Name: a planarian motility assay to gauge the biomodulating properties of natural products
Uploaded: 2020-05-30T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Planarian Motility Assay to Gauge the Biomodulating Properties of Natural Products at JoVE.com

המחברים רוצים להכיר במשרד של קידום מוסדי, ואת קרן מוריסוויל המכללה למענק פרסום כדי לתמוך בעבודה זו, כמו גם את SUNY מוריסוויל קולג'יט מדע וטכנולוגיה כניסה התוכנית (CSTEP) על הסיוע המתמשך שלהם ותמיכה של מחקר לתואר ראשון ב SUNY מוריסוויל. ברצוננו גם להודות לסופיה הוטצ'נס על הערות מועילות על הטכניקה המתוארת.

1. גיבר פלנרי
<ol><li>השתמש בתכנון שנרכשו בחברת אספקה ביולוגית או שנתפסו בטבע במידת הצורך. התכנון המשמש בפרוטוקול זה הוא Dugesia tigrina, כפי שרשום ברשימת האספקה. מין זה מכונה גם ג'ירארדיה טיגרינה31. מינים ימיים אחרים מקובלים גםכן על 2,3. הערה: הפ?...

<ol>
	<li>Moustakas, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guarana+provides+additional+stimulation+over+caffeine+alone+in+the+planarian+model.">Guarana provides additional stimulation over caffeine alone in the planarian model.</a> PloS One. 10 (4), 0123310 (2015).</li><li>Raffa, R. B., Valdez, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cocaine+withdrawal+in+Planaria.">Cocaine withdrawal in Planaria.</a> European Journal of Pharmacology. 430 (1), 143-145 (2001).</li><li>Raffa, R. B., Holland, L. J., Schulingkamp, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+dopamine+D2+antagonist+activity+using+invertebrate+(Planaria)+locomotion+as+a+functional+endpoint.">Quantitative assessment of dopamine D2 antagonist activity using invertebrate (Planaria) locomotion as a functional endpoint.</a> Journal of Pharmacology and Toxicological Methods. 45 (3), 223-226 (2001).</li><li>Thum&#233;, I. S., Frizzo, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sertraline+induces+toxicity+and+behavioral+alternations+in+planarians.">Sertraline induces toxicity and behavioral alternations in planarians.</a> Biomedical Research International. 2017, 5792621 (2017).</li><li>Aggarwal, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+a+novel+allosteric+modulator+of+the+human+dopamine+transporter.">Identification of a novel allosteric modulator of the human dopamine transporter.</a> ACS Chemical Neuroscience. 10 (8), 3718-3730 (2019).</li><li>Zhang, C., Tallarida, C. S., Raffa, R. B., Rawls, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sucrose+produces+withdrawal+and+dompamine-sensitive+reinforcing+effects+in+planarians.">Sucrose produces withdrawal and dompamine-sensitive reinforcing effects in planarians.</a> Physiology &amp; Behavior. , 8-13 (2013).</li><li>Zewde, 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=PLDT+(planarian+light/dark+test):+an+invertebrate+assay+to+quantify+defensive+responding+and+study+anxiety-like+effects.">PLDT (planarian light/dark test): an invertebrate assay to quantify defensive responding and study anxiety-like effects.</a> Journal of Neuroscience Methods. 293, 284-288 (2018).</li><li>Risse, B., Otto, N., Berh, D., Jiang, X., Kl&#228;mbt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FIM+Imaging+and+FIMtrack:+two+new+tools+allowing+high-throughput+and+cost+effective+locomotion+analysis.">FIM Imaging and FIMtrack: two new tools allowing high-throughput and cost effective locomotion analysis.</a> Journal of Visualized Experiments. (94), e52207 (2014).</li><li>Inoue, T., Hoshino, H., Yamashita, T., Shimoyama, S., Agata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planarian+shows+decision-making+behavior+in+response+to+multiple+stimuli+by+integrative+brain+function.">Planarian shows decision-making behavior in response to multiple stimuli by integrative brain function.</a> Zoological Letters. 1, 7 (2015).</li><li>Hastrom, D., Cochet-Escartin, O., Zhang, S., Khuu, C., Collins, E. M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Freshwater+planarians+as+an+alternative+animal+model+for+neurotoxicology.">Freshwater planarians as an alternative animal model for neurotoxicology.