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 natriumhydroksid løsning ved å oppløse 4 g natriumhydroksid i 100 mL vann.</li>
	<li>Forbered lysogeny buljong (LB) medium ved oppløsning 10 g tryptone, 5 g gjærekstrakt og 10 g natriumklorid med 1 L av ultrarent vann i en 1 L konisk kolbe. Juster pH til 7,0 med 1 M natriumhydroksid løsning.</li>
	<li>Alikvot LB flytende medium fra trinn 1.2 til 20 koniske flasker (maksimalt tillatte volum: 100 mL) med 50 mL medium i hver. Dekk de koniske flaskene med kraft pap...

<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 å kunne gjennomføre den beskrevne protokollen, bør følgende forslag tas i betraktning. Utfør de generelle eksperimentelle operasjonene i et sterilt miljø. Feilaktig drift kan føre til forurensning av E. coli stammer, f. eks, sopp og midd kan hindre normal vekst av C. elegans og derfor påvirker de eksperimentelle resultater. I avsnittet beskriver dyrking c. elegans, observere vekst skalaen av c. elegans på NGM agars av nakne øyne eller mikroskop. Når skalaen av C. ele...

Anvendelsen og avfallshåndtering av kjemikalier er svært avhengig av informasjon om deres virkninger ved visse konsentrasjoner. Tid er spesielt et vesentlig element mellom effekter og konsentrasjoner. Det vil si, kjemikalier, spesielt de ved lave konsentrasjoner i de faktiske miljøer, trenger tid til å provosere målbare effekter1. Derfor, forskere arrangere ulike lengder av eksponeringen varighet i dyre eksperimenter, og til og med dekke hele livssyklusen. For eksempel ble mus eksponert for nikotin for 30, 90 eller 180 dager for å studere dens toksiske effekter 2. Likevel, slik eksponering varigheter er fortsatt ikke nok til å belyse de langsiktige virkningene av forurensende stoffer (f. eks, vedvarende organiske forurensninger [POPs]) som kan vare over generasjoner av organismer i miljøet. Derfor er studier på effekter over generasjoner stadig mer og mer oppmerksomhet.
Det er to hoved aspekter i generasjonsskifte effekt studier. Den første er den Trans-generasjons (TG) effekt studie som kan robust teste om kjemisk eksponering for foreldre kan resultere i noen konsekvenser på avkom3. Den andre er en multi-generasjons effekt studie som er mer systematisk med hensyn i både eksponering og gjenværende effekter. På den ene siden, multi-generasjons eksponering (MGE) effekter brukes til å illustrere adaptive responser i dyrene til de langsiktige utfordrende miljøer. På den annen side, den multi-generasjons rest (MGR) effekter brukes til å demonstrere de langsiktige gjenværende konsekvenser etter eksponering, siden mors eksponering er ledsaget med embryo eksponering for den første avkom og bakterie-linje eksponering til andre avkom som gjør den tredje avkom som første generasjon helt ut av eksponering4.
Selv om pattedyr (for eksempel mus) er modell organismer i toksisitet studier spesielt i forhold til mennesker, er deres anvendelse i å studere generasjonsskifte effekter ganske tidkrevende, dyrt og etisk om 5. Følgelig, organismer inkludert skalldyr daphnia Magna6, insekt Drosophila melanogaster7 og sebrafisk Danio rerio8, gir alternative valg. Likevel, disse organismer enten mangler likheter med mennesker, eller krever spesifikt utstyr i studier.
Caenorhabditis elegans er en liten fri-levende nematode (ca 1 mm i lengde) med en kort livssyklus (ca 84 h ved 20 ° c)9. Dette nematode aksjer mange biologiske veier konservative til mennesker, og derfor har det vært mye brukt til å illustrere effekter av ulike påkjenninger eller toxicants10. 99,5% av nematoder er hermafroditter å gjøre denne organismer ekstremt egnet i å studere generasjonsskifte effekter, for eksempel TG effekter av tungmetaller og Sulfonamider3,11, MGE effekter av gull nanopartikler og tunge metaller12 og temperatur13, Mgr effekter av sulfonamide14, og både MGE og MGR effekter av gamma bestråling15 og lindan4. Videre ble det funnet sammenlignbare resultater mellom virkningene av kjemikalier (f.eks. zearalenone) om utvikling og reproduksjon av mus og C. elegans16,17, som ville gi en fordel å ekstrapolere virkninger fra denne liten dyr å Human vesener.
Både TG og MG effekt studier er tidkrevende og trenger forsiktig design og ytelse. Spesielt, forskjeller eksisterte i livet-scenen valg, eksponerings forhold og generasjon separasjon metoder i de nevnte studiene. Slike forskjeller hindret direkte sammenligning mellom resultatene og hemmet ytterligere tolkning av resultatene. Derfor er det viktig å etablere ensartede protokoller for å veilede TG og MG effekt studier, og også å gi et større bilde for å avdekke lignende mønstre av ulike toxicants eller forurensende stoffer i langsiktige konsekvenser. De over målet med dagens protokoller vil demonstrere klare operasjons prosesser i å studere trans-og multi-generasjons effekter med C. elegans. Protokollene vil være til nytte for forskere som er interessert i å studere de langsiktige virkningene av toxicants eller forurensende stoffer.

