Name: methods for studying the mechanisms of action of antipsychotic drugs in caenorhabditis elegans
Uploaded: 2014-02-04T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in Caenorhabditis elegans at JoVE.com

Çalışma NIH Klinik Bilim Geliştirme ödül K08NS002083, bir Shervert Frazier Araştırma Enstitüsü Grant ve Edgar A. Büttner bir NARSAD Genç Araştırmacı Ödülü ile desteklenmiştir.

1.. Gelişim Delay / Lethality Deneyi: Vahşi tip (N2) ve iki Mutant (Mut1 ve Mut2) Suşlar, 12 oyuklu bir plaka içerisinde üç Klozapin Konsantrasyonlar test edilir <ol><li> 1. günde, (2 cm çaplı her oyuğa), 12 oyuklu plakanın her oyuğuna 2 mi NGM ortamı 10 dökün ve gece boyunca oda sıcaklığında (RT) de tezgah üzerinde sertleşmesine olanak sağlar. Aynı gün, bir gece boyunca 220 rpm devirle, Escherichia coli OP50 bir bakteri kolonisi seçmek 50 ml LB solüsyonu...

<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>

Burada, C ve davranış ile ilgili APDS etkilerini test etmek için yöntemleri tarif eder elegans. İlaç suda çözünmediği DMSO ya da etanol, klozapin çözmek için kullanılır. Çözücüler C etkilediği bildirilmiştir Çünkü elegans biyoloji 12, DMSO-tek başına veya etanol başına bir kontrol grubu gereklidir. Analizlerde kullanılan en yüksek DMSO konsantrasyonu, C üzerinde belirgin bir etkisi yoktur% 3 e kadar olduğu elegans gelişimi....

Caenorhabditis elegans büyük ölçekli ileri ve geri genetik ekranları ve kimyasal genetik ekranlarında mükellef basit bir genetik organizmadır. C. elegans biyolojik olarak aktif bileşikler, geniş bir spektrum duyarlıdır ve bu nedenle bu bileşiklerin, çeşitli etki mekanizmalarını tanımlamak için başarılı bir şekilde kullanılmıştır. Örneğin, biyolojik olarak aktif bileşikler, solucan farmakogenetik asetilkolin reseptörü agonistleri (örneğin, levamisol, nikotin, morantel ve pirantel), anestezikler (ör., halotan), kafein, kolinesteraz inhibitörleri (örneğin, aldikarb, lannate ve triklorfon), florür, GABA ile ilişkili bulunmaktadır kullanılarak incelendi bileşikleri (örneğin, GABA ve Muscimol), ivermektin, parakuat, forbol esterler ve serotonin ile ilgili ilaçlar (örneğin, serotonin ve imiprimine) 3. Ayrıca, C. elegans sağlayan, büyük ölçekli küçük molekül ekranlar için kullanılmış olan, yeni biyolojik olarak aktif bileşiğin keşfis ve yeni genetik hedefler 4. tanımlanması. C. elegans genomu nörotransmitter sentezi ve sinaptik yapısı ve fonksiyonu için gerekli olan 5 proteinleri kodlayan genler dahil olmak üzere potansiyel antipsikotik ilaç (APD), insanlarda muhafaza hedefleri içerir. Bu nedenle, C. elegans nörogenetik ve APDS etki yeni moleküler mekanizmalarını keşfetmek için nörobiyoloji teklif yöntemleri. Nematod olarak, APD maruz erken gelişim gelişme gecikmesi ve daha yüksek konsantrasyonlarda, ölümcül 2,6 üretir. Yetişkinlik döneminde APD poz davranışsal fenotipleri üretir. Örneğin, klozapin pozlama lokomosyonu ve faringeal pompalama engeller ve 1,2,7 döşeme yumurta geliştirir. APD kaynaklı gelişimsel gecikme ve öldürücülüğü büyük ölçekli kimyasal genetik ekranlar için güçlü fenotipleri vardır. Büyük olasılıkla birden fazla hücresel ve genetik Basi gibi bu fenotipleri kadar karmaşıktırs. Bu nedenle, genetik ekranlar dolaylı ilaç hedefleri bir dizi elde etmek için beklenir. Ancak, bizim laboratuvar aday gen ekranları ve APD kaynaklı gelişimsel gecikme ve letalitesinin bastırıcılarının için bir genom RNAi ekran gerçekleştirilen ve başarıyla olasılıkla dopamin, insülin ve nikotinik asetilkolin reseptörleri 2,8 dahil olmak üzere doğrudan hedefleri, kodlayan genleri kurtarıldı. Yetişkin APD kaynaklı davranışları dayalı genetik ekranlar da yeni APD hedeflerinin tanımlanmasına yol açmıştır, ve biz şimdi memelilerde 7 gelişimsel ve davranışsal hem de ekranlardan hedefleri doğrulayarak edilir. Bu nedenle, APDS aksiyon yeni moleküler mekanizmaları keşfetmek için bir omurgasız kimyasal bir genetik yaklaşım 5,8 mümkün görünmektedir. C. elegans yutak 20 nöronlar, 20 kas hücreleri ve Bir taban zan ile sarılmış 20 aksesuar hücreleri içeren bir organdır. Memeli kalp benzer şekilde, yutak özerk a,nd sürekli dış ortamdan 9 gıda pompaları. Faringeal pompalama oranı engellenmesi gıda alımını uzlaşma ve böylece mutasyonlar veya uyuşturucu faringeal pompalama nedeni gelişimsel gecikme inhibe veya 9 tutuklama söyledi. APDS gelişimi ve canlılığı 1,2 üzerindeki etkileri kısmen muhasebe, yutak pompalama hızını inhibe. Burada, nematod gelişimi ve yutak pompalama için ilaç deneyleri göstermek için bir örnek olarak atipik AKB klozapini kullanın.

