Name: methods for studying the mechanisms of action of antipsychotic drugs in caenorhabditis elegans
Uploaded: 2014-02-04T14:00:00
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काम एक NIH नैदानिक ​​वैज्ञानिक विकास पुरस्कार K08NS002083, एक Shervert फ्रेज़ियर अनुसंधान संस्थान अनुदान, और एडगर ए Büttner के लिए एक NARSAD युवा अन्वेषक पुरस्कार द्वारा समर्थित किया गया.

1. विकासात्मक देरी / मारक परख: जंगली प्रकार (एन 2) और दो ​​उत्परिवर्ती (Mut1 और Mut2) उपभेदों एक 12 अच्छी तरह से थाली में तीन clozapine सांद्रता में जांच की जाती है <ol><li> 1 दिन, (एक 2 सेमी व्यास के साथ अच्छी तरह से प्रत्य?...

<ol>
	<li>Donohoe, D. R., Jarvis, R. A., Weeks, K., Aamodt, E. J., Dwyer, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+adaptation+in+C.+elegans+produced+by+antipsychotic+drugs+requires+serotonin+and+is+associated+with+calcium+signaling+and+calcineurin+inhibition.">Behavioral adaptation in C. elegans produced by antipsychotic drugs requires serotonin and is associated with calcium signaling and calcineurin inhibition.</a> Neurosci. Res. 64, 280-289 (2009).</li><li>Karmacharya, R., 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=Clozapine+interaction+with+phosphatidyl+inositol+3-kinase+(PI3K)/insulin-signaling+pathway+in+Caenorhabditis+elegans.">Clozapine interaction with phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K)/insulin-signaling pathway in Caenorhabditis elegans.</a> Neuropsychopharmacology. 34, 1968-1978 (2009).</li><li>Rand, J. B., Johnson, C. D., Estein, H. F., Shakes, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Carnorhabditis elegans Modern Biological Analysis of an Organism. 48, 187-204 (1995).</li><li>Kwok, T. C., 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+small-molecule+screen+in+C.+elegans+yields+a+new+calcium+channel+antagonist.">A small-molecule screen in C. elegans yields a new calcium channel antagonist.</a> Nature. 441, 91-95 (2006).</li><li>Wang, X., Sliwoski, G. R., Buttner, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relevance+of+Caenorhabditis+elegans+genetics+for+understanding+human+psychiatric+disease.">The relevance of Caenorhabditis elegans genetics for understanding human psychiatric disease.</a> Harv. Rev. Psychiatry. 19, 210-218 (2011).</li><li>Donohoe, D. R., Aamodt, E. J., Osborn, E., Dwyer, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antipsychotic+drugs+disrupt+normal+development+in+Caenorhabditis+elegans+via+additional+mechanisms+besides+dopamine+and+serotonin+receptors.">Antipsychotic drugs disrupt normal development in Caenorhabditis elegans via additional mechanisms besides dopamine and serotonin receptors.</a> Pharmacol. Res. 54, 361-372 (2006).</li><li>Karmacharya, R., 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=Behavioral+effects+of+clozapine:+involvement+of+trace+amine+pathways+in+C.+elegans+and+M.+musculus.">Behavioral effects of clozapine: involvement of trace amine pathways in C. elegans and M. musculus.</a> Brain Res. 1393, 91-99 (2011).</li><li>Saur, T., 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+Genome-Wide+RNAi+Screen+in+Caenorhabditis+elegans+Identifies+the+Nicotinic+Acetylcholine+Receptor+Subunit+ACR-7+as+an+Antipsychotic+Drug+Target.">A Genome-Wide RNAi Screen in Caenorhabditis elegans Identifies the Nicotinic Acetylcholine Receptor Subunit ACR-7 as an Antipsychotic Drug Target.</a> PLoS Genet. 9, (2013).</li><li>Avery, L., You, Y. J. <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 feeding. WormBook, ed. The C. elegans Research Community, doi:10.1895/wormbook.1.150.1. , (2012).</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, (2011).</li><li>Lewis, J. A., Fleming, J. T., Estein, H. F., Shakes, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Carnorhabditis elegans Modern Biological Analysis of an Organism. 48, 3-29 (1995).</li><li>Davis, J. R., Li, Y., Rankin, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+developmental+exposure+to+ethanol+on+Caenorhabditis+elegans.">Effects of developmental exposure to ethanol on Caenorhabditis elegans.</a> Alcohol Clin. Exp. Res. 32, 853-867 (2008).</li><li>Kage-Nakadai, E., 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=Two+very+long+chain+fatty+acid+acyl-CoA+synthetase+genes,+acs-20+and+acs-22,+have+roles+in+the+cuticle+surface+barrier+in+Caenorhabditis+elegans.">Two very long chain fatty acid acyl-CoA synthetase genes, acs-20 and acs-22, have roles in the cuticle surface barrier in Caenorhabditis elegans.</a> PLoS One. 5, (2010).</li><li>Partridge, F. A., Tearle, A. W., Gravato-Nobre, M. J., Schafer, W. R., Hodgkin, J. <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+glycosyltransferase+BUS-8+has+two+distinct+and+essential+roles+in+epidermal+morphogenesis.">The C. elegans glycosyltransferase BUS-8 has two distinct and essential roles in epidermal morphogenesis.</a> Dev. Biol. 317, 549-559 (2008).</li><li>Leung, C. K., Deonarine, A., Strange, K., Choe, K. P. <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+biosensing+with+fluorescent+C.+elegans+strains.">High-throughput screening and biosensing with fluorescent C. elegans strains.</a> J. Vis. Exp. (51), (2011).</li></ol>

