Name: using caenorhabditis elegans for studying trans- and multi-generational effects of toxicants
Uploaded: 2019-07-29T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants at JoVE.com

1. kultur E. coli OP50
<ol><li>Forbered 1 M natriumhydroxidopløsning ved at opløse 4 g natriumhydroxid i 100 mL vand.</li>
	<li>Forbered lysogeny bouillon (lb) medium ved at opløse 10 g tryptone, 5 g gærekstrakt og 10 g natriumchlorid med 1 l ultrarent vand i en 1 l konisk kolbe. PH-værdien justeres til 7,0 med 1 M natriumhydroxidopløsning.</li>
	<li>Aliquot LB flydende medium fra trin 1.2 til 20 koniske kolber (maksimalt tilladt volumen: 100 mL) med 50 mL medium i hver. Dæk de koniske kolber med kraftp...

<ol>
	<li>Yu, Z., Zhang, J., Hou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+time-dependent+stimulation+of+sodium+halide+salts+on+redox+reactants,+energy+supply+and+luminescence+in+Vibrio+fischeri.">The time-dependent stimulation of sodium halide salts on redox reactants, energy supply and luminescence in Vibrio fischeri.</a> Journal of Hazardous Materials. 342, 429-435 (2018).</li><li>Li, 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=Long-term+nicotine+exposure+induces+dysfunction+of+mouse+endothelial+progenitor+cells.">Long-term nicotine exposure induces dysfunction of mouse endothelial progenitor cells.</a> Experimental and Therapeutic. 13, 85-90 (2017).</li><li>Yu, Z. Y., Chen, X. X., Zhang, J., Wang, R., Yin, D. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenerational+effects+of+heavy+metals+on+L3+larva+of+Caenorhabditis+elegans+with+greater+behavior+and+growth+inhibitions+in+the+progeny.">Transgenerational effects of heavy metals on L3 larva of Caenorhabditis elegans with greater behavior and growth inhibitions in the progeny.</a> Ecotoxicology and Environmental Safety. 88C, 178-184 (2013).</li><li>Chen, R., Yu, Z., Yin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-generational+effects+of+lindane+on+nematode+lipid+metabolism+with+disturbances+on+insulin-like+signal+pathway.">Multi-generational effects of lindane on nematode lipid metabolism with disturbances on insulin-like signal pathway.</a> Chemosphere. 210, 607-614 (2018).</li><li>Van Norman, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+matter+of+mice+and+men:+ethical+issues+in+animal+experimentation.">A matter of mice and men: ethical issues in animal experimentation.</a> International Anesthesiology Clinics. 53 (3), 63-78 (2015).</li><li>Pereira, C. M. S., Everaert, G., Blust, R., De Schamphelaere, K. A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multigenerational+effects+of+nickel+on+Daphnia+magna+depend+on+temperature+and+the+magnitude+of+the+effect+in+the+first+generation.">Multigenerational effects of nickel on Daphnia magna depend on temperature and the magnitude of the effect in the first generation.</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 37 (7), 1877-1888 (2018).</li><li>Morimoto, J., Simpson, S. J., Ponton, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+and+trans-generational+effects+of+male+and+female+gut+microbiota+in+Drosophila+melanogaster.">Direct and trans-generational effects of male and female gut microbiota in Drosophila melanogaster.</a> Biology Letters. 13, 20160966 (2017).</li><li>Coimbra, A. M., 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=Chronic+effects+of+clofibric+acid+in+zebrafish+(Danio+rerio):+A+multigenerational+study.">Chronic effects of clofibric acid in zebrafish (Danio rerio): A multigenerational study.</a> Aquatic Toxicology. 160, 76-86 (2015).</li><li>Sugi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+editing+in+C.+elegans+and+other+nematode+species.">Genome editing in C. elegans and other nematode species.</a> International Journal of Molecular Sciences. 17, 295 (2016).</li><li>Leung, M. C. 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=Caenorhabditis+elegans:+an+emerging+model+in+biomedical+and+environmental+toxicology.">Caenorhabditis elegans: an emerging model in biomedical and environmental toxicology.</a> Toxicological Science. 106 (1), 5-28 (2008).</li><li>Yu, Z. Y., Jiang, L., Yin, D. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavior+toxicity+to+Caenorhabditis+elegans+transferred+to+the+progeny+after+exposure+to+sulfamethoxazole+at+environmentally+relevant+concentration.">Behavior toxicity to Caenorhabditis elegans transferred to the progeny after exposure to sulfamethoxazole at environmentally relevant concentration.</a> Journal of Environmental Sciences-China. 23 (2), 294-300 (2011).