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. Culture E. coli OP50
<ol><li>Préparer une solution d'hydroxyde de sodium de 1 M en dissolvant 4 g d'hydroxyde de sodium dans 100 ml d'eau.</li>
	<li>Préparer le bouillon de lysogénie (LB) moyen en dissolvant 10 g de tryptone, 5 g d'extrait de levure et 10 g de chlorure de sodium avec 1 L d'eau ultrapure dans un flacon conique de 1 L. Ajuster le pH à 7,0 avec une solution d'hydroxyde de sodium de 1 M.</li>
	<li>Aliquot le milieu liquide LB de l'étape1.2 à 20 flacons coniques (volume maximal admissible:...

<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>

Afin de mener avec succès le protocole décrit, les suggestions suivantes doivent être prises en considération. Effectuer l'ensemble des opérations expérimentales dans un environnement stérile. Une mauvaise exploitation peut entraîner la contamination des souches d'E. coli, par exemple, les champignons et les acariens peuvent entraver la croissance normale de C. elegans et donc affecter les résultats expérimentaux. Dans la section décrivant la culture de C. elegans, observez l'échel...

L'application et la gestion des déchets de produits chimiques dépendent fortement de l'information sur leurs effets à certaines concentrations. Notamment, le temps est un autre élément essentiel entre les effets et les concentrations. C'est-à-dire que les produits chimiques, en particulier ceux à faibles concentrations dans les environnements réels, ont besoin de temps pour provoquer des effets mesurables1. Par conséquent, les chercheurs organisent différentes longueurs de la durée d'exposition dans les expériences animales, et couvrent même l'ensemble du cycle de vie. Par exemple, les souris ont été exposées à la nicotine pendant 30, 90 ou 180 jours pour étudier ses effets toxiques 2. Pourtant, de telles durées d'exposition ne suffisent toujours pas à élucider les effets à long terme des polluants (p. ex., les polluants organiques persistants [POP]) qui peuvent durer sur des générations d'organismes dans l'environnement. Par conséquent, les études sur les effets au fil des générations gagnent de plus en plus d'attention.
Il y a deux aspects principaux dans les études d'effets générationnels. La première est l'étude d'effet transgénérationnel (TG) qui peut tester avec robustesse si l'exposition chimique aux parents peut entraîner des conséquences sur la progéniture3. La deuxième est une étude multigénérationnelle d'effet qui est plus systématique avec des considérations dans l'exposition et les effets résiduels. D'une part, les effets d'exposition multigénérationnelle (MGE) sont utilisés pour illustrer les réponses adaptatives chez les animaux aux environnements difficiles à long terme. D'autre part, les effets résiduels multigénérationnels (MGR) sont utilisés pour démontrer les conséquences résiduelles à long terme après l'exposition, puisque l'exposition maternelle est accompagnée d'une exposition à l'embryon à la première progéniture et d'une exposition à la lignée germinale à la seconde progéniture qui fait la troisième progéniture comme la première génération complètement hors de l'exposition4.
Bien que les mammifères (p. ex. les souris) soient des organismes modèles dans les études de toxicité, en particulier en ce qui concerne les êtres humains, leur application dans l'étude des effets générationnels est assez longue, coûteuse et éthiquement préoccupante 5. En conséquence, les organismes, y compris le crustacé Daphnia magna6, l'insecte Drosophila melanogaster7 et le poisson zèbre Danio rerio8, offrent des choix alternatifs. Pourtant, ces organismes n'ont pas de similitudes avec les êtres humains, ou ont besoin d'équipement spécifique dans les études.
Caenorhabditis elegans est un petit nématode libre (environ 1 mm de longueur) avec un cycle de vie court (environ 84 h à 20 oC)9. Ce nématode partage de nombreuses voies biologiques conservatrices pour les êtres humains, et donc il a été largement utilisé pour illustrer les effets de divers stress ou toxiques10. Notamment, 99,5% des nématodes sont hermaphrodites rendant ces organismes extrêmement appropriés dans l'étude des effets générationnels, par exemple, les effets TG des métaux lourds et des sulfonamides3,11, effets MGE des nanoparticules d'or et de lourds métaux12 et température13, effets MGR de sulfonamide14, et les deux effets MGE et MGR de l'irradiation gamma15 et lindane4. En outre, des résultats comparables ont été trouvés entre les effets des produits chimiques (par exemple, zearalenone) sur le développement et la reproduction des souris et C. elegans16,17, ce qui fournirait un avantage à extrapoler effets de ce petit animal pour les êtres humains.
Les études d'effet TG et MG prennent du temps et nécessitent une conception et des performances soigneuses. Notamment, des différences existaient dans les choix de stade de vie, les conditions d'exposition et les méthodes de séparation des générations dans les études susmentionnées. Ces différences ont entravé la comparaison directe entre les résultats et entravé une interprétation plus poussée des résultats. Par conséquent, il est impératif d'établir des protocoles uniformes pour guider les études sur les effets TG et MG, et aussi de fournir une vue d'ensemble pour révéler des modèles similaires de divers substances toxiques ou polluants dans les conséquences à long terme. L'objectif excédentaire des protocoles actuels démontrera des processus opérationnels clairs dans l'étude des effets trans et multigénérationnels avec C. elegans. Les protocoles profiteront aux chercheurs intéressés à étudier les effets à long terme des substances toxiques ou polluantes.