</a> Toxicological Sciences. 147 (1), 270-285 (2015).</li><li>Risse, B., Berh, D., Otto, N., Kl&#228;mbt, C., Jiang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FIMtrack:+an+open+source+tracking+and+locomotion+analysis+software+for+small+animals.">FIMtrack: an open source tracking and locomotion analysis software for small animals.</a> PLoS One Computational Biology. 13 (5), 100553 (2017).</li><li>Pag&#225;n, O. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planaria:+an+animal+model+that+integrates+development,+regeneration+and+pharmacology.">Planaria: an animal model that integrates development, regeneration and pharmacology.</a> International Journal of Developmental Biology. 61, 519-529 (2017).</li><li>Palladini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pharmacological+study+of+cocaine+activity+in+planaria.">A pharmacological study of cocaine activity in planaria.</a> Comparative Biochemistry and Physiology. 115 (1), 41-45 (1996).</li><li>Buttarelli, F. R., Pellicano, C., Pontieri, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuropharmacology+and+behavior+in+planarians:+translation+to+mammals.">Neuropharmacology and behavior in planarians: translation to mammals.</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part C. Toxicology &amp; Pharmacology. 147 (4), 399-408 (2008).</li><li>Nishimura, 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=Identification+of+glutamic+acid+decarboxylase+gene+and+distribution+of+GABAergeric+nervous+system+in+the+planarian+Dugesia+japonica.">Identification of glutamic acid decarboxylase gene and distribution of GABAergeric nervous system in the planarian Dugesia japonica.</a> Neuroscience. 153 (4), 1103-1114 (2008).</li><li>Raffa, R. B., Rawls, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A model for drug action and abuse. , (2008).</li><li>Hall, F., Morita, M., Best, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=neoplastic+transformation+in+the+planarian:+I+cocarcinogenesis+and+histopathology.">neoplastic transformation in the planarian: I cocarcinogenesis and histopathology.</a> The Journal of Experimental Zoology. 240 (2), 211-227 (1986).</li><li>Voura, E. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planarians+as+models+of+cadmium-induced+neoplasia+provide+measurable+benchmarks+for+mechanistic+studies.">Planarians as models of cadmium-induced neoplasia provide measurable benchmarks for mechanistic studies.</a> Ecotoxicology and Environmental Safety. 142, 544-554 (2017).</li><li>Van Roten, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+carcinogenic+trigger+to+study+the+function+of+tumor+suppressor+genes+in+Schmedtea+mediterranea.">A carcinogenic trigger to study the function of tumor suppressor genes in Schmedtea mediterranea.</a> Disease Models and Mechanisms. 11 (9), 032573 (2018).</li><li>Mason, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemo-klino-kinesis+in+planarian+food+location.">Chemo-klino-kinesis in planarian food location.</a> Animal Behaviour. 23 (2), 460-469 (1975).</li><li>Van Huizen, A. V., 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=Weak+magnetic+fields+alter+stem+cell-mediated+growth.">Weak magnetic fields alter stem cell-mediated growth.</a> Science Advances. 5 (1), 7201 (2019).</li><li>Brown, H. M., Ogden, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+electrical+response+of+the+planarian+ocellus.">The electrical response of the planarian ocellus.</a> Journal of General Physiology. 51 (2), 255-260 (1968).</li><li>Inoue, T., Yamashita, T., Agata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermosensory+signaling+by+TRPM+is+processed+by+brain+serotonergic+neurons+to+produce+planarian+thermotaxis.">Thermosensory signaling by TRPM is processed by brain serotonergic neurons to produce planarian thermotaxis.