</li><li>Kim, S. W., Kwak, J. I., An, 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=Multigenerational+study+of+gold+nanoparticles+in+Caenorhabditis+elegans:+transgenerational+effect+of+maternal+exposure.">Multigenerational study of gold nanoparticles in Caenorhabditis elegans: transgenerational effect of maternal exposure.</a> Environmental Science &amp; Technology. 47, 5393-5399 (2013).</li><li>Klosin, A., Casas, E., Hidalgo-Carcedo, C., Vavouri, T., Lehner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenerational+transmission+of+environmental+information+in+C.+elegans.">Transgenerational transmission of environmental information in C. elegans.</a> Science. 356, 320 (2017).</li><li>Yu, Z. 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=Trans-generational+influences+of+sulfamethoxazole+on+lifespan,+reproduction+and+population+growth+of+Caenorhabditis+elegans.">Trans-generational influences of sulfamethoxazole on lifespan, reproduction and population growth of Caenorhabditis elegans.</a> Ecotoxicology and Environmental Safety. 135, 312-318 (2017).</li><li>Buisset-Goussen, 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+chronic+gamma+irradiation:+a+multigenerational+study+using+Caenorhabditis+elegans.">Effects of chronic gamma irradiation: a multigenerational study using Caenorhabditis elegans.</a> Radioactivity. 137, 190-197 (2014).</li><li>Zhao, F., 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=Multigenerational+exposure+to+dietary+zearalenone+(ZEA),+anestrogenic+mycotoxin,+affects+puberty+and+reproductionin+female+mice.">Multigenerational exposure to dietary zearalenone (ZEA), anestrogenic mycotoxin, affects puberty and reproductionin female mice.</a> Reproductive Toxicology. 47, 81-88 (2014).</li><li>Yang, Z., Wang, J., Tang, L., Sun, X., Xue, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenerational+comparison+of+developmental+and+reproductive+toxicities+in+zearalenone+exposed+Caenorhabditis+elegans.">Transgenerational comparison of developmental and reproductive toxicities in zearalenone exposed Caenorhabditis elegans.</a> Asian Journal of Ecotoxicology. 11 (4), 61-68 (2016).</li><li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+Caenorhabditis+dlegans.">The genetics of Caenorhabditis dlegans.</a> Genetics. 77, 71-94 (1974).</li><li>Emmons, S., Klass, M., Hirsch, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+the+constancy+of+DNA+sequences+during+development+and+evolution+of+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">An analysis of the constancy of DNA sequences during development and evolution of the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 76, 1333-1337 (1979).</li><li>Van Gilst, M. R., Hadjivassiliou, H., Yamamoto, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Caenorhabditis+elegans+nutrient+response+system+partially+dependent+on+nuclear+receptor+NHR-49.">A Caenorhabditis elegans nutrient response system partially dependent on nuclear receptor NHR-49.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (38), 13496-13501 (2005).</li><li>Cobb, E., Hall, J., Palazzolo, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+metallothionein+expression+after+exposure+to+conventional+cigarette+smoke+but+not+electronic+cigarette+(ECIG)-generated+aerosol+in+Caenorhabditis+elegans.">Induction of metallothionein expression after exposure to conventional cigarette smoke but not electronic cigarette (ECIG)-generated aerosol in Caenorhabditis elegans.</a> Frontiers in Physiology. 9, 426 (2018).</li><li>Livak, K. J., Schmittgen, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+relative+gene+expression+data+using+real-time+quantitative+PCR+and+the+2-&#916;&#916;CT+method.">Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-&#916;&#916;CT method.</a> Methods. 25 (4), 402-408 (2001).</li><li>Hill, 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=Genetic+flexibility+in+the+convergent+evolution+of+hermaphroditism+in+Caenorhabditis+Nematodes.">Genetic flexibility in the convergent evolution of hermaphroditism in Caenorhabditis Nematodes.</a> Developmental Cell. 10, 531-538 (2006).</li><li>Cabreiro, F., Gems, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Worms+need+microbes+too:+microbiota,+health+and+aging+in+Caenorhabditis+elegans.">Worms need microbes too: microbiota, health and aging in Caenorhabditis elegans.</a> EMBO Molecular Medicine. 2013, 1300-1310 (2013).</li><li>Breider, F., von Gunten, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+total+N-nitrosamine+concentrations+in+aqueous+samples+via+UV-photolysis+and+chemiluminescence+detection+of+nitric+oxide.">Quantification of total N-nitrosamine concentrations in aqueous samples via UV-photolysis and chemiluminescence detection of nitric oxide.</a> Analytical Chemistry. 89 (3), 1574-1582 (2017).</li></ol>

