Name: a high-throughput assay for the prediction of chemical toxicity by automated phenotypic profiling of caenorhabditis elegans
Uploaded: 2019-03-14T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A High-throughput Assay for the Prediction of Chemical Toxicity by Automated Phenotypic Profiling of Caenorhabditis elegans at JoVE.com

Yazarlar CGC nazikçe C. elegans gönderdiğiniz için teşekkür ederiz. Bu eser Ulusal anahtar araştırma ve geliştirme programı of China (#2018YFC1603102, #2018YFC1602705) tarafından desteklenmiştir Ulusal Doğa Bilimleri Çin Grant (#31401025, #81641184 #81273108), sermaye Sağlık Araştırma ve geliştirme Pekin (#2011-1013-03), Çevresel Toksikoloji (# Beijing anahtar laboratuvar açılış Fonu'nun özel projesinin temeli 2015HJDL03) ve doğal Bilim Vakfı, Shandong Eyaleti, Çin (ZR2017BF041).

Protokol hastalık önleme ve kontrol Çin Pekin Merkezi hayvan Etik Komitesi hayvan bakımı kuralları izler.
1. kimyasal hazırlama
<ol><li>Kimyasal maddeler (Tablo 1 ve Tablo reçetesi) edinin.</li>
	<li>% 100 ölümcül (LC100, 24 h) en az bir konsantrasyon ve % 100 nonlethality (LC0, 24 h) solucanlar için maksimum konsantrasyon bireysel kimyasalların en yüksek ve en düşük doz belirlemek. En az altı dilutions en yüksek konsantrasyon (Tab...

<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>

C. elegans avantajları artan kullanımı toksikoloji9, hem mekanik çalışmalar ve yüksek üretilen iş tarama yaklaşımlar yol açmıştır. Toksikolojik araştırmalar diğer modeli sistemlerinde tamamlayan artan bir rol C. elegans için son yıllarda, özellikle yeni kimyasallar hızlı toksisitesinin değerlendirilmesi için dikkat çekici olmuştur. Bu makalede solucan yüksek üretilen iş, nicel tarama yeni bir tahlil fenotipleri 384-şey plaka otomatik tanımlama ve k...

Sanayi üretimi ve insanların günlük yaşam için uygulanan kimyasal bileşikler hızla gelişmesi ile birlikte, sınama modelleri kimyasallar için toksisite eğitim önemlidir. Birçok durumda, kemirgen hayvan modeli farklı kimyasallar sağlığı üzerinde potansiyel toksisitesi değerlendirmek için istihdam edilmektedir. Genel olarak, öldürücü konsantrasyonları (yani, bölümü % 50 öldürücü doz [LD50] farklı kimyasallar) belirlenmesi içinde vivo bir kemirgen (fare/fare) modelinde geleneksel parametre olarak zaman alıcı ve pahalı olan kullanılır. Buna ek olarak, küçültme nedeniyle iyileştirmek veya yerine hayvan refahı ve etik merkezi bir noktada bulunuyor (3R) prensibi, yüksek hayvanlar değiştirilmesi için bilimsel araştırma1,2,3 ' e değerli sağlayan yeni yöntemler . C. elegans topraktan izole edildikten evrimleşmiş bir yuvarlak solucanlar var. Bu yaygın olarak laboratuvar araştırma organizmada kısa ömrü, kolay ekimi ve verimli üreme gibi yararlı özellikleri nedeniyle kullanılmıştır. Buna ek olarak, temel fizyolojik süreçleri ve stres yanıt C. elegans, içinde de dahil olmak üzere birçok temel biyolojik yollar daha yüksek memeliler4,5,6,7 ' konservasyonu , 8. biz ve diğerleri yapmış karşılaştırmalar bir çift olarak, C. elegans toksisite ve kemirgenler9' gözlenen toksisite arasında iyi bir uyum olduğunu. Tüm bu kimyasal toksisitesine içinde vivo etkilerini test etmek için iyi bir model C. elegans yapar.
Son zamanlarda, bazı çalışmalarda C. elegansfenotipik özellikleri sayılabilir. Özellikleri kimyasal2,3,10 toksisite ve solucanlar11yaşlanma analiz etmek için kullanılabilir. Ayrıca sistem ve solucanlar bir 384-şey plaka farklı kimyasal tedaviler12altında kültürlü bir görüntü analiz sistemi sıvı solucan birleştiren bir yöntem geliştirdi. Nicel bu teknik sonra 12-24 h sıvı orta ile 384-şey plaka kimyasal tedavi C. elegans 33 parametrelerini otomatik olarak analiz etmek için geliştirilmiştir. Bir otomatik mikroskop sahne deneysel video satın alma için kullanılır. Video özel olarak tasarlanmış bir program tarafından işlenir ve solucanlar hareketli davranış için ilgili 33 özellikleri sayılabilir. Solucan fenotipleri 10 bileşiklerin tedavi altında ölçmek için kullanılan yöntem. Sonuçlar farklı toksisitesine C. elegansfenotipleri değiştirebilir gösterir. Bu quantified fenotipleri tanımlamak ve farklı kimyasal bileşikler akut toksisite tahmin etmek için kullanılabilir. Bu yöntem genel amacı gözlem ve fenotipik miktar sıvı kültüründe C. elegans ile deneyler kolaylaştırmaktır. C. elegans uygulama kimyasal toksisitesi değerlendirme ve farklı kimyasal bileşikler akut toksisite tahmin ve için bir öncelik listesi kurmak yardımcı fenotip quantifications için bu yöntem yararlıdır daha fazla geleneksel kimyasal toksisitesi değerlendirme sınamaları kemirgen bir modeldir. Buna ek olarak, bu yöntem tarama ve yeni kimyasal madde veya bileşik Gıda katkı maddesi Ajan kirliliği, pharmacautical bileşikleri, çevre eksojen bileşik ve benzeri test toksisite için uygulanabilir.