</a> The Journal of Neuroscience. 34 (47), 15701-15714 (2014).</li><li>Byrne, T. <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+ethanol+on+negative+phototaxis+and+motility+in+brown+planarians+(Dugesia+tigrina).">Effects of ethanol on negative phototaxis and motility in brown planarians (Dugesia tigrina).</a> Neuroscience Letters. 685, 102-108 (2018).</li><li>de Sousa, N., 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=Transcriptomic+analysis+of+planarians+under+simulated+microgravity+or+8g+demonstrates+that+alteration+of+gravity+induces+genomic+and+cellular+alterations+that+could+facilitate+tumoral+transformation.">Transcriptomic analysis of planarians under simulated microgravity or 8g demonstrates that alteration of gravity induces genomic and cellular alterations that could facilitate tumoral transformation.</a> International Journal of Molecular Sciences. 20 (3), 720 (2019).</li><li>Best, J. B., Rubinstein, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maze+learning+and+associated+behavior+in+planaria.">Maze learning and associated behavior in planaria.</a> Journal of Comparative and Physiological Psychology. 55, 560-566 (1962).</li><li>Shomrat, T., Levin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated+training+paradigm+reveals+long-term+memory+in+planarians+and+its+persistence+through+head+regeneration.">An automated training paradigm reveals long-term memory in planarians and its persistence through head regeneration.</a> The Journal Experimental Biology. 216, 3799-3810 (2013).</li><li>Robarts-Galbraith, R. H., Newmark, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+organ+trail:+insights+into+organ+regeneration+in+the+planarian.">On the organ trail: insights into organ regeneration in the planarian.</a> Current Opinion in Genetics &amp; Development. 32, 37-46 (2015).</li><li>Ivancovic, 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=Model+systems+for+regeneration:+planarians.">Model systems for regeneration: planarians.</a> Development. 146 (17), 167684 (2019).</li><li>Herath, S., Lobo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-inhibition+of+Turing+patterns+explains+the+self-organized+regulatory+mechanism+of+planarian+fission.">Cross-inhibition of Turing patterns explains the self-organized regulatory mechanism of planarian fission.</a> Journal of Theoretical Biology. 485, 110042 (2019).</li><li>Itoh, M. T., Shinozawa, T., Sumi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+rhythms+of+melatonin-synthesizing+enzyme+activities+and+melatonin+levels+in+planarians.">Circadian rhythms of melatonin-synthesizing enzyme activities and melatonin levels in planarians.</a> Brain Research. 830 (1), 165-173 (1999).</li><li>Itoh, M. T., Igarashi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+rhythm+of+serotonin+levels+in+planarians.">Circadian rhythm of serotonin levels in planarians.</a> Neuroreports. 11 (3), 473-476 (2000).</li><li>Hinrichsen, R. D., 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=Photosensitivity+and+motility+in+planarian+Schmedtea+mediterranea+vary+diurnally.">Photosensitivity and motility in planarian Schmedtea mediterranea vary diurnally.</a> Chronobiology International. 36 (12), 1789-1793 (2019).</li><li>Raffa, R. B., Desai, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Description+and+quantification+of+cocaine+withdrawal+signs+in+planaria.">Description and quantification of cocaine withdrawal signs in planaria.</a> Brain Research. 1032 (1-2), 200-202 (2005).</li><li>Pag&#225;n, O. 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=A+cembranoid+from+tobacco+prevents+the+expression+of+induced+withdrawal+behavior+in+planarian+worms.">A cembranoid from tobacco prevents the expression of induced withdrawal behavior in planarian worms.</a> European Journal of Pharmacology. 