For at kunne gennemføre den beskrevne protokol bør følgende forslag tages i betragtning. Udfør de samlede eksperimentelle operationer i et sterilt miljø. Ukorrekt drift kan medføre kontaminering af E. coli -stammerne, f. eks., svampe og mider kan hæmme den normale vækst af C. elegans og derfor påvirke de eksperimentelle resultater. I afsnittet beskriver dyrke c. elegans, observere vækst skalaen af c. elegans på NGM agarer ved nøgne øjne eller mikroskoper. Når skalaen af <...

Anvendelsen og affaldshåndteringen af kemikalier afhænger i høj grad af oplysningerne om deres virkninger i visse koncentrationer. Især er tiden et andet væsentligt element mellem virkninger og koncentrationer. Det vil sige, kemikalier, især dem ved lave koncentrationer i de faktiske miljøer, har brug for tid til at fremprovokere målbare effekter1. Derfor, forskere arrangere forskellige længder af eksponeringen varighed i dyreforsøg, og endda dække hele livscyklus. For eksempel blev mus udsat for nikotin i 30, 90 eller 180 dage for at studere dens toksiske virkninger 2. Men sådanne eksponeringsvarigheder er stadig ikke nok til at belyse de langsigtede virkninger af forurenende stoffer (f. eks. persistente organiske miljøgifte [pop]), der kan vare generationer af organismer i miljøet. Derfor er undersøgelser af virkninger over generationer vinder mere og mere opmærksomhed.
Der er to hovedaspekter i undersøgelser af generations effekten. Den første er den Trans generations-(TG) effektundersøgelse, som kan robust teste, om kemisk eksponering for forældre kan resultere i nogen konsekvenser for afkommet3. Den anden er en multi generations effektundersøgelse, som er mere systematisk med overvejelser i både eksponering og restvirkninger. På den ene side anvendes multi generations eksponeringen (MGE) til at illustrere adaptiv respons hos dyrene til de langsigtede udfordrende miljøer. På den anden side anvendes de multi generations residualeffekter (MGR) til at påvise de langsigtede restvirkninger efter eksponering, da maternel eksponering ledsages af embryo eksponering for første afkom og Kim-line-eksponering til den anden afkom, der gør den tredje afkom som den første generation helt ud af eksponering4.
Selv om pattedyr (f. eks. mus) er modelorganismer i toksicitetsstudier, især i relation til mennesker, er deres anvendelse i studiet af generations effekter ret tidskrævende, dyr og etisk omkring 5. Derfor giver organismer, herunder krebsdyr Daphnia magna6, insekt Drosophila melanogaster7 og Zebra Danio rerio8, alternative valgmuligheder. Men disse organismer mangler enten ligheder med mennesker, eller kræver specifikt udstyr i undersøgelser.
Caenorhabditis elegans er en lille fri-levende fyrretræsnematoden (ca. 1 mm i længden) med en kort livscyklus (ca. 84 h ved 20 °c)9. Denne fyrretræsnematoden deler mange biologiske veje konservative til mennesker, og derfor er det blevet bredt anvendt til at illustrere virkningerne af forskellige belastninger eller giftstoffer10. Især 99,5% af Nematoderne er er gør disse organismer yderst velegnede til at studere generationer effekter, f. eks, TG effekter af tungmetaller og sulfonamider3,11, MGE effekter af guld nanopartikler og tunge metaller12 og temperatur13, mgr effekter af sulfonamid14, og både MGE og mgr effekter af gammabestråling15 og lindan4. Der blev desuden fundet sammenlignelige resultater mellem virkningerne af kemikalier (f. eks. zearalenon) på udvikling og reproduktion af mus og C. elegans16,17, hvilket ville give en fordel at ekstrapolere virkninger fra dette lille dyr til mennesker.
Både TG og MG effektundersøgelser er tidskrævende og har brug for omhyggelig design og ydeevne. Navnlig fandtes forskelle i valg af livstrin, eksponeringsbetingelser og metoder til adskillelse af generationer i ovennævnte undersøgelser. Sådanne forskelle hindrede den direkte sammenligning mellem resultaterne og hæmmede en yderligere fortolkning af resultaterne. Derfor er det bydende nødvendigt at etablere ensartede protokoller til at vejlede TG og MG virkninger undersøgelser, og også at give et større billede til at afsløre lignende mønstre af forskellige giftstoffer eller forurenende stof i langsigtede konsekvenser. Over målet med de nuværende protokoller vil demonstrere klare driftsprocesser i at studere Trans-og multi generations effekter med C. elegans. Protokollerne vil gavne forskere, der er interesseret i at studere de langsigtede virkninger af giftstoffer eller forurenende stoffers vedkommende.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:684px;" width="684">
	<tbody>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:191px;">&#160;agar powder</td>
			<td style="width:200px;">OXOID, Thermo Fisher Scientific, UK</td>
			<td style="width:123px;">9002-18-0</td>
			<td style="width:171px;"></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:191px;">79nnHT Fast Real-Time PCR System</td>