यहाँ, हम सी. के विकास और व्यवहार पर APDs के प्रभाव का परीक्षण के लिए विधियों का वर्णन एलिगेंस. दवा पानी में अपेक्षाकृत अघुलनशील है के बाद से DMSO या इथेनॉल, clozapine भंग करने के लिए प्रयोग किया जाता है. विलायक?...

Caenorhabditis एलिगेंस बड़े पैमाने पर आगे और रिवर्स आनुवंशिक स्क्रीन और रासायनिक आनुवंशिक स्क्रीन करने के लिए उत्तरदायी एक सरल आनुवंशिक जीव है. सी. एलिगेंस bioactive यौगिकों का एक व्यापक स्पेक्ट्रम के प्रति संवेदनशील है और इसलिए इस तरह के यौगिकों की एक किस्म की कार्रवाई के तंत्र को परिभाषित करने के लिए सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया गया है. उदाहरण के लिए, bioactive यौगिकों कीड़ा pharmacogenetics acetylcholine रिसेप्टर agonists (जैसे levamisole, निकोटीन, morantel, और pyrantel), निश्चेतक (जैसे halothane), कैफीन, cholinesterase inhibitors (जैसे aldicarb, lannate, और trichlorfon), फ्लोराइड, GABA से संबंधित शामिल अध्ययन का उपयोग यौगिकों (जैसे GABA और muscimol), ivermectin, paraquat, phorbol एस्टर, और सेरोटोनिन से संबंधित दवाओं (जैसे सेरोटोनिन और imiprimine) 3. इसके अलावा, सी. एलिगेंस की अनुमति, बड़े पैमाने पर छोटे अणु स्क्रीन के लिए इस्तेमाल किया गया है नया bioactive यौगिक की खोजएस और उपन्यास आनुवंशिक लक्ष्य 4 की पहचान. सी. एलिगेंस जीनोम neurotransmitter संश्लेषण के लिए और synaptic संरचना और समारोह 5 के लिए आवश्यक प्रोटीन जीन एन्कोडिंग सहित संभावित antipsychotic दवा (APD) मनुष्यों में संरक्षित लक्ष्य भी शामिल है. इस प्रकार, सी. एलिगेंस Neurogenetics और APDs की कार्रवाई का उपन्यास आणविक तंत्र की खोज के लिए तंत्रिका जीव विज्ञान के प्रस्ताव तरीके. नेमाटोड में, APD जोखिम प्रारंभिक विकास में विकासात्मक देरी, और उच्च सांद्रता में, मारक 2,6 पैदा करता है. वयस्कता के दौरान APD जोखिम व्यवहार phenotypes पैदा करता है. उदाहरण के लिए, clozapine जोखिम हरकत और ग्रसनी पंप को रोकता है और 1,2,7 बिछाने अंडे को बढ़ाता है. APD प्रेरित विकासात्मक देरी और मारक बड़े पैमाने पर रासायनिक आनुवंशिक स्क्रीन के लिए शक्तिशाली phenotypes हैं. वे संभावना एक से अधिक सेलुलर और आनुवंशिक बसी है के रूप में इन phenotypes अब तक में जटिल कर रहे हैंएस. इसलिए, इस तरह के आनुवंशिक स्क्रीन अप्रत्यक्ष दवा लक्ष्य की एक किस्म उपज की उम्मीद कर रहे हैं. हालांकि, हमारी प्रयोगशाला उम्मीदवार जीन स्क्रीन और APD प्रेरित विकासात्मक देरी और मारक के दमन के लिए एक जीनोम चौड़ा आरएनएआई स्क्रीन का आयोजन किया गया और सफलतापूर्वक संभावना डोपामाइन, इंसुलिन, और निकोटिनिक acetylcholine रिसेप्टर्स 2,8 सहित सीधा निशाना, सांकेतिक शब्दों में जो जीन बरामद किया है. वयस्क में APD प्रेरित व्यवहार के आधार पर जेनेटिक स्क्रीन भी उपन्यास APD लक्ष्यों की पहचान करने के लिए नेतृत्व किया है, और हम अब स्तनधारियों 7 में विकास और व्यवहार दोनों स्क्रीन से लक्ष्य मान्य कर रहे हैं. इस प्रकार, APDs की कार्रवाई का उपन्यास आणविक तंत्र की खोज के लिए एक अकशेरुकी रासायनिक आनुवंशिक दृष्टिकोण 