<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

L'information sur les toxicités des produits chimiques est essentielle à leur application et à la gestion des déchets. Pour les produits chimiques à faibles concentrations, les effets à long terme sont très importants pour juger de leurs conséquences sur l'environnement et sur la santé humaine. En démontrant des influences à long terme, les effets des produits chimiques au fil des générations dans des études récentes fournissent de nouvelles perspectives. Ici, nous décrivons des protocoles pour étudier des effets des produits chimiques sur plusieurs générations utilisant le nématode libre Caenorhabditis elegans. Deux aspects sont présentés : (1) les études d'effets multigénérationnels (TG) et (2) multigénérationnelles, dont cette dernière est séparée des études d'effet multigénérationnels (MGE) et multigénérationnelles résiduelles (MGR). L'étude sur l'effet TG est robuste dans un but simple pour déterminer si l'exposition chimique aux parents peut entraîner des conséquences résiduelles sur la progéniture. Une fois que les effets sont mesurés sur les parents, des solutions d'hypochlorite de sodium sont utilisées pour tuer les parents et garder la progéniture afin de faciliter la mesure de l'effet sur la progéniture. L'étude sur l'effet TG est utilisée pour déterminer si la progéniture est affectée lorsque son parent est exposé aux polluants. L'étude d'effet MGE et MGR est systématique pour déterminer si l'exposition générationnelle continue peut entraîner des réponses adaptatives chez les enfants au fil des générations. Le ramassage et le transfert soigneux sont utilisés pour distinguer les générations afin de faciliter la mesure de l'effet sur chaque génération. Nous avons également combiné des protocoles pour mesurer le comportement de locomotion, la reproduction, la durée de vie, les changements biochimiques et d'expression génique. Quelques exemples d'expériences sont également présentés pour illustrer les études d'effets trans et multigénérationnels.

Ici, nous décrivons des protocoles pour étudier les effets des produits chimiques au cours des générations utilisant C. elegans dans les études d'effet transgénérationnel (TG), multigénérationnelle (MGE) et multigénérationnelle résiduelle (MGR). Nos propres résultats de recherche sont présentés comme des exemples. Une étude présente les effets TG des métaux lourds sur le comportement de locomotion3. Les deux autres études présentent les...

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

Utilisation de Caenorhabditis elegans pour étudier les effets trans et multigénérationnels des substances toxiques

Les effets trans et multigénérationnels des produits chimiques persistants sont essentiels pour juger de leurs conséquences à long terme sur l'environnement et sur la santé humaine. Nous fournissons de nouvelles méthodes détaillées pour étudier les effets trans et multigénérationnels en utilisant le nématode caenorhabditis elegans.