			<td>&#160;Applied Biosystems&#160;</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">96-well sterile microplate</td>
			<td style="width:200px;">Costar&#65292;Corning&#65292;America</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">Autoclave sterilizer</td>
			<td style="width:200px;">Tomy, Tomy Digital Biology, Japan</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;">Biosafety cabinet</td>
			<td style="width:200px;">LongYue, Shanghai longyue instrument equipment co. Ltd, China</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">calcium chloride</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td>10043-52-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;">centrifuge&#160; 5417R</td>
			<td style="width:200px;">Eppendorf, Ai Bende (Shanghai) International Trade Co., Ltd, Germany</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">Centrifuge tubes</td>
			<td style="width:200px;">Axygen, Aixjin biotechnology (Hangzhou) co. Ltd, America</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;">cholesterol</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td style="width:123px;">57-88-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;">Dimethyl sulfoxide</td>
			<td style="width:200px;">VETEC, Sigmar aldrich (Shanghai) trading co. Ltd, America</td>
			<td>67-68-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">disodium hydrogen phosphate</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td style="width:123px;">7558-79-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">ethanol</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td style="width:123px;">64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">Filter</td>
			<td style="width:200px;">Thermo, Thermo Fisher Scientific, America</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;">incubator</td>
			<td style="width:200px;">YiHeng17, Shanghai yiheng scientific instrument co. Ltd, China</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">inoculating loop</td>
			<td style="width:200px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">K2HPO4&#8226;3H2O</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td>16788-57-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">kraft paper</td>
			<td style="width:200px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">Mcroplate Reader</td>
			<td style="width:200px;">Boitek, Boten apparatus co. Ltd, America</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">MgSO4&#8226;7H2O</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td>10034-99-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;">Microscopes XTL-BM-9TD</td>
			<td style="width:200px;">BM, Shanghai BM optical instruments manufacturing co. Ltd, China&#160;</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Petri dishes</td>
			<td style="width:200px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;">Pipette</td>
			<td style="width:200px;">Eppendorf, Ai Bende (Shanghai) International Trade Co., Ltd, Germany</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">Potassium chloride</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td>7447-40-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">potassium dihydrogen phosphate</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td>7778-77-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">Qiagen RNeasy kits</td>
			<td style="width:200px;">Qiagen Inc., Valencia, CA, United States</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:191px;">QuantiTect SYBR Green RT-PCR kits</td>
			<td style="width:200px;">Qiagen Inc., Valencia, CA, United States</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:191px;">RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit</td>
			<td style="width:200px;">Thermo Scientific, Wilmington, DE, United States</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">sodium chloride</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td>7647-14-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">sodium hydroxide</td>
			<td style="width:200px;">Sinopharm chemical reagent company Ltd, China</td>
			<td>1310-73-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;">sodium hypochlorite solution</td>
			<td style="width:200px;">Aladdin, Shanghai Aladdin biochemical technology co. Ltd, China</td>
			<td style="width:123px;">7681-52-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">tryptone</td>
			<td style="width:200px;">OXOID, Thermo Fisher Scientific, UK</td>
			<td>73049-73-7</td>
			<td style="width:171px;"></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">yeast extract</td>
			<td style="width:200px;">OXOID, Thermo Fisher Scientific, UK</td>
			<td>119-44-8</td>
			<td style="width:171px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using caenorhabditis elegans for studying trans- and multi-generational effects of toxicants