5,8 संभव प्रतीत होता है. सी. एलिगेंस ग्रसनी 20 न्यूरॉन्स, 20 मांसपेशियों की कोशिकाओं, और एक तहखाने झिल्ली से लिपटे 20 सहायक कोशिकाओं, भी शामिल है कि एक अंग है. स्तनधारी दिल के लिए इसी प्रकार, ग्रसनी स्वायत्त एक हैएन डी लगातार बाहरी वातावरण 9 से में खाद्य पंप. ग्रसनी पम्पिंग दर का निषेध भोजन तेज समझौता, और इस प्रकार परिवर्तन या दवाओं ग्रसनी पम्पिंग कारण विकासात्मक देरी रोकना या 9 गिरफ्तारी कि. APDs विकास और व्यवहार्यता 1,2 पर उनके प्रभाव के लिए भाग में लेखांकन, ग्रसनी पम्पिंग दर रोकना. यहाँ, हम निमेटोड विकास और ग्रसनी पंप के लिए दवा assays प्रदर्शित करने के लिए एक उदाहरण के रूप में असामान्य APD clozapine का उपयोग करें.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="406">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td>Clozapine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C6305</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Dimethyl sulfoxide (DMSO)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">D8418</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Acetic acid (HAC)</td>
			<td style="width:71px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">BP2401</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Sodium hydroxide(NaOH)</td>
			<td style="width:71px;">EMD</td>
			<td style="width:119px;">SX0590-13</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Hypochlorite</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">425044</td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;width:236px;">Centrifuge 5810</td>
			<td style="width:188px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:200px;">5810 000.017</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:236px;">Incubator shaker</td>
			<td style="width:188px;">New Brunswick Scientific</td>
			<td style="width:200px;">M1246-0006</td>
		</tr>
		<tr height="31">
			<td height="31" style="height:31px;width:236px;">Low temperature incubator 815</td>
			<td style="width:188px;">Precision Scientific</td>
			<td style="width:200px;">J1790-1B</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:236px;">Stereo microscope</td>
			<td style="width:188px;">Olympus</td>
			<td style="width:200px;">SZX12</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:236px;">Petri dish 35 x 10 mm</td>
			<td style="width:188px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:200px;">NC9434271</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;width:236px;">12-well tissue culture plate</td>
			<td style="width:188px;">BD Falcon</td>
			<td style="width:200px;">REF 353043</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

methods for studying the mechanisms of action of antipsychotic drugs in caenorhabditis elegans