<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

Informasjon om toksisitet av kjemikalier er viktig i deres anvendelse og avfallshåndtering. For kjemikalier ved lave konsentrasjoner, er de langsiktige virkningene svært viktig for å bedømme deres konsekvenser i miljøet og på menneskers helse. Ved å demonstrere langsiktige påvirkninger, gir virkningene av kjemikalier over generasjoner i nyere studier ny innsikt. Her beskriver vi protokoller for å studere effekter av kjemikalier over flere generasjoner ved hjelp av fritt levende nematode Caenorhabditis elegans. To aspekter er presentert: (1) trans-generasjons (TG) og (2) multi-generasjons effekt studier, hvorav sistnevnte er separert til multi-generasjons eksponering (MGE) og multi-generasjons rest (MGR) effekt studier. TG effekt studien er robust med en enkel hensikt å avgjøre om kjemisk eksponering for foreldre kan føre til eventuelle gjenværende konsekvenser for avkom. Etter at effektene er målt på foreldre, er natrium natriumhypokloritt løsninger brukes til å drepe foreldrene og holde avkom for å lette effekten måling på avkom. TG-effekten brukes til å avgjøre om avkommet påvirkes når forelderen utsettes for forurensende stoffer. MGE og MGR effekt studien er systematisk brukes til å avgjøre om kontinuerlig generasjonsskifte eksponering kan føre til adaptive responser i avkom over generasjoner. Nøye henting og overføring brukes til å skille generasjoner for å lette effekten måling på hver generasjon. Vi kombinerte også protokoller for å måle bevegelse atferd, reproduksjon, levetid, biokjemiske og genuttrykk endringer. Noen eksempel eksperimenter er også presentert for å illustrere trans-og multi-generasjons effekt studier.

Her beskriver vi protokoller for å studere effekter av kjemikalier over generasjoner ved hjelp av C. elegans i trans-generasjons (TG), multi-generasjons eksponering (MGE) og multi-generasjons rest (Mgr) effekt studier. Våre egne forskningsresultater presenteres som eksempler. En studie presenterer TG-effektene av tungmetaller på bevegelse adferd3. De to andre studiene presenterer MGE og MGR effekter av sulfomethoxazole og lindan på reproduksjon og biok...

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

Bruke Caenorhabditis elegans for å studere trans-og multi-generasjons effekter av toxicants

Trans-og multi-generasjons effekter av vedvarende kjemikalier er avgjørende for å bedømme sine langsiktige konsekvenser i miljøet og på den menneskelige helse. Vi gir romanen detaljerte metoder for å studere trans-og multi-generasjons effekter ved hjelp av fri-levende nematode Caenorhabditis elegans.