Oplysninger om toksiciteter af kemikalier er afgørende for deres anvendelse og affaldshåndtering. For kemikalier med lave koncentrationer er de langsigtede virkninger meget vigtige for at bedømme deres konsekvenser i miljøet og på menneskers sundhed. Ved at demonstrere langsigtede påvirkninger giver virkningerne af kemikalier i generationer i nylige undersøgelser ny indsigt. Her beskriver vi protokoller for at studere virkningerne af kemikalier over flere generationer ved hjælp af gratis-levende fyrretræsnematoden Caenorhabditis elegans. To aspekter er præsenteret: (1) Trans generations-(TG) og (2) multi generations Effektstudier, hvoraf sidstnævnte er adskilt fra multi generations eksponering (MGE) og multi generations rest (MGR)-effektundersøgelser. TG-effekt studiet er robust med et simpelt formål for at afgøre, om kemisk eksponering for forældre kan resultere i eventuelle resterende konsekvenser for afkom. Eftervirkningerne måles på forældrene, natrium natriumhypochlorit opløsninger bruges til at dræbe forældrene og holde afkommet for at lette effekten måling på afkommet. TG-effekt studiet anvendes til at afgøre, om afkommet påvirkes, når deres forælder udsættes for de forurenende stoffer. MGE-og mgr-effekt studiet er systematiske, der anvendes til at afgøre, om kontinuerlig generations eksponering kan resultere i adaptiv respons hos afkom i generationer. Omhyggelig afhentning og overførsel bruges til at skelne mellem generationer for at lette effektmålingen på hver generation. Vi kombinerede også protokoller til at måle bevægelsesadfærd, reproduktion, levetid, biokemiske og genekspression ændringer. Nogle eksempler på eksperimenter er også præsenteret for at illustrere de Trans-og multi generations effektundersøgelser.

