Name: a high-throughput assay for the prediction of chemical toxicity by automated phenotypic profiling of caenorhabditis elegans
Uploaded: 2019-03-14T14:45:00
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著者は、CGC が親切に c. の elegans を送信することをありがちましょう。この仕事に支えられたキー研究と開発中国プログラムの (#2018YFC1603102, #2018YFC1602705);中国の助成金 (#31401025、#81273108 #81641184)、資本健康研究北京 (#2011-1013-03)、北京の環境毒物学 (# の主実験室の開口部基金の特別なプロジェクトの開発の国家自然科学基金2015HJDL03) と自然科学基金、中国山東省 (ZR2017BF041)。

プロトコル中国の病気予防および管理の北京センターの動物倫理委員会の動物のケアのガイドラインに従います。
1. 化学合成
<ol><li>化学物質 (表 1と表の材料) を取得します。</li>
	<li>最小濃度 100% 致死 (LC100、24 h) とワームに 100 %nonlethality (LC0、24 h) の最大許容濃度の個々 の化学物質の最高と最低の量を決定します。最高濃度 (表 1) ...

<ol>
	<li>Anderson, G. L., 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=Assessing+behavioral+toxicity+with+Caenorhabditis+elegans.">Assessing behavioral toxicity with Caenorhabditis elegans.</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 23 (5), 1235-1240 (2004).</li><li>Boyd, W. A., 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+high-throughput+method+for+assessing+chemical+toxicity+using+a+Caenorhabditis+elegans+reproduction+assay.">A high-throughput method for assessing chemical toxicity using a Caenorhabditis elegans reproduction assay.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 245 (2), 153-159 (2010).</li><li>Boyd, W. A., Williams, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+sensitivity+of+three+nematode+species+to+copper+and+their+utility+in+aquatic+and+soil+toxicity+tests.">Comparison of the sensitivity of three nematode species to copper and their utility in aquatic and soil toxicity tests.</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 22 (11), 2768-2774 (2003).</li><li>Dengg, M., van Meel, J. C. <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+as+model+system+for+rapid+toxicity+assessment+of+pharmaceutical+compounds.">Caenorhabditis elegans as model system for rapid toxicity assessment of pharmaceutical compounds.</a> Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 50 (3), 209-214 (2004).</li><li>Schouest, 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=Toxicological+assessment+of+chemicals+using+Caenorhabditis+elegans+and+optical+oxygen+respirometry.">Toxicological assessment of chemicals using Caenorhabditis elegans and optical oxygen respirometry.</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 28 (4), 791-799 (2009).</li><li>Sprando, R. L., 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+method+to+rank+order+water+soluble+compounds+according+to+their+toxicity+using+Caenorhabditis+elegans,+a+Complex+Object+Parametric+Analyzer+and+Sorter,+and+axenic+liquid+media.">A method to rank order water soluble compounds according to their toxicity using Caenorhabditis elegans, a Complex Object Parametric Analyzer and Sorter, and axenic liquid media.</a> Food and Chemical Toxicology. 47 (4), 722-728 (2009).</li><li>Wang, D., Xing, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+locomotion+behavioral+defects+induced+by+acute+toxicity+from+heavy+metal+exposure+in+nematode+Caenorhabditis+elegans.">Assessment of locomotion behavioral defects induced by acute toxicity from heavy metal exposure in nematode Caenorhabditis elegans.</a> Journal of Environmental Sciences (China). 20 (9), 1132-1137 (2008).</li><li>Leung, M. 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=Caenorhabditis+elegans:+an+emerging+model+in+biomedical+and+environmental+toxicology.">Caenorhabditis elegans: an emerging model in biomedical and environmental toxicology.</a> Toxicological Sciences. 106 (1), 5-28 (2008).</li><li>Li, Y., 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=Correlation+of+chemical+acute+toxicity+between+the+nematode+and+the+rodent.">Correlation of chemical acute toxicity between the nematode and the rodent.</a> Toxicology Research. 2 (6), 403-412 (2013).</li><li>Boyd, W. A., 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=Effects+of+genetic+mutations+and+chemical+exposures+on+Caenorhabditis+elegans+feeding:+evaluation+of+a+novel,+high-throughput+screening+assay.">Effects of genetic mutations and chemical exposures on Caenorhabditis elegans feeding: evaluation of a novel, high-throughput screening assay.</a> PLoS One. 2 (12), 1259 (2007).</li><li>Xian, B., 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=WormFarm:+a+quantitative+control+and+measurement+device+toward+automated+Caenorhabditis+elegans+aging+analysis.">WormFarm: a quantitative control and measurement device toward automated Caenorhabditis elegans aging analysis.</a> Aging Cell. 12 (3), 398-409 (2013).</li><li>Gao, 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=Classification+and+prediction+of+toxicity+of+chemicals+using+an+automated+phenotypic+profiling+of+Caenorhabditis+elegans.">Classification and prediction of toxicity of chemicals using an automated phenotypic profiling of Caenorhabditis elegans.</a> BMC Pharmacology and Toxicology. 19 (1), 18 (2018).</li><li>Moyson, 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=Mixture+effects+of+copper,+cadmium,+and+zinc+on+mortality+and+behavior+of+Caenorhabditis+elegans.">Mixture effects of copper, cadmium, and zinc on mortality and behavior of Caenorhabditis elegans.</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 37 (1), 145-159 (2018).</li><li>Wang, 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=Lifespan+extension+in+Caenorhabditis+elegans+by+DMSO+is+dependent+on+sir-2.1+and+daf-16.">Lifespan extension in Caenorhabditis elegans by DMSO is dependent on sir-2.1 and daf-16.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 400 (4), 613-618 (2010).</li><li>Boyd, W. A., 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=Developmental+Effect+of+the+ToxCast+Phase+I+and+Phase+II+Chemicals+in+Caenorhabditis+elegans+and+Corresponding+Responses+in+Zebrafish,+Rats,+and+Rabbits.">Developmental Effect of the ToxCast Phase I and Phase II Chemicals in Caenorhabditis elegans and Corresponding Responses in Zebrafish, Rats, and Rabbits.</a> Environmental Health Perspectives. 124 (5), 586-593 (2016).</li></ol>