<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

Fare ya da sıçan, gibi daha yüksek sipariş organizmalarda kimyasal maddelerin toksisite test uygulama zaman alıcı ve pahalı, uzun ömrü ve bakım sorunları nedeniyle. Aksine, Yuvarlak solucanlar Caenorhabditis elegans (C. elegans) toksisite testleri için ideal bir seçim yapmak için avantajları vardır: kısa ömrü, kolay ekimi ve verimli üreme. Burada, otomatik fenotipik C. elegans 384-şey tabak içinde profili için bir protokol açıklayın. Yuvarlak solucanlar bir 384-şey plaka sıvı orta ve kimyasal tedavi ile kültürlü ve videolar 33 solucan özellikleri kimyasal etkisi ölçmek için her iyi alınır. Deneysel sonuçlar quantified fenotip özellikler sınıflandırmak ve akut toksisite farklı kimyasal bileşikler için tahmin ve kemirgen bir modelinde daha fazla geleneksel kimyasal toksisitesi değerlendirme sınamaları için bir öncelik listesi kurmak olduğunu göstermek.

10'dan fazla kimyasal madde12farklı konsantrasyonları maruz solucanlar fenotipleri test ettik. Olan test, 33 farklı özellikle her kimyasal üç saat noktalarda (0 h, 12 h ve 24 h) bileşik için sayısal. Daha önce bir manuel ve otomatik bir ömrü tahlil analizini arasında bir karşılaştırma11,12yapıldı. Bu tahlil bulduk kimyasallar ve konsantrasyonları solucan fenotipleri etkileyebilir. Bu yö...

Watch this Scientific Journal Video about A High-throughput Assay for the Prediction of Chemical Toxicity by Automated Phenotypic Profiling of Caenorhabditis elegans at JoVE.com

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

Nicel bir yöntem tanımlamak ve fenotipik Caenorhabditis elegansprofil oluşturma otomatik olarak analiz ederek kimyasal maddeler akut toksisite tahmin etmek için geliştirilmiştir. Bu iletişim kuralı, bir 384-şey tabak içinde solucanlar kimyasallar ile tedavi, video esir alma ve toksikolojik ilgili fenotipleri ölçmek açıklar.

Bir yüksek-den geçerek tahlil tarafından otomatik fenotipik profil oluşturma Caenorhabditis elegans ve kimyasal toksisitesi tahmin için