Her beskriver vi protokoller for at studere virkningerne af kemikalier i generationer ved hjælp af C. elegans i Trans generations-(TG), multi-generations eksponering (MGE) og multi generations rest (Mgr) effektundersøgelser. Vores egne forskningsresultater præsenteres som eksempler. En undersøgelse præsenterer TG virkningerne af tungmetaller på bevægelsesadfærd3. De to andre undersøgelser præsenterer MGE og mgr virkninger af sulfomethoxazol og li...

Watch this Scientific Journal Video about Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants at JoVE.com

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

Brug af Caenorhabditis elegans til at studere Trans-og multi generations effekter af giftstoffer

Trans-og multi generations effekter af persistente kemikalier er afgørende for at bedømme deres langsigtede konsekvenser i miljøet og på menneskers sundhed. Vi leverer nye detaljerede metoder til at studere Trans-og multi generations effekter ved hjælp af Free-Living fyrretræsnematoden Caenorhabditis elegans.

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

Den fremlagte protokol vil lette undersøgelser af de trans- og flergenerationsvirkninger af proteiner, der kan eksistere i lang tid i miljøet. Vi flyttede en fritlevende nematode med 99,5 som hermafroditerne for at spare tid og kræfter i at studere trans- og flergenerationseffekter. Denne teknik kan bruges til at demonstrere de langsigtede virkninger af ende medicin, fordi nematode i denne protokol deler mange konservative mekanismer eller veje med mennesker.Denne metode kan give indsigt i områderne lægemiddelsyntese og miljøforvaltning, fordi de har brug for feedback om potentielle farer ved kemikalier. Denne metode kan anvendes på Daphnia magna med mere fokus på toksicitet for vandmiljøet. Også Drosphila melanogaster at yderligere udforske indflydelse på køn.Han eller hun ville blive hængende med tanken om, at studere effekter over generationer er tid og energiforbrugende. Bliv ikke bange ved første indtryk. Efter protokollen vil tjene dig frugtbart resultat.Til kultur E.coli, pipette 200 mikroliter fra bakterielle suspensioner i 50 milliliter LB medium i en kolbe. Eller brug en podningsløkke til at vælge en lille koloni fra NGM-agarer og placere den i LB-mediet. Til kultur C.elegans, under et mikroskop, tælle nematoder på stabling NGM agars udarbejdet tidligere.Når antallet når tæt på 2, 000, skal du bruge en steril spids til at skære 1/6 af NGM agar og overføre det til nyforberedte NGM agars med bakteriel græsplæne. Hold NGM agars på hovedet i en 22 grader Celsius inkubator for den efterfølgende kultur. Efter ca. 36 timer bliver nematoderne gravide.Brug to milliliter sterilt vand til at skylle de gravide nematoder og nyproducerede æg på hver NGM agar i sterile centrifuge rør. Placer rørene på en rack i 30 minutter til at slå sig ned i nematoder, og derefter kassere 85% af supernatanterne ved pipettering. Det er meget vigtigt at vurdere, om nematoder er gravide nok til synkronisering.Ellers ville alderssynkroniseringen være forgæves. Pellets blandes med syv volumener natriumhypochloritopløsning og ryste centrifugerørene hvert andet minut i fem til otte gange for at lyse larver og voksne nematoder. Centrifuge rørene ved 700 gange G i tre minutter ved 20 grader Celsius og kassér derefter supernatanterne ved pipettering.Re-suspendere pellets i fem mængder sterilt vand til at vaske alder-synkroniserede æg. Centrifuge ved 700 gange G i tre minutter ved 20 grader Celsius. Vasken gentages med sterilt vand to gange.Dernæst tilsættes en mængde sterilt vand i rørene for at re suspendere de alderssynkroniserede æg. Fordel æggesuspensionerne ved at pipettere halvtreds mikrolielle liter på hver ny NGM-agarer med bakteriegræsplæne. Hold NGM agars øverste side op i en 20 grader Celsius inkubator i 30 minutter, så vandet kan fordampe eller blive absorberet af den bakterielle græsplæne.Derefter vende NGM agars, på hovedet, for den efterfølgende kultur, og markere tiden som ægget tid. 36 timer efter ægget tid, nematoder nå L3 larver fase. Brug to