615 (1-3), 118-124 (2009).</li><li>Rawls, S. M., Patil, T., Yuvasheva, E., Raffa, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+evidence+that+drugs+of+abuse+produce+behavioral+sensitization+and+cross-sensitization+in+planarians.">First evidence that drugs of abuse produce behavioral sensitization and cross-sensitization in planarians.</a> Behavioural Pharmacology. 21 (4), 301-313 (2010).</li><li>Venturini, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pharmacological+study+of+dopaminergic+receptors+in+planaria.">A pharmacological study of dopaminergic receptors in planaria.</a> Neuropharmacology. 28 (12), 1377-1382 (1989).</li><li>Ouyang, 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=Behavioral+effects+of+Spenda,+Equal+and+sucrose:+Clues+from+planarians+on+sweeteners.">Behavioral effects of Spenda, Equal and sucrose: Clues from planarians on sweeteners.</a> Neuroscience Letters. 636, 213-217 (2017).</li><li>Pag&#225;n, O. R., Montgomery, E., Deats, S., Bach, D., Baker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+of+nicotine-induced,+curare-sensitive,+behavior+in+planarians.">Evidence of nicotine-induced, curare-sensitive, behavior in planarians.</a> Neurochemical Research. 40 (10), 2087-2090 (2015).</li><li>Shibata, N., Agata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA+interference+in+planarians:+feeding+and+injection+of+synthetic+dsRNA.">RNA interference in planarians: feeding and injection of synthetic dsRNA.</a> Methods in Molecular Biology. 1774, 455-466 (2018).</li><li>Pag&#225;n, O. 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=Reversal+of+cocaine-induced+planarian+behavior+by+parthenolide+and+related+sesquiterpene+lactones.">Reversal of cocaine-induced planarian behavior by parthenolide and related sesquiterpene lactones.</a> Pharmacology Biochemistry and Behavior. 89 (2), 160-170 (2008).</li><li>Vouga, 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=Stereochemistry+and+neuropharmacology+of+a+'bath+salt'+cathinone:+S-enantiomer+of+mephedrone+reduces+cocaine-induced+reward+and+withdrawal+in+invertebrates.">Stereochemistry and neuropharmacology of a 'bath salt' cathinone: S-enantiomer of mephedrone reduces cocaine-induced reward and withdrawal in invertebrates.</a> Neuropharmacology. 91, 109-116 (2015).</li><li>Chan, J. D., Marchant, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+and+functional+genetic+assays+to+manipulate+regeneration+of+the+planarian+Dugesia+japonica.">Pharmacological and functional genetic assays to manipulate regeneration of the planarian Dugesia japonica.</a> Journal of Visualized Experiments. (54), e3058 (2011).</li></ol>

תנועתיות פלנרית פשוטה ונגישה מתוארת כדי לקבוע את ההשפעות ממריצות ונסיגה של מוצרים טבעיים. כמודל התנהגותי יש צורך בפרוטוקולים מחמירים לניקוד תנועה והגדרות ברורות של התנהגויות כלשהן כדי לתמלן תצפיות בין ניסויים שונים. הרעיונות שהוצגו מציעים הדגמה של איך זה יכול להיות מושגת. כל מעבדה המשתמ...

הפרוטוקול המתואר משתמש בתנוענות פלנרית כדי לספק אמצעי להערכת ההשפעות של מודולים ביולוגיים של חומרים טבעיים. זה הותאם במיוחד כדי לקבוע אם חומרים אלה מתפקדים כממריצים, ואם הם היו קשורים אז עם התנהגות גמילהמדידה 1. תסרוקת זו, המכונה מבחן מהירות הקטר התפלנית (pLmV), שימשה לראשונה לבדיקה של סוכנים פרמקולוגייםידועים 2,3. היישום של תנוענות פלנרית זו מבוססת תנועלת גדל מאז בפופולריות, אומץ על ידי מעבדות שונות המעוניינות בחומרים אחרים מאשר מוצרים טבעיים4,,5. לצורך כך, פלנרי ממוקם בצלחת פטרי המכילה מי מעיין או מי מעיין המכילים אפנן ביולוגי מומס. מכיוון שהמנה עצמה מונחת על נייר גרף, ניתן להשתמש במספר קווי הרשת שחצו בעלי החיים עם הזמן במהלך התנועה על המכל כדי לקבוע את קצב התנועה בכל מצב. מבחן האור/כהה, המכונה גם מבחן העדפת מקום מותנה (CPP), הוא וריאציה נוספת על הנושא של ניטור תנוניות פלנרית, ומעריך כמה מהר בעלי החיים מגיבים ונודדים לסביבה חשוכה6,,7. ניתן לנתח מעקב וידאו אחר תנועות תכנון באמצעות תוכניות מחשב ומרכז מסה (COM) מעקבאחר 8,9,,10,11.