線虫 c. エレガンスの利点は、毒物学9解明と高スループット スクリーニングのアプローチの両方の使用が増えたにつながっています。毒性研究の他のモデル システムを補完するのにc. の elegansの高められた役割は、近年、特に新規化学物質の急速な毒性評価で注目されています。この記事は、自動認識と化学的毒性の評価のためワームの高スループット、定量?...

工業生産や人々 の日常生活に適用される化合物の急激な発展、毒性化学物質のためのモデルのテストを検討することが重要です。多くの場合、げっ歯類の動物モデルを採用して、健康に異なる化学物質の潜在的な毒性を評価します。一般に、致死濃度 (すなわち、assayed 50% 致死量 [LD50] 異なる化学物質) の微量は、時間がかかり、非常に高価である齧歯動物 (ラット/マウス) モデルでは生体内で、従来のパラメーターとして使用されます。さらに、リデュースのため調整、または、動物の福祉と倫理の中心 (3 r) 原則、科学研究1,2,3に貴重な高等動物の交換のための新しいメソッドを置き換える.線虫は土壌から分離された線虫です。それは短い寿命、簡単栽培、および効率的な複製などの有益な特性のため、研究室で研究生物として広く使用でされています。また、線虫、基本的な生理学的なプロセスおよびストレス反応を含む多くの基本的な生物学的経路はより高い哺乳類4,5,6,7内に保存されます。,8します。 私たちと他の人が行った比較のカップルは、線虫の毒性と齧歯動物9において毒性との良い一致があります。これはすべて線虫体内化学物質毒性の効果をテストする良いモデル。
最近では、いくつかの研究では、線虫 c. エレガンスの表現型の特徴を定量化しました。化学物質2,3,10の毒性やワーム11の高齢化を分析する機能を使用できます。我々 はまたシステム、画像解析システム、ワームはさまざまな化学治療法12下 384 ウェル プレートで培養した培養液のワームを組み合わせた方法を開発しました。自動的に液体培地と 384 ウェル プレートの化学治療の 12-24 時間後、C. elegans の 33 のパラメーターを分析するこの量的な技術を開発しました。自動顕微鏡ステージは実験のビデオ獲得のため使用されます。ビデオは、カスタム設計のプログラムによって処理され、ワームの移動動作に関連 33 機能を定量化します。10 化合物の治療の下でワームの表現型を定量化するための方法です。異なる毒性が線虫 c. エレガンスの表現型を変えることができることを示した。識別し、異なる化学物質の急性毒性を予測するこれらの定量化された表現型を使用できます。このメソッドの全体的な目標は、観察と液体培養における線虫の実験の表現型の定量化を容易にするためにです。この方法は化学的毒性評価と異なる化合物の急性毒性を予測し、優先順位のリストに役立つ表現型数量にc. の elegansのアプリケーションの役に立つさらに伝統的なげっ歯類モデルにおける化学的毒性評価試験。さらに、このメソッドは、毒性スクリーニングと食品添加剤汚染、pharmacautical 化合物、環境の外因性化合物と新しい化学物質や化合物のテストに適用できます。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:959px;" width="957">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">2-Propanol</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">59300</td>
			<td style="width:407px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">384-well plates</td>
			<td style="width:171px;">Throme</td>
			<td style="width:175px;">142761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agar</td>
			<td>Bacto</td>
			<td style="width:175px;">214010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Atropine sulfate</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">PHL80892</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Bleach buffer</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td>0.5 mL of 10 M NaOH, 0.5 mL of5% NaClO, 9 mL ofultrapure water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Cadmium chloride</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">202908</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Calcium chloride</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">21074</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">CCD camera</td>
			<td style="width:171px;">Zeiss</td>
			<td style="width:175px;">AxioCam HRm</td>
			<td style="width:407px;">Zeiss microscopy GmbH</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Cholesterol</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">C8667</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Copper(II) sulfate</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">451657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Ethanol</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">24105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Ethylene glycol</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">324558</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Glycerol</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">G5516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">K-Medium</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:407px;">3.04 g of NaCl and 2.39 g of KCl in 1 L ultrapure water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">LB Broth&#160;</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:407px;">10&#160;g/L&#160;Tryptone,&#160;5&#160;g/L&#160;Yeast&#160;Extract,&#160;5&#160;g/L&#160;NaCl&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:207px;">Magnesium sulfate heptahydrate</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">63140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:207px;">NGM Plate</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:407px;">3 g ofNaCl, 17 g ofagar, 2.5 g ofpeptone in 1 L of ultrapure water, after autoclave add 1 mL of cholesterol (5 mg/mL in ethanol), 1 mL of MgSO4 (1 M), 1 mL of CaCl2 (1 M), 25 mL of PPB buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Peptone</td>
			<td>Bacto</td>
			<td style="width:175px;">211677</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Potassium chloride</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">60130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Potassium phosphate dibasic</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">795496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:207px;">Potassium phosphate monobasic</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">795488</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">PPB buffer</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:407px;">35.6 g of K2HPO4, 108.3 g of KH2PO4 in 1 L ultrapure water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">shaker</td>
			<td style="width:171px;">ZHICHENG</td>
			<td style="width:175px;">ZWY-200D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Sodium chloride</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">71382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Sodium fluoride</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">s7920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Sodium hydroxide</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">71690</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">Sodium hypochlorite solution</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">239305</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:207px;">The link of program</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:407px;">https://github.com/weiyangc/ImageProcessForWellPlate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tryptone</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">T7293</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Yeast extract</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:175px;">Y1625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:207px;">Zeiss automatic microscope&#160;</td>
			<td style="width:171px;">Zeiss</td>
			<td style="width:175px;">AXIO Observer.Z1</td>
			<td style="width:407px;">Zeiss automatic microsco with peproprietary software Zen2012 and charge coupled device(CCD) camera</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a high-throughput assay for the prediction of chemical toxicity by automated phenotypic profiling of caenorhabditis elegans