Caenorhabditis एलिगेंस आगे बड़े पैमाने पर करने के लिए उत्तरदायी और आनुवंशिक स्क्रीन और रासायनिक आनुवंशिक स्क्रीन रिवर्स एक सरल आनुवंशिक जीव है. सी. एलिगेंस जीनोम neurotransmitter संश्लेषण के लिए और synaptic संरचना और समारोह के लिए आवश्यक प्रोटीन जीन एन्कोडिंग सहित संभावित antipsychotic दवा (APD) मनुष्यों में संरक्षित लक्ष्य भी शामिल है. APD जोखिम एक एकाग्रता पर निर्भर ढंग से विकास में देरी और / या नेमाटोड में मारक पैदा करता है. इन phenotypes 1,2 पम्पिंग ग्रसनी की APD प्रेरित निषेध करके, भाग में, कारण होता है. इस प्रकार, विकास phenotype neuroleptics की फार्माकोजेनेटिक अध्ययन के लिए यह उपयोगी बनाने, एक neuromuscular आधार नहीं है. यहाँ हम निमेटोड विकास और ग्रसनी पंप पर APD प्रभाव के परीक्षण के लिए विस्तृत प्रक्रियाओं का प्रदर्शन. विकास परख के लिए, सिंक्रनाइज़ भ्रूण निमेटोड विकास मध्यम APDs युक्त (एन जी एम) प्लेटें, और ani के विकास के चरणों पर रखा जाता हैMALS तो दैनिक रन बनाए हैं. ग्रसनी पम्पिंग दर परख के लिए, युवा वयस्क जानवरों APDs युक्त एन जी एम प्लेटों पर जांच की जाती है का मंचन किया. प्रति इकाई समय ग्रसनी पंपों की संख्या दर्ज की गई है, और पम्पिंग दर की गणना की जाती है. ये assays छोटे अणुओं या यहां तक ​​कि बड़े अणुओं के कई अन्य प्रकार के अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

1. विकासात्मक देरी / मारक परख परिणाम विकासात्मक देरी / मारक परख के लिए एक विशिष्ट परिणाम आंकड़े 1 ए में प्रदर्शन किया और 1 बी है. नियंत्रण समूह में जंगली जानवरों की गर्भवती वयस्क अवस्...

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

Caenorhabditis एलिगेंस में antipsychotic दवाओं (APDs) के प्रभाव का परीक्षण दृष्टिकोण के लिए प्रदर्शन कर रहे हैं. Assays विकास और व्यवहार्यता पर और ग्रसनी पम्पिंग दर पर दवा प्रभाव के परीक्षण के लिए वर्णित हैं. इन तरीकों में भी APDs के अलावा अन्य दवा वर्गों के साथ फार्माकोजेनेटिक प्रयोगों के लिए लागू कर रहे हैं.

में antipsychotic दवाओं की कार्रवाई के तंत्र के अध्ययन के लिए तरीके<em&gt; Caenorhabditis एलिगेंस</em

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

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In order to understand the function of genes expressed in specific region of the developing brain, including signaling molecules and axon guidance ...

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Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

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एक<em&gt; Caenorhabditis एलिगेंस</emAmylopathy अध्ययन के लिए&gt; मॉडल प्रणाली

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में घ्राण रिसेप्टर न्यूरॉन्स के पूरा पर्वत immunolabeling<em&gt; ड्रोसोफिला</em&gt; एंटीना

Odorant molecules bind to their target receptors in a precise and coordinated manner. Each receptor recognizes a specific signal and relays this ...

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की हरकत स्पीड पर इथेनॉल के प्रभाव को मापने के लिए एक परख<em&gt; Caenorhabditis एलिगेंस</em

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

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

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Behavior is controlled by the nervous system. Calcium imaging is a straightforward method in the transparent nematode Caenorhabditis elegans to measure ...

Novel Metrics to Characterize Embryonic Elongation of the Nematode Caenorhabditis elegans

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उपन्यास मेट्रिक्स निमेटोड के भ्रूण बढ़ाव विशेषताएँ<em&gt; Caenorhabditis एलिगेंस</em

Dissecting the signaling pathways that control the alteration of morphogenic processes during embryonic development requires robust and sensitive metrics. ...

A Caenorhabditis elegans Nutritional-status Based Copper Aversion Assay

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ए<em&gt; कैनोरहाब्लाइटिस एलिगेंस</em&gt; पोषण-स्थिति आधार पर कॉपर अचेतन परख

To ensure survival, organisms must be capable of avoiding unfavorable habitats while ensuring a consistent food source. Caenorhabditis elegans alter their ...

Ratiometric Calcium Imaging of Individual Neurons in Behaving Caenorhabditis Elegans

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Ratiometric व्यवहार में व्यक्तिगत ंयूरॉंस की कैल्शियम इमेजिंग Caenorhabditis एलिगेंस

It has become increasingly clear that neural circuit activity in behaving animals differs substantially from that seen in anesthetized or immobilized ...

Imaging Dendritic Spines in Caenorhabditis elegans

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केनोरहाब्डिस एलिगेंस में इमेजिंग डेंड्राइटिक स्पाइन

Dendritic spines are specialized sites of synaptic innervation modulated by activity and serve as substrates for learning and memory. Recently, dendritic ...