<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 elegans ileri büyük ölçekli mükellef ve genetik ekranları ve kimyasal genetik ekranları ters basit bir genetik organizmadır. C. elegans genomu nörotransmitter sentezi ve sinaptik yapısı ve fonksiyonu için gerekli olan proteinleri kodlayan genler dahil olmak üzere potansiyel antipsikotik ilaç (APD), insanlarda muhafaza hedefleri içerir. APD maruz kalması, konsantrasyona bağlı bir şekilde gelişme gecikmesi ve / veya kurt öldürücü olarak üretir. Bu fenotipler 1,2 kaldırma farenks ve APD kaynaklı inhibisyonu ile, kısmen, kaynaklanır. Böylece, gelişimsel fenotip nöroleptiklerin farmakogenetik çalışmalar için yararlıdır, bir nöromüsküler temeli vardır. Burada nematod gelişimi ve yutak pompalamayı APD etkilerini test için ayrıntılı prosedürleri göstermektedir. Gelişimsel testi için, senkronize embriyolar nematod büyüme ortamı APDS içeren (NGM) levhalar, ve ani gelişen aşamalarında yerleştirilirmals sonra günlük puanlanır. Faringeal pompalama hızı testi için, genç yetişkin hayvanlar APDS içeren NGM plakalar üzerinde test edilir düzenledi. Birim zaman başına yutak pompaların sayısı kaydedilir ve pompalama hızı hesaplanır. Bu deneyler, küçük moleküller, büyük moleküller ya da birçok diğer türleri çalışmak için de kullanılabilir.

1.. Gelişimsel gecikme / letalite tahlil sonucu Gelişimsel gecikme / öldürücülüğü deneyi için tipik bir sonucu Şekil 1a gösterdi ve 1b edilir. Kontrol grubunda, vahşi tip hayvanlara gebe yetişkin aşamasında (Şekil 1a) büyümüştür zaman, klozapin maruz vahşi tip hayvanların ölmüş (Şekil 1b). Şekil 1c karşılaştırma temsili bir sonuç göstermektedir Genç larva aşamalarında hala ya da vardır bas...

Watch this Scientific Journal Video about Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in Caenorhabditis elegans at JoVE.com

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

Caenorhabditis elegans antipsikotik ilaçlar (APDS) etkilerini test etmek için yaklaşımlar gösterilmektedir. Deneyler gelişimi ve canlılığı üzerinde ve yutak pompalama hızı üzerindeki, ilaç etkilerini test etmek için tarif edilmiştir. Bu yöntemler aynı zamanda APDS başka ilaç sınıfları ile farmakogenetik deneyler için geçerlidir.

Antipsikotik İlaçların Etki Mekanizmaları incelenmesi için Yöntemleri<em&gt; 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.  ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

Mouse in Utero Electroporation: Controlled Spatiotemporal Gene Transfection

Mouse in Utero Electroporation: Controlled Spatiotemporal Gene Transfection

Fare Utero Elektroporasyon: Kontrollü Spatiotemporal Gen Transfeksiyon

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

Nörobilim

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

Kemirgen Merkezi Sinir Sistemi İlaçların doğrudan Intraventriküler teslim

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 ...

A Caenorhabditis elegans Model System for Amylopathy Study

A Caenorhabditis elegans Model System for Amylopathy Study

Bir<em&gt; Caenorhabditis elegans</emAmylopathy Çalışmaları&gt; Model Sistemi

Amylopathy is a term that describes abnormal synthesis and accumulation of amyloid beta (A&beta;) in tissues with time. A&beta; is a hallmark of ...

Whole Mount Immunolabeling of Olfactory Receptor Neurons in the Drosophila Antenna

Whole Mount Immunolabeling of Olfactory Receptor Neurons in the Drosophila Antenna

In Koku Reseptör Nöronlar Tüm Dağı ile immün<em&gt; Drosophila</em&gt; Anten

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

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

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

Locomotion Speed ​​Etanol Etkilerinin Ölçülmesi için bir Testi<em&gt; 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 ...

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Uzun süreli Kalsiyum Görüntüleme için Agaroz microchambers<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

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

Novel Metrics to Characterize Embryonic Elongation of the Nematode Caenorhabditis elegans

Roman Metrik Nematodu Embriyonik Uzama karakterize etmek<em&gt; Caenorhabditis elegans</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

A Caenorhabditis elegans Nutritional-status Based Copper Aversion Assay

bir<emCaenorhabditis elegans</emBeslenme Durumuna Dayalı Bakır Kaçınma Deneyi

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

Ratiometric Calcium Imaging of Individual Neurons in Behaving Caenorhabditis Elegans

Ratiometric kalsiyum görüntüleme Caenorhabditis Elegans davranışlar içinde bireysel nöronların

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

Imaging Dendritic Spines in Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans'ta Dendritik Dikenleri Görüntüleme

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