時間がかかり、高価で、その長い寿命とメンテナンスの問題のためは、マウスやラットなどの注文の高等生物で化学物質の毒性試験を適用します。それどころか、線虫線虫(C. elegans) 毒性試験のための理想的な選択にする利点があります: 短い寿命、簡単栽培、および効率的な複製。ここでは、自動表現型プロファイリング線虫 c. エレガンスの 384 ウェル プレートでのプロトコルについて述べる。線虫みみずが液体中で化学治療、384 ウェル プレートで培養し動画、各ウェルの 33 ワーム機能に関する化学物質の影響を定量化します。実験結果は、定量化された表現型特徴できます分類し異なる化学物質の急性毒性を予測し、齧歯動物モデルでさらに伝統的な化学的毒性評価テストの優先順位を確立することを示しています。

我々 は 10 以上の化学物質12の異なる濃度にさらされた線虫の表現型をテストしています。テストは、33 の特徴は各化合物 (0 h、12 h、24 h) の 3 つの時点での定量化されました。以前は、マニュアルと寿命アッセイの自動解析の比較は11,12に行われました。この分析では、化学物質と濃度がワームの表現型に?...

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A High-throughput Assay for the Prediction of Chemical Toxicity by Automated Phenotypic Profiling of Caenorhabditis elegans

定量法は識別し、線虫の表現型プロファイリングを自動的に分析することによって化学物質の急性毒性を予測しました。このプロトコルでは、384 ウェル プレートでの化学物質とワームを治療、ビデオをキャプチャおよび毒性関連表現型を定量化する方法について説明します。

線虫の表現型プロファイリングを自動化によって化学的毒性予測のための高スループット試金

Applying toxicity testing of chemicals in higher order organisms, such as mice or rats, is time-consuming and expensive, due to their long lifespan and ...