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

Le protocole présenté facilitera les études sur les effets trans et multigénérationnels des protéines qui peuvent exister longtemps dans l’environnement. Nous avons employé un nématode vivant librement avec 99.5 comme hermaphrodites pour gagner le temps et l’effort en étudiant des effets trans et multigénérationnels. Cette technique peut être utilisée pour démontrer les impacts à long terme des médicaments finaux parce que le nématode dans le présent protocole partage de nombreux mécanismes ou voies conservatrices avec les humains.Cette méthode peut donner un aperçu des domaines de la synthèse pharmaceutique et de la gestion de l’environnement parce qu’ils ont besoin de rétroaction sur les dangers potentiels des produits chimiques. Cette méthode peut être appliquée à Daphnia magna en se concentrant davantage sur la toxicité aquatique. Aussi Drosphila melanogaster pour explorer davantage l’influence sur le sexe.Il serait coincé avec l’idée que l’étude des effets sur les générations est le temps et l’énergie. N’adez pas peur à la première impression. Suivre le protocole vous permettra d’obtenir des résultats fructueux.Pour la culture d’E.coli, pipette 200 microlitres des suspensions bactériennes en 50 millilitres de milieu LB dans un flacon. Ou utilisez une boucle d’inoculation pour choisir une petite colonie d’agars NGM et la placer dans le milieu LB. Pour la culture C.elegans, sous un microscope, comptez les nématodes sur l’empilement des géloses NGM préparées plus tôt.Lorsque le nombre atteint près de 2000, utilisez une pointe stérile pour couper 1/6 de l’agar NGM et le transférer sur des agars NGM nouvellement préparés avec pelouse bactérienne. Gardez les agars NGM à l’envers dans un incubateur de 22 degrés Celsius pour la culture suivante. Après environ 36 heures, les nématodes deviennent gravid.Utilisez deux millilitres d’eau stérile pour éliminer les nématodes gravid et les œufs nouvellement produits sur chaque gélose NGM dans des tubes de centrifugeuse stériles. Placer les tubes sur une grille pendant 30 minutes pour régler les nématodes, puis jeter 85% des supernatants par pipetting. Il est très important de juger si les nématodes sont suffisamment gravid pour la synchronisation.Sinon, l’opération de synchronisation de l’âge serait vaine. Mélanger les granulés avec sept volumes de solution hypochlorite de sodium et secouer les tubes de centrifugeuse toutes les deux minutes pendant cinq à huit fois pour lyser les larves et les nématodes adultes. Centrifuger les tubes à 700 fois G pendant trois minutes à 20 degrés Celsius, puis jeter les supernatants par pipetting.Suspendre à nouveau les granulés dans cinq volumes d’eau stérile pour laver les œufs synchronisés par âge. Centrifugeuse à 700 fois G pendant trois minutes à 20 degrés Celsius. Répétez le lavage à l’eau stérile, deux fois.Ensuite, ajoutez un volume d’eau stérile dans les tubes pour suspendre à nouveau les œufs synchronisés par âge. Répartir les suspensions d’oeufs en pipetant cinquante micro litres sur chaque nouvelle agars NGM avec pelouse bactérienne. Gardez les agars NGM en haut dans un incubateur de 20 degrés Celsius pendant 30 minutes, ce qui permet à l’eau de s’évaporer ou d’être absorbée par la pelouse bactérienne.Ensuite, retournez les agars NGM, à l’envers, pour la culture suivante, et marquez le temps comme le temps des oeufs. 36 heures après l’heure de l’œuf, les nématodes atteignent le stade des larves de L3. Utilisez deux millilitres d’eau stérile pour rincer les nématodes de chaque gélose NGM dans des tubes de centrifugeuse.Après avoir réglé pendant 30 minutes, remplacer 85% des supernatants par K Medium pour digérer la nourriture dans les tripes pendant deux heures. Ensuite, jetez les surnatants. Utilisez K Medium pour ajuster les suspensions nématodes à environ 200 nématodes par 100 microlitres pour des expériences ultérieures.Pour éviter les effets de bord, dans la zone centrale d’une microplaque stérile de 96 puits, ajoutez 100 microlitres de solutions de contrôle préparées ou chimiques dans 10 puits, comme le reproduit six groupes. Ajouter 100 microlitres du nématode K Medium préparé à chacun des 60 puits. Marquez l’heure en tant que T0. Effectuez l’exposition pendant 24 à 96 heures.Après l’exposition, utilisez une pipette pour recueillir les nématodes de cinq puits de chaque groupe, en six tubes de centrifugeuse de 1,5 millilitre. Régler les nématodes pendant 30 minutes, puis pipette pour jeter les supernatants. Laver les nématodes au fond avec un millilitre d’eau stérilisée.Régler les nématodes pendant 30 minutes. Jetez les supernatants et utilisez les nématodes en bas pour les mesures indicielles de la génération parent exposée, marquées F0. Recueillir les nématodes des cinq autres puits de chaque groupe. Régler et laver les nématodes comme précédemment.Ensuite, ajouter 100 microlitres d’eau stérile pour suspendre à nouveau les nématodes dans chaque tube, et transférer les suspensions nématode uniformément sur trois agars NGM nouvellement préparés avec pelouse bactérienne. Incuber les nématodes pendant 36 heures pour devenir gravid, et effectuer la synchronisation de l’âge, comme précédemment. Après avoir incubé les œufs synchronisés sur les géloses NGM avec la pelouse bactérienne pendant 36 heures, rincer les nématodes dans six tubes de centrifugeuse.Après s’être installés et lavés avec un millilitre d’eau stérilisée, utilisez les nématodes en bas pour des mesures indicielles de la génération de descendants marquées T1. Mélanger 99 millilitres des agars chauds NGM avec un millilitre de contrôle ou des solutions chimiques. Après avoir préparé les agars avec des suspensions bactériennes selon le manuscrit, dans l’armoire de bio-sécurité, mettre de côté les couvercles supérieurs des boîtes de Pétri et exposer la pelouse bactérienne à la lumière UV pendant 15 minutes. Pipette les oeufs synchronisés par âge sur les agars traités aux UV.Marquez le début de l’exposition à la génération parente, F0, comme jour zéro. Incuber les agars pendant trois jours à 20 degrés Celsius. Ensuite, utilisez les nématodes matures pour mesurer les effets en F0. En outre, le troisième jour, utilisez une tige de verre équipée d’un fil de fibre artificiel plié dans un anneau pour choisir les nématodes matures F0, et glissez sur la surface de nouvelles agars NGM traitées aux UV.Le quatrième jour, choisissez et jetez les nématodes F0 matures des agars NGM. Le sixième jour, utilisez les nématodes matures F1 qui ont connu une exposition pendant trois jours pour la mesure des indices. Dans ce protocole, les effets transgénérationnels du cadmium, du cuivre, du plomb et du zinc sur la fréquence de flexion du corps ont montré que les inhibitions chez le parent nématode, F0, après exposition prénatale étaient inférieures à celles de leur progéniture, T1. Les effets résiduels multigénérationnels du sulfamethoxazole sur la durée de vie et la reproduction des nématodes ont montré que la reproduction était significativement affectée par l’exposition aux lignées germinales, et que les toxicités persistaient dans les générations non exposées des générations T3 à T6.L’exposition multigénérationnelle et les effets résiduels multigénérationnels du lindane sur les indices biochimiques et génétiques des nématodes ont montré des effets obésogènes avec des perturbations dans la régulation du signal d’insuline. En outre, les changements entre la signalisation sgk-1 et akt-1 ont indiqué que les nématodes de différentes générations d’exposition présentaient différentes stratégies de réponse pour la tolérance et l’évitement. Vérifiez l’état de vie des nématodes avant chaque opération et modifiez les étapes suivantes en conséquence.D’autres effets, par exemple, les effets obésogènes des produits chimiques, peuvent être inclus pour répondre davantage à la prévalence croissante de l’obésité au fil des générations. Sur la base de la méthode, d’autres mécanismes peuvent être explorés. Par exemple, les signaux épigénétiques héréditaires entre les générations.Les solutions de chlore ont de forts potentiels oxydatifs, et évitent le contact direct de la peau avec elle.

