Name: measuring the effect of chemicals on the growth and reproduction of caenorhabditis elegans
Uploaded: 2017-10-05T15:00:00
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Este estudio fue apoyado por el Instituto Coreano de ciencia y tecnología beca de investigación intramuros (2E27513) y el alto valor agregado alimentos tecnología desarrollo programa (IPET) financiado por el Ministerio de agricultura, alimentación y asuntos rurales (315067-03).

Nota: todo el experimento debe realizarse en un laboratorio aislado limpio mantenido a 20 ° C con poco polvo y con minimización de contaminación durante el gusano y manejo bacteriana. Para ello, deben realizarse experimentos bajo la llama de una lámpara de alcohol o de usar un banco limpio.
 1. mantenimiento de C. elegans y huevo preparación para la prueba de química <ol><li>mantenimiento C. elegans N2 (var. Bristol) en una placa de agar NGM hartos de vivir OP50 de <...

<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. 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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. 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(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>

En este artículo, se describe la evaluación de la toxicidad de productos químicos en C. elegans, un nematodo de suelo, uso de etopósido como un ejemplo de sustancias tóxicos. Para ello, se utilizaron dos condiciones experimentales. En el primer set, C. elegans fueron cultivadas en etopósido que contiene placas de huevos a la etapa de adulto joven, y entonces los gusanos podían poner huevos en las placas NGM normales sin productos químicos. En el segundo set experimental, C. elegans fuer...

Evaluación toxicológica es esencial para el desarrollo de productos farmacéuticos y nutracéuticos, cosmecéuticos, así como la evaluación del riesgo de varias toxinas ambientales. El modelo de roedor es uno de los sistemas más populares en vivo experimentales para este estudio de la toxicología; por otra parte, organismos no mamíferos como C. elegans son también ampliamente utilizados. Modelos de evaluación toxicológica de mamíferos no son beneficiosos debido a no sólo animal cuestiones éticas, pero también su conveniencia y utilidad considerando rentabilidad, mantenimiento, velocidad y reproducibilidad1,2 ,3,4.
C. elegans, un suelo redondo gusano, ha sido explotado como un animal modelo en varios Investigación Biología y química básica y aplicada. Es un 1 mm de largo, nematodo transparente, que simplemente se mantiene en sólidos o líquidos nematodo crecimiento medios (NGM) alimentados con la cepa bacteriana de Escherichia coli OP50. C. elegans tiene un corto ciclo de vida y tipo N2 C. elegans pone unos 300 huevos. Por lo tanto, se reproduce fácilmente para ser utilizado como material experimental3,4,5. C. elegans ha sido también ampliamente utilizado en los estudios toxicológicos de muchos fármacos y contaminantes ambientales6,7,8,9.
Porque muchas drogas anticáncer destino rápidamente dividir las células cancerosas, también pueden dañar rápidamente dividiendo las células normales como médula ósea, epitelio intestinal y las células del folículo del pelo. Por ejemplo, fármacos antineoplásicos inhibidores topoisomerasa blanco el proceso de replicación del ADN de las células cancerosas; por lo tanto, inhiben rápidamente dividiendo las células normales. Todo organismo vivo tiene Topoisomerasas y estos topoisomerase inhibidores más probable impacto ambiental de los ecosistemas6,10,11. Así, una plataforma de evaluación toxicológica de drogas usando un animal modelo es valiosa para ambos el desarrollo de fármacos y evaluación del riesgo medioambiental.
En este artículo, se describen los protocolos detallados para probar la toxicidad de etopósido, que es un agente contra el cáncer clínico objetivos del topoisomerase II, como una sustancia química tóxica de modelo en C. elegans. Para ello, describiremos el método de medición del tamaño corporal y el número total de huevos puestos en C. elegans tratados con etopósido.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Affymetrix, USA</td>
			<td>10906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Caenorhabditis elegans 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>Escherichia coli 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 &#215; 10 mm Petri dish</td>
			<td>SPL Life Sciences, South Korea</td>
			<td>10035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>90 &#215; 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

Evaluación toxicológica es crucial para entender los efectos de sustancias químicas en los organismos vivos en los campos de la ciencia biológica básica y aplicada. Un suelo no mamíferos ronda gusano, Caenorhabditis elegans, es un organismo modelo valioso para estudios de Toxicología por su comodidad y la falta de temas de ética animal en comparación con sistemas de animales mamíferos. En este protocolo, se describe un procedimiento detallado de evaluación toxicológica de sustancias químicas en C. elegans . Un medicamento contra el cáncer clínico, etopósido, que dirige humano topoisomerasa II e inhibe la replicación del ADN de las células cancerosas humanas, fue seleccionado como modelo de pruebas químicas. Edad-sincronizado C. elegans huevos estaban expuestos a dimetilsulfóxido (DMSO) o etopósido, y entonces el crecimiento de C. elegans fue monitoreado cada día durante 4 días por la observación del microscopio estéreo. El número total de huevos puestos de C. elegans tratados con DMSO o etopósido también fue contado utilizando el microscopio estéreo. Etoposide tratamiento afectó significativamente el crecimiento y la reproducción de C. elegans. Por la comparación del número total de huevos de gusanos con períodos diferentes de tratamiento de productos químicos, se puede decidir que la toxicidad para la reproducción de productos químicos en la reproducción de C. elegans es reversible o irreversible. Estos protocolos pueden ser útiles para ambos el desarrollo de varias drogas y evaluación de riesgos de sustancias tóxicas ambientales.

El tratamiento de etopósido (24-96 h) había retarda significativamente el crecimiento de C. elegans. Después de 96 h de incubación, gusanos tratados con etopósido crecieron 0,86 mm de longitud corporal, mientras que los gusanos tratados con vehículo crecieron a 1,04 mm (figura 1). Retraso de crecimiento se observó también al parecer bajo observación microscopio estéreo (figura 2). Empezamos a ver los huevos de ...

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

Se describe un protocolo básico para evaluar la toxicidad de productos químicos en un animal modelo, elegans de Caenorhabditis. El método es conveniente y útil para el desarrollo de productos farmacéuticos, así como para la evaluación del riesgo de diversos contaminantes ambientales.

Medir el efecto de productos químicos sobre el crecimiento y reproducción de Caenorhabditis elegans

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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