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 toksikolojik tsay değerlidir. Bu protokol, C.eleganların 384 kuyuluk bir plakadaki kimyasallarla nasıl tedavi edilebildiğini, video çekmeyi ve toksikolojik fenomeni nasıl ölçeceklerini açıklamaktadır. Bu yöntem, bir kimyasalın potansiyel akut toksisitesini belirlemeye ve tahmin etmeye yardımcı olabilir.Bu kantitatif teknik, c.elegans'ın 33 parametresini sıvı ortamlı 384 kuyulu bir tabakta 12-24 saatlik kimyasal işlemden sonra otomatik olarak analiz etmek için geliştirilmiştir. C.elegans yeni kimyasallar için hızlı toksisite değerlendirme iyi bir model olarak değerlidir. Fareler olarak, toksisite tarama ve yeni kimyasalların test uygulanabilir, ya da gıda katkı maddesi kirliliği olarak bileşik, farmasötik bileşik, çevre eksojen bileşik, ve benzeri.Protokolü dikkatle okuyun ve her zaman adım adım izleyin, o zaman iyi biri olacak. Görsel gösterim, kullanıcının her adımın çalışmasını ve işlemin sonucunu görmesi daha kolaydır. Prosedürü wenjing Zhang ve Gaochao Han gösterecektir.Onlar benim laboratuvarımdan mezun öğrenciler. Başlamak için, yeni bir kimyasal için bir ön solucan öldürücülük testi yapmak, en yüksek doz belirlemek için, ve en düşük doz, hangi minimum konsantrasyon 100% öldürücü, ve maksimum konsantrasyon 100% ölümcül olmayan. Bu deney için, kadmiyum klorür yedi gradyan konsantrasyonları hazırlamak.En yüksek konsantre sulu çözeltinin iki katını hazırlamak için, 8 mililitre K orta ile dolu bir santrifüj tüpünde 92,8 miligram kadmiyum klorür katı tozunu çözün. Girdap karıştırmak için. Toz tamamen çözüldükten sonra, 10 mililitreye kadar doldurmak için bir pipet kullanın.K orta ile seyreltme ile diğer konsantrasyon düzeylerini hazırlayın. Süper temiz bir bankta, çizgi plakadan E.coli OP50 tek bir koloni almak için steril bir uç kullanın ve koloni aşılamak için LB suyu 100 mililitre ile şişe içine yerleştirin. Kuvöz çalkalayıcıda bir gecede 37 santigrat derecede büyütün.90 mililitrelik plastik Petri plaka içine NGM dökün. Her plakayı 300 mikrolitre E.coli OP50 çözeltisi ile tohumlayın. 20 santigrat derecede 20 santigrat derecede OP50 ile NGM plakaları üzerinde kuluçka N2 solucanlar yaklaşık 2 ila 3 gün, solucanların çoğu yetişkin aşamasına ulaşana kadar.Steril su ile, hasat için 15 mililitrelik steril konik santrifüj tüp içine gravid solucanlar aşağı yıkayın. Solucanlar en az 2 dakika sakinleşsin. Su aspire ve çamaşır suyu tampon beş mililitre ekleyin.Beş dakika boyunca tüp girdap ve sonra yumurta pelet için 30 saniye boyunca 1300 göreceli bir santrifüj kuvvet te spin için bir santrifüj tüp koymak. Supernatant aspire etmek için bir pipet kullanın. Yumurtayıkamak için tüp içine sterilize su beş mililitre ekleyin ve beş saniye boyunca tüp girdap.Tüpü 1300'lük göreceli bir santrifüj kuvvetinde 30 saniye santrifüj edin. Supernatant çıkarın ve tekrar yıkamak için sterilize su beş mililitre ekleyin. Pipet OP50 ile yeni bir NGM plaka üzerine yumurta.Bir gecede 20 derecede kuluçkaya yat. Ertesi sabah, yumurtadan çıkan solucanlar L1 aşamasına ulaşırlar. Yaklaşık 40 saat sonra solucanlar L4 aşamasına ulaşırlar.K orta ile, Petri plakaları kapalı L4 sahne solucanları 50 mililitre steril konik tüp içine yıkayın. Pipet 50 mikrolitre solucan sıvısı tüpten cam bir slayta kadar. Stereo mikroskop altında, solucan ların konsantrasyonunu 100 mikrolitre K orta sına yaklaşık 40 hayvana ayarlamak için bir pipet kullanın.384 kuyulu plakanın her kuyuya 50 mikrolitre hazırlanmış ortam ekleyin. Bu senkronize L4 evre solucanları kimyasallar tarafından tedavi edilmesi için hazırdır. Kimyasalları eklemeden önce, senkronize solucanlarla birlikte 384 kuyulu plakayı otomatik sahneye yerleştirin ve programlanmış satın alma prosedürüyle video kamera yı kedin.384-iyi plaka, solucanlar her kimyasal altı ila yedi dozile tedavi edilir, sekiz paralel kuyular her doz için iki kez kimyasal çözelti 50 mikrolitre içeren. Kontrol olarak k orta sekiz paralel kuyulardan en az üç grup hazırlayın. Her kuyu için iki kez kimyasal çözelti 50 mikrolitre ekleyin.Saati sıfır saat noktası olarak ayarlayın. Sonra, 384-iyi plaka kuvöz shaker 20 derece santigrat ve dakikada 80 devrimler ayarlayın. İstenilen bir süre sonra, kuvözden plakayı çıkarın ve otomatik aşamaya aktarın.12 saat ve 24 saat solucanların fenotiplerini kontrol etmek için plakanın her kuyunun videolarını çekin. Deneysel videoyu işlemeye başlamak için video dosyalarını bilgisayara aktarın. Grafik kullanıcı arabirimi aracılığıyla, kaynak görüntüler dizini seçmek için Seç düğmesini tıklatın.Orta sonuç dizini ekleyin. Orta sonuçlar, işlenen görüntülerin görsel gözlemi için yararlı olan parçalı görüntüleri içerir. Arabirimdeki nihai sonuç dizini ekleyin.Arabirimdeki Solucan Boyutu metin kutusunda ortalama solucan boyutu parametresini 2,000 olarak ayarlayın. Arabirimde taşınan oran eşiğini 0,93 olarak ayarlayın. Görüntü işlemeyi başlatmak için Analiz et düğmesini tıklatın.Geliştirilen program solucanları tanıyabilir ve fenotipleri otomatik olarak ölçebilir. Bu deneyde, kadmiyum klorür tedavisi için üç saat, sıfır saat, 12 saat ve 24 saat olmak üzere 33 farklı özellik ölçüldü. Deneysel görüntüler, kimyasal konsantrasyon arttıkça solucanların daha hızlı öldüğünü gösteriyor.Başlangıçta, kontrol ve kimyasal tedaviler arasında önemli bir fark yoktu. 12 saatlik tedaviden sonra, yüksek konsantrasyonla tedavi edilen solucanlar daha düşük konsantrasyonlarda veya kontrol gruplarına göre daha düz ve daha az kavisli hale geldi. Solucan gövdesinin ana eksen uzunluğu zaman arttıkça artmıştır.Hem ana eksende hem de küçük eksen uzunluğunda daha düşükten daha yüksek kimyasal konsantrasyonlara doğru bir degrade eğilimi vardır. Solucanların hareketliliği, alana ve orana göre benzer desenler gösteriyordu. Başlangıçta anlamlı bir fark gözlenmedi.Zaman geçtikçe, kontrol grubundaki solucanlar hareketlilikte istikrarlı bir azalma gösterdiler. 12 ve 24 saat sonra kadmiyum klorür ile tedavi edilen solucanlar kontrol gruplarına göre hareketlilikte önemli farklılıklar gösterdiler. Buna ek olarak, daha yüksek konsantrasyon tedavileri altında solucanlar daha zayıf bir hareketlilik gösterdi, düşük konsantrasyon tedavileri altında solucanlar ile karşılaştırıldığında.Özetle, bu teknik birden fazla alanda hızlı toksisite değerlendirme bir yol açtır. Gıda kaynaklı toksisite nin acil analizine, farmasötik bileşiklerin güvenlik değerlendirmesine, akut toksisite taramasına, yeni kimyasalların tespitine ve çevresel eksojen bileşiklere bu yöntemi uygulayabilen araştırmacılar. Kadmiyum klorür düşük zehirli bir maddedir.Lütfen kullanım sırasında eldiven ve maske giyin ve kullanım talimatlarına uyun.