C.elegans毒物学的アッセイは貴重です。このプロトコルは、384ウェルプレートの化学物質でC.elegansを処理し、ビデオをキャプチャし、毒物学的関連表現型を定量化する方法を説明します。この方法は、化学物質の潜在的な急性毒性を同定し、予測するのに役立つ可能性があります。この定量技術は、液体媒体を用いた384ウェルプレートでの12〜24時間の化学処理後にC.elegansの33パラメータを自動的に分析するために開発されました。C.elegansは、新しい化学物質の迅速な毒性評価の良いモデルとして貴重です。マウスとして、新しい化学物質の毒性スクリーニングや試験、または食品添加剤として汚染する化合物、医薬化合物、外因性化合物等の環境に適用することができる。プロトコルを注意深く読んで、常にステップバイステップで従ってください、そして、あなたは良いものになるでしょう。視覚的なデモンストレーションは、ユーザーが各ステップの操作と操作の結果を見やすくします。この手順のデモンストレーションは、張と高茶ハンを含みます。彼らは私の研究室の大学院生です。まず、新しい化学物質の予備的なワーム致死性試験を実施し、最高用量を決定し、最低用量(最低濃度は100%致死率)、最大濃度は100%非致死性である。この実験では、塩化カドミウムの7つの勾配濃度を調製する。最高の濃縮水溶液の2倍を調製するには、8ミリリットルのK培地で満たされた遠心管に塩化カドミウム固形粉92.8ミリグラムを溶解する。混ぜる渦。粉末が完全に溶解した後、ピペットを使用して最大10ミリリットルを充填します。K培地で希釈して他の濃度レベルを調製する。超クリーンベンチでは、無菌の先端を使用してストリークプレートから大腸菌OP50の単一コロニーを選び、100ミリリットルのLBスープでフラスコに入れてコロニーを接種します。インキュベーターシェーカーで摂氏37度で一晩育ててください。90ミリリットルのプラスチックペトリプレートにNGMを注ぎます。各プレートに300マイクロリットルの大腸菌OP50溶液をシードします。N2ワームは、ほとんどのワームが成人期に達するまで、20°CのOP50を2〜3日間、2〜3日間インキュベートします。滅菌水で、15ミリリットルの無菌円錐形遠心分離管にグラビッドワームを洗い流して収穫します。ワームは少なくとも2分間落ち着かせてください。水を吸い込み、5ミリリットルの漂白剤バッファーを追加します。チューブを5分間ボルテックスし、遠心分離機にチューブを入れ、1300の相対的な遠心力で30秒間回転し、卵をペレットします。上清を吸引するためにピペットを使用してください。卵を洗うためにチューブに殺菌水5ミリリットルを加え、チューブを5秒間渦に入れます。1300の相対遠心力で、30秒間チューブを遠心分離します。上清を取り除き、滅菌水を5ミリリットル加え、再び洗浄します。OP50と新しいNGMプレートに卵をピペット。一晩摂氏20度でインキュベートします。翌朝、孵化したワームはL1ステージに達する。約40時間後、ワームはL4段階に達する。K培地では、L4段虫をペトリプレートから50ミリリットルの無菌コニカルチューブに洗い流します。管からガラススライドへのワーム液のピペット50マイクロリットル。