throughput screening av svamp Endoglucanase aktivitet i Escherichia coli</em

Cellulase enzymes (endoglucanases, cellobiohydrolases, and &beta;-glucosidases) hydrolyze cellulose into component sugars, which in turn can be converted ...

RNAi Screening to Identify Postembryonic Phenotypes in C. elegans

RNAi Screening to Identify Postembryonic Phenotypes in C. elegans

RNAi screening identifiera Postembryonic fenotyper i C. elegans</em

C. elegans has proven to be a valuable model system for the discovery and functional characterization of many genes and gene pathways1. More sophisticated ...

Quantitative and Automated High-throughput Genome-wide RNAi Screens in C. elegans

Quantitative and Automated High-throughput Genome-wide RNAi Screens in C. elegans

Kvantitativa och automatisk hög genomströmning Genomvid RNAi skärmar i C. elegans</em

RNA interference is a powerful method to understand gene function, especially when conducted at a whole-genome scale and in a quantitative context. In C. ...

High-throughput Screening for Small-molecule Modulators of Inward Rectifier Potassium Channels

High-throughput screening för små molekyler Modulatorer för aktiv kanaler Likriktare Kalium

Specific members of the inward rectifier potassium (Kir) channel family are postulated drug targets for a variety of disorders, including hypertension, ...

C. elegans Chemotaxis Assay

C. elegans Chemotaxis Assay

C. elegans kemotaxianalys

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

Biochemical and High Throughput Microscopic Assessment of Fat Mass in Caenorhabditis Elegans

Biochemical and High Throughput Microscopic Assessment of Fat Mass in Caenorhabditis Elegans

Biokemisk och hög kapacitet Mikroskopisk bedömning av fettmassa i<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

The nematode C. elegans has emerged as an important  model for the study of conserved genetic pathways regulating fat metabolism as  it relates to human ...

High-throughput Functional Screening using a Homemade Dual-glow Luciferase Assay

Hög kapacitet Funktionell Screening med hjälp av en hemmagjord Dual-glöd luciferas analys

We present a rapid and inexpensive high-throughput screening protocol to identify transcriptional regulators of alpha-synuclein, a gene associated with ...

High-throughput Screening for Chemical Modulators of Post-transcriptionally Regulated Genes

Hög kapacitet Screening för kemiska modulatorer av Post-transkription Reglerade Gener

Both transcriptional and post-transcriptional regulation have a profound impact on genes expression. However, commonly adopted cell-based screening assays ...

Identification of Kinase-substrate Pairs Using High Throughput Screening

Identifiering av kinas-substrat par Använda högkapacitetsscreening


We have developed a screening platform to identify dedicated human protein kinases for phosphorylated substrates which can be used to elucidate novel ...