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

Yüksek Verimli Mikroplate Tahliller kullanarak Waters, Topraklar ve tortulları Mikrobiyal Ekstrasellüler Enzim Aktivitesi Belirlenmesi

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

Potansiyel Toprak Ekstrasellüler Enzim Aktivitelerinin Yüksek verim Florimetrik Ölçme

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

Optimize Negatif Boyama: Elektron Mikroskobu ile Küçük ve Asimetrik Protein Yapısı incelenmesi için Yüksek verim Protokolü

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

Fiziksel, Kimyasal ve için üretilen Altı Biochars Biyolojik Karakterizasyonu Kontamine Siteleri İyileştirilmesi

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

Toplam Lignin, lignin Monomer ve enzimatik Şeker Yayın: Lignocellulosic Biyokütle rekalsitrantların Varyasyonları yüksek verimlilik Taraması

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.)

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

Yüksek işlem hacmi, analiz işleme parametrelerini ve Mısır (Zea mays L.) beslenme nitelikleri için Microscale Protokolü

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 boyutlu (3D)-yüksek işlem hacmi zebra balığı diziliyor embriyo için şablon basılı

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

Yüksek işlem hacmi Siderophore filtreleme dışında çevre örnekleri: bitki doku, toplu topraklar ve rizosferde topraklar

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

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

Toxicants Trans ve çok jenerasyonel etkileri okumak için Caenorhabditis elegans kullanma

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

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

Caenorhabditis elegans Isı Şok Uyanımı İndüksiyon ölçme için Standart Yöntemler

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