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

Den presenterte protokollen vil lette studier på trans og multi-generasjons effekter av proteiner som kan eksistere i lang tid i miljøet. Vi brukte en frittlevende nematode med 99,5 som hermafroditter for å spare tid og krefter i å studere trans- og flergenerasjonseffekter. Denne teknikken kan brukes til å demonstrere de langsiktige konsekvensene av sluttmedisiner fordi nematoden i den nåværende protokollen deler mange konservative mekanismer eller veier med mennesker.Denne metoden kan gi innsikt i feltene farmasøytisk syntese og miljøstyring fordi de trenger tilbakemelding på potensielle farer for kjemikalier. Denne metoden kan brukes til Daphnia magna med mer fokus på akvatisk toksisitet. Også Drosphila melanogaster å videre utforske innflytelse på kjønn.Han eller hun ville bli sittende fast med ideen om at å studere effekter gjennom generasjoner er tid og energikrevende. Ikke bli redd ved førsteinntrykk. Etter protokollen vil tjene deg fruktbart resultat.Til kultur E.coli, pipette 200 mikroliter fra bakterielle suspensjoner i 50 milliliter LB medium i en kolbe. Eller bruk en inokuleringssløyfe for å velge en liten koloni fra NGM agarer og plassere den i LB-mediet. Til kultur C.elegans, under et mikroskop, telle nematodene på stabling NGM agars utarbeidet tidligere.Når tallet når nærmere 2 000, bruk en steril spiss til å kutte 1/6 av NGM agar og overføre den til nyforberedte NGM agarer med bakteriell plen. Hold NGM agars opp ned i en 22 grader Celsius inkubator for den påfølgende kulturen. Etter ca 36 timer blir nematodene gravid.Bruk to milliliter sterilt vann til å skylle av gravid nematodene og nyproduserte egg på hver NGM agar i sterile sentrifugerør. Plasser rørene på et stativ i 30 minutter for å slå seg ned nematodene, og kast deretter 85% av supernativa ved pipettering. Det er veldig viktig å bedømme om nematodene er gravid nok til synkronisering.Ellers vil alderssynkroniseringsoperasjonen være forgjeves. Bland pellets med syv volumer natriumhypoklorittløsning og rist sentrifugerørene hvert annet minutt i fem til åtte ganger for å lyse larver og voksne nematoder. Sentrifuger rørene ved 700 ganger G i tre minutter ved 20 grader Celsius og kast deretter supernativa ved pipettering.Re-suspendere pellets i fem volumer av sterilt vann for å vaske alderssy synkroniserte egg. Sentrifuge ved 700 ganger G i tre minutter ved 20 grader Celsius. Gjenta vasken med sterilt vann to ganger.Deretter legger du til ett volum sterilt vann i rørene for å suspendere de alderssy synkroniserte eggene. Fordel eggsuspensjonene ved å pipettere femti mikro liter på hver nye NGM agarer med bakteriell plen. Hold NGM agars på toppen opp i en 20 graders Celsius inkubator i 30 minutter, slik at vannet kan fordampe eller absorberes av bakteriell plen.Deretter snu NGM agars, opp ned, for den påfølgende kulturen, og markere tiden som egg tid. 36 timer etter eggtiden når nematodene L3 larverstadiet. Bruk to milliliter sterilt vann til å skylle nematodene av hver NGM agar i sentrifugerør.Etter å ha bosatt seg i 30 minutter, erstatt 85% av supernativa med K Medium for å fordøye maten i tarmen i to timer. Deretter kaster du supernativa. Bruk K Medium til å justere nematodesuspensjonene til ca. 200 nematoder per 100 mikroliter for påfølgende eksperimenter.For å unngå kanteffekter, i midten av en 96-brønns steril mikroplate, legg til 100 mikroliter forberedt kontroll eller kjemiske løsninger i 10 brønner, som replikerer i seks grupper. Tilsett 100 mikroliter av det tilberedte nematode K Medium til hver av de 60 brønnene. Merk tiden som T0. Utfør eksponeringen i 24 til 96 timer.Etter eksponeringen, bruk en pipette til å samle nematoder fra fem brønner i hver gruppe, i seks 1,5 milliliter sentrifugerør. Sett nematodene i 30 minutter og pipette for å kaste supernativa. Vask nematodene nederst med en milliliter sterilisert vann.Avgjør nematodene i 30 minutter. Kast supernativa, og bruk nematodene nederst for indikatormålinger av den eksponerte foreldregenerasjonen, merket som F0. Samle nematodene fra de resterende fem brønnene i hver gruppe. Sett deg ned og vask nematodene som tidligere.Deretter legger du til 100 mikroliter sterilt vann