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

Technique pour l&#39;étude des arthropodes et communautés microbiennes dans les tissus des arbres

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 ...

Recherche

Environnement

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

Mesurer les flux d&#39;éléments nutritifs et des substances toxiques minéraux dans les usines avec Traceurs radioactifs

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

Un CO<sub&gt; 2</sub&gt; Facilité Concentration de Gradient pour les essais CO<sub&gt; 2</sub&gt; Enrichissement et du sol Effets sur l&#39;écosystème de prairie Fonction

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 des plaquettes humaines en tant que plate-forme pour l&#39;étude du métabolisme mitochondrial

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

Un système d&#39;exposition accréditives pour l&#39;évaluation de suspension Sédiments effets sur la vie aquatique

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

Protocole pour évaluer les effets relatifs de l’environnement et de la génétique sur le cartilage de wapiti pur et la croissance du corps pour une longue durée de vie de cervidés

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

Collecte et Extraction des échantillons d’Air professionnel pour l’analyse de l’ADN fongique

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

Un protocole expérimental pour l’étude des effets minéraux sur les Transformations hydrothermiques organiques

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 Scratch test pour démontrer les effets de l’Arsenic sur la Migration cellulaire de la peau

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

Un test haut débit pour la prévision de la toxicité chimique de profilage phénotypique automatisé de 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 ...