milliliter sterilt vand til at skylle nematoderne af hver NGM agar i centrifugerør.Efter afregning i 30 minutter, erstatte 85% af supernatanterne med K Medium at fordøje maden i tarmene i to timer. Kassér derefter supernatanterne. Brug K Medium til at justere nematodesuspensionerne til ca. 200 nematoder pr. 100 mikroliter til efterfølgende forsøg.For at undgå kanteffekter, i det midterste område af en 96-godt steril mikroplade, tilsættes 100 mikroliter af forberedt kontrol eller kemiske opløsninger i 10 brønde, som replikater i seks grupper. Tilføj 100 mikroliter af den forberedte nematode K Medium til hver af de 60 brønde. Markér tiden som T0. Udfør eksponeringen i 24 til 96 timer.Efter eksponeringen anvendes en pipette til at indsamle nematoder fra fem brønde i hver gruppe til seks 1,5 milliliter centrifugerør. Afgør nematoderne i 30 minutter og pipetter derefter for at kassere supernatanterne. Vask nematoderne i bunden med en milliliter steriliseret vand.Afgør nematoderne i 30 minutter. Kassér supernatanterne, og brug nematoderne i bunden til indikatormålinger af den eksponerede modergenerering, der er markeret som F0. Saml nematoderne fra de resterende fem brønde i hver gruppe. Afregn og vask nematoderne som tidligere.Dernæst tilsættes 100 mikroliter sterilt vand for at re-suspendere nematoder i hvert rør, og overføre nematode suspensioner jævnt på tre nyforberedte NGM agars med bakteriel græsplæne. Inkuber nematoderne i 36 timer for at blive gravid, og udfør alderssynkronisering som tidligere. Efter inkubering af synkroniserede æg på NGM agarer med bakteriel græsplæne i 36 timer, skylle nematoderne i seks centrifuge rør.Efter afregning og vask med en milliliter steriliseret vand anvendes nematoderne i bunden til indikatormålinger af afkomgenerationen mærket som T1. Bland 99 milliliter af de varme NGM agarer med en milliliter kontrol eller kemiske opløsninger. Efter at have forberedt agarerne med bakteriesuspensioner i henhold til manuskriptet, i bio-sikkerhedsskabet, der er afsat de øverste låg af petriskåle og udsætte bakterielle græsplæne til UV-lys i 15 minutter. Pipette de alderssynkronerede æg på UV-behandlede agars.Markér starten på eksponeringen for den overordnede generation, F0, som dag nul. Inkuber agarerne i tre dage ved 20 grader Celsius. Brug derefter de modne nematoder til at måle effekter i F0. Også på dag tre, bruge en glasstang udstyret med en menneskeskabt fibertråd bøjet ind i en ring for at plukke F0 modne nematoder, og glide på overfladen af nye UV-behandlede NGM agars.På dag fire, udvælge og kassere de modne F0 nematoder fra NGM agars. På dag seks skal du bruge de F1 modne nematoder, der har oplevet eksponering i tre dage for indeksmåling. I denne protokol viste transgenerationsvirkningerne af cadmium, kobber, bly og zink på kropsbøjende frekvens, at hæmningerne i nematodeforælderen, F0, efter prænatal eksponering var mindre end i deres afkom, T1. De resterende virkninger på flere generationer af sulfaamethoxazol på nematodelev levetiden og reproduktionen viste, at reproduktionen var væsentligt påvirket i eksponering for kimlinje, og toksiciteten varede ved i ikke-eksponerede generationer fra T3 til T6 generationer.Eksponering af flere generationer og resterende virkninger af lindan i flere generationer på nematodebiokemiske og genetiske indeks viste obesogene virkninger med forstyrrelser i insulinsignalreguleringen. Desuden viste ændringerne mellem sgk-1 og akt-1-signalering, at nematoder fra forskellige eksponeringsgenerationer viste forskellige responsstrategier for tolerance og undgåelse. Kontroller nematodernes levende status før hver operation, og rediger følgende trin i overensstemmelse hermed.Andre virkninger, for eksempel, obesogenic virkninger af kemikalier, kan indgå for yderligere at besvare den stigende forekomst af fedme over generationer. Baseret på metoden kan yderligere mekanismer undersøges. For eksempel de arvelige epigenetiske signaler mellem generationer.Kloropløsningerne har stærke oxidatative potentialer og undgår direkte kontakt med huden til den.