ステレオ顕微鏡では、ピペットを使用して、K培地の100マイクロリットルあたり約40匹の動物にワームの濃度を調整します。調製した培地の50マイクロリットルを384ウェルプレートの各ウェルに加えます。これらの同期されたL4段階のワームは、化学物質による治療に従う準備ができています。化学物質を追加する前に、同期化されたワームを自動ステージに置いて384ウェルプレートを配置し、プログラムされた取得手順でビデオカメラを設定します。384ウェルプレートでは、ワームは各個々の化学物質の6〜7用量で処理され、8つの平行井戸には2回の化学溶液の50マイクロリットルが含まれています。コントロールとしてK培地の8つの平行ウェルの少なくとも3つのグループを準備します。各井戸に対して2倍の化学溶液の50マイクロリットルを加えます。時間をゼロ時間ポイントとして設定します。その後、384ウェルプレートを摂氏20度に設定したインキュベーターシェーカーに入れ、毎分80回転します。所望の時間の後、インキュベーターからプレートを取り出し、自動段階に移します。12時間、24時間でプレートの各井戸のビデオを撮り、ワームのフェノタイプをチェックします。実験ビデオの処理を開始するには、ビデオファイルをコンピュータに転送します。グラフィカルユーザーインターフェイスを介して、ソース画像ディレクトリを選択するために、選択ボタンをクリックします。中間結果ディレクトリを追加します。中間の結果には、セグメント化された画像が含まれ、処理された画像の視覚的な観察に役立ちます。インターフェイスに最終結果ディレクトリを追加します。インターフェイスの [ワーム サイズ] テキスト ボックスで、ワーム サイズの平均パラメータを 2,000 に設定します。インターフェイスで移動比率のしきい値を 0.93 に設定します。[解析] ボタンをクリックして、画像処理を開始します。開発されたプログラムは、ワームを認識し、自動的に型を定量することができます。本実験では、33の特徴的な特徴を、3つの時点、ゼロ時間、12時間、24時間で塩化カドミウム処理のために定量した。実験画像は、化学物質濃度が増加するにつれて、ワームがより迅速に死んだことを示しています。当初、コントロールと化学処理の間に有意な差はなかった。12時間の治療の後、高濃度で処理されたワームは、より低い濃度または対照群よりもまっすぐかつ湾曲しなくなった。ワームボディを覆う領域の長軸長は、時間が増加するにつれて増加した。また、長軸と短軸の長さの両方で、より低い化学濃度から高い化学濃度への勾配傾向もあります。ワームの運動性は、面積と比率に基づいて、同様のパターンを示した。最初に有意差は認められなかった。時間が経つにつれて、対照群のワームは運動性の安定した減少を示した。12時間及び24時間後、塩化カドミウムで処理したワームは、対照群と比較して運動性に有意な差を示した。さらに、より高濃度治療の下でのワームは、より低濃度の治療下のワームと比較して、弱い運動性を示した。要約すると、この技術は、複数の領域で迅速な毒性評価の方法を開きます。食品媒介性毒物症の毒性の緊急解析、医薬品化合物の安全性評価、急性毒性スクリーニング、新薬品の検出、環境外因性化合物に応用できる研究者。塩化カドミウムは、低毒性物質である。取扱い時に手袋とマスクを着用し、操作手順に従ってください。