for å suspendere nematodene i hvert rør, og overføre nematodesuspensjonene jevnt på tre nyforberedte NGM-agarer med bakteriell plen. Inkuber nematodene i 36 timer for å bli gravid, og utføre alderssynkronisering, som tidligere. Etter inkubering av synkroniserte egg på NGM agarer med bakteriell plen i 36 timer, skyll nematodene i seks sentrifugerør.Etter å ha slått seg ned og vasket med en milliliter sterilisert vann, bruk nematodene nederst for indikatormålinger av avkomgenerasjonen merket som T1. Bland 99 milliliter av de varme NGM agars med en milliliter kontroll eller kjemiske løsninger. Etter å ha forberedt agarene med bakteriesuspensjoner i henhold til manuskriptet, i biosikkerhetsskapet, sett til side de øvre lokkene på petriskålene og utsett bakteriell plen for UV-lys i 15 minutter. Pipette de alderssy synkroniserte eggene på de UV-behandlede agarene.Merk starten på eksponeringen for den overordnede generasjonen F0 som dag null. Inkuber agarene i tre dager ved 20 grader Celsius. Deretter bruker du de modne nematodene til å måle effekter i F0. Også på dag tre, bruk en glassstang utstyrt med en menneskeskapt fibertråd bøyd inn i en ring for å plukke F0 modne nematoder, og skyv på overflaten av nye UV-behandlede NGM-agarer.På dag fire, plukke ut og kaste de modne F0 nematoder fra NGM agars. På dag seks bruker du F1 modne nematoder som har opplevd eksponering i tre dager for indekser måling. I denne protokollen viste transgenerasjonseffektene av kadmium, kobber, bly og sink på kroppsbøyende frekvens at hemningene i nematodeforelden, F0, etter prenatal eksponering var mindre enn i deres avkom, T1. De flergenerasjons gjenværende effektene av sulfametotoksazol på nematodelevetiden og reproduksjonen viste at reproduksjonen ble betydelig påvirket i bakterielinjeeksponering, og toksisiteten vedvarte i ikke-eksponerte generasjoner fra T3 til T6 generasjoner.Flergenerasjons eksponering og flergenerasjons gjenværende effekter av lindane på nematode biokjemiske og genetiske indekser viste obesogenic effekter med forstyrrelser i insulinsignalreguleringen. Videre indikerte endringene mellom sgk-1 og akt-1-signalering at nematoder fra forskjellige eksponeringsgenerasjoner viste forskjellige responsstrategier for toleranse og unngåelse. Kontroller den levende statusen til nematodene før hver operasjon, og endre følgende trinn tilsvarende.Andre effekter, for eksempel, obesogene effekter av kjemikalier, kan inkluderes for å ytterligere svare på den økende forekomsten av fedme gjennom generasjoner. Basert på metoden kan ytterligere mekanismer utforskes. For eksempel, de arvelige epigenetiske signaler mellom generasjoner.Klorløsningene har sterke oksidative potensialer, og unngår direkte hudkontakt 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

Teknikk for å studere Arthropod og mikrobielle samfunn innen Tre Vev

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

Måle fluks av mineral næringsstoffer og miljøgifter i Planter med radioaktive tracere

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; Konsentrasjon Gradient anlegg for testing CO<sub&gt; 2</sub&gt; Berikelse og geoteknikk Effekter på Grass Ecosystem Funksjon

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 av humane blodplater som en plattform for å studere mitokondrie 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 Gjennomstrømning Eksponering system for evaluering suspenderte sedimenter effekter på akvatisk liv

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

Protokollen for å vurdere relativ effekten av miljø og genetikk på gevir og kroppens vekst for en lang levetid 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

Innsamling og utvinning av yrkesmessig Air prøver for analyse av sopp 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 eksperimentell protokoll for å studere Mineral effekter på organisk hydrotermal transformasjoner

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 analysen for å vise effekten av arsen på huden celle migrasjon

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 høy gjennomstrømming analysen for prediksjon av kjemiske giftighet av automatisert fenotypiske profilering av 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 ...