Research

JoVE Journal

Environment

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

Technique for Studying Arthropod and Microbial Communities within Tree Tissues

Teknik til at studere leddyr og mikrobielle samfund i Tree Væv

Phloem tissues of pine are habitats for many thousands of organisms.  Arthropods and microbes use phloem and cambium tissues to seek mates, lay eggs, rear ...

Measuring Fluxes of Mineral Nutrients and Toxicants in Plants with Radioactive Tracers

Måling Flusmidler af mineralske Næringsstoffer og giftstoffer i Planter med radioaktive sporstoffer

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. ...

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

En CO<sub&gt; 2</sub&gt; Koncentrationsgradient faciliteten for Testing CO<sub&gt; 2</sub&gt; Berigelse og Jord Virkninger på Grassland Ecosystem Funktion

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most ...

LC-MS Analysis of Human Platelets as a Platform for Studying Mitochondrial Metabolism

LC-MS analyse af humane blodplader som en platform for at studere Mitokondriel Metabolism

Perturbed mitochondrial metabolism has received renewed interest as playing a causative role in a range of diseases. Probing alterations to metabolic ...

A Flow-through Exposure System for Evaluating Suspended Sediments Effects on Aquatic Life

En Flow-through Exposure system til evaluering suspenderet sediment Virkninger på vandlevende

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended ...

Protocol for Assessing the Relative Effects of Environment and Genetics on Antler and Body Growth for a Long-lived Cervid

Protokol for at vurdere de Relative virkninger af miljø og Genetik på gevir og krop vækst for en langlivede Cervid

Cervid phenotype can be placed into one of two categories: efficiency, which promotes survival over extravagant morphometric growth, and luxury, which ...

Collection and Extraction of Occupational Air Samples for Analysis of Fungal DNA

Kollektion og udvinding af erhvervsmæssig Luftprøver til analyse af svampe DNA

Traditional methods of identifying fungal exposures in occupational environments, such as culture and microscopy-based approaches, have several ...

An Experimental Protocol for Studying Mineral Effects on Organic Hydrothermal Transformations

En forsøgsplan for at studere Mineral effekter på økologisk hydrotermiske transformationer

Organic-mineral interactions are widely occurring in hydrothermal environments, such as hot springs, geysers on land, and the hydrothermal vents in the ...

In Vitro Scratch Assay to Demonstrate Effects of Arsenic on Skin Cell Migration

In Vitro Scratch Assay to Demonstrate Effects of Arsenic on Skin Cell Migration

In Vitro Skrab Assay for at demonstrere virkningerne af arsen på huden celle Migration

Understanding the physiologic mechanisms of wound healing has been the focus of ongoing research for many years. This research directly translates into ...

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

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

En høj overførselshastighed Assay for forudsigelse af kemiske toksicitet af automatiseret fænotypiske profilering af Caenorhabditis elegans

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 ...