Research

JoVE Journal

Environment

A High-throughput Assay for the Prediction of Chemical Toxicity by Automated Phenotypic Profiling of Caenorhabditis elegans

Determination of Microbial Extracellular Enzyme Activity in Waters, Soils, and Sediments using High Throughput Microplate Assays

ハイスループットマイクロプレートアッセイを用いてウォーターズ、土壌、および底質中の微生物細胞外酵素活性の測定

Much of the nutrient cycling and carbon  processing in natural environments occurs through the activity of extracellular  enzymes released by ...

High-throughput Fluorometric Measurement of Potential Soil Extracellular Enzyme Activities

潜在的な土壌菌体外酵素の活動のハイスループット蛍光測定

Microbes in soils and other environments produce extracellular enzymes to depolymerize and hydrolyze organic macromolecules so that they can be ...

Optimized Negative Staining: a High-throughput Protocol for Examining Small and Asymmetric Protein Structure by Electron Microscopy

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Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of ...

Physical, Chemical and Biological Characterization of Six Biochars Produced for the Remediation of Contaminated Sites

汚染サイトの修復のために製造シックスBiocharsの物理的、化学的および生物学的特性評価

The physical and chemical properties of biochar vary based on feedstock sources and production conditions, making it possible to engineer biochars with ...

High-throughput Screening of Recalcitrance Variations in Lignocellulosic Biomass: Total Lignin, Lignin Monomers, and Enzymatic Sugar Release

リグノセルロース系バイオマス中の反抗バリエーションのハイスループットスクリーニング：総リグニン、リグニンモノマー、および酵素シュガーリリース

The conversion of lignocellulosic biomass to fuels, chemicals, and other commodities has been explored as one possible pathway toward reductions in the ...

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

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マイクロ スケール プロトコル処理解析パラメーターとトウモロコシ (Zea mays l.) で栄養の資質の高いスループット

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...

A 3-dimensional (3D)-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

A 3-dimensional 3D-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

3 次元 (3 D)-高スループット ゼブラフィッシュ胚配列複写のためテンプレートを印刷

The zebrafish is a globally recognized fresh water organism frequently used in developmental biology, environmental toxicology, and human disease related ...

High-throughput Siderophore Screening from Environmental Samples: Plant Tissues, Bulk Soils, and Rhizosphere Soils

環境試料からの担鉄細胞高スループット スクリーニング: 植物細胞、一括土壌および根圏土壌

Siderophores (low-molecular weight metal chelating compounds) are important in various ecological phenomenon ranging from iron (Fe) biogeochemical cycling ...

Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants

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毒性物質のトランスおよび多世代効果の研究のためのカエナルハブ炎エレガンスの使用

Information about toxicities of chemicals are essential in their application and waste management. For chemicals at low concentrations, the long-term ...

Standardized Methods for Measuring Induction of the Heat Shock Response in Caenorhabditis elegans

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The heat shock response (HSR) is a cellular stress response induced by cytosolic protein misfolding that functions to restore protein folding homeostasis, ...