שימוש בתכנון כמודל בעלי חיים עבור מחקרים כאלה מציע מספר יתרונות על בעלי חיים אחרים בכך שהנסוי יכול בקלות לשלוט בסביבת ה-assay. באופן ספציפי, להרעיב את התכנון לפני ניסויים יכול למנוע את חשיפתם לחומרים תזונתיים או תרופתיים אחרים שאחרת עלולים לבלבל את התוצאות, ואת biomodulator ספציפי תחת חקירה ניתן להציג את planarians פשוט על ידי הוספתו ישירות למים התרבות, ובכך לתקנן את החשיפה. מאז planarians יש מערכת העצבים נוירוטרנסמיטורים המזכירים בעלי חיים 'בסדר גבוה', הפיזיולוגיה ותגובות ניסיוניות של בעלי חיים אלה לגירויים עצביים שריריים נחשבים רלוונטיים ביולוגית אורגניזמים אחרים12,13,14,15,16. כמו כן, מכיוון שהתכננים זולים יחסית וישירים לתחזוקה במעבדה, הם מציעים מודל ביולוגי נגיש לחוקרים רבים.
כחיה ניסיונית, התכנון מתאים למגוון רחב של מחקרים. לדוגמה, הקבוצה שלנו, כמו גם חוקרים אחרים להשתמש planarians כדי ללמודגידולים 17,18,19. Planarians גם להפגין שורה של התנהגויות תגובה כימי, תרמי, כוח הכבידה, חשמל, תמונה, וגירויים מגנטיים שיצרו את הבסיס של מערכות אסיי אחרות. חלק מתופעות אלה שימשו ללימוד למידה וזיכרון בבעלי חייםאלה 20,21,22,23,,24,,25,26,27., השימוש העיקרי במודל התכנון בספרות כיום מתמקד בפעילותם של תאי גזע פלוריפוטנטיים פלוריים, הנקראים neoblasts,ותפקידם בהתחדשות 28,29,30. לפיכך, אימוץ המודל המתואר כאן מאפשר מחקר נוסף באמצעות תחודות אחרות המבוססות על תכנון כדי לספק הבנה רחבה יותר של האופן שבו מוצרים טבעיים ובואפנונים אחרים משפיעים על האורגניזם.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bottled Water - 1 Gal.</td>
			<td>Poland Spring</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Spring water for planarian culture and to prepare solutions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brown Planaria (Dugesia tigrina)</td>
			<td>Carolina Biological Supply Company</td>
			<td>132954</td>
			<td>Brown planaria living (other species are acceptable)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flat Paintbrush</td>
			<td>Royal Crafter&#39;s Choice</td>
			<td>9159</td>
			<td>Flat watercolor paintbrushes for cleaning planarian culture containers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Petri Dish - 10 cm</td>
			<td>Kimax</td>
			<td>N/A</td>
			<td>10 cm diameter (glass) Petri dishes for pLmV assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Petri Dish - 5 cm</td>
			<td>Kimax</td>
			<td>N/A</td>
			<td>5 cm and Petri dishes for rinsing planarians during withdrawal experiments and for stimulant habituation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grid Paper</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Standard 0.5 cm grid paper for pLmV assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iPEVO Visualizer (software)</td>
			<td>iPEVO</td>
			<td>https://www.ipevo.com/software/visualizer</td>
			<td>Document camera software for video capture and recording</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metalware Set with Support Stand and Retort Ring</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Standard chemistry lab ring stand to hold a cell phone camera if used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Organic Egg</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Organic egg or beef liver for feeding planarains</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate Bottle w/ Screw-on Cap - 10 mL</td>
			<td>Beckman</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Plastic vials to hold 5 to 10 mL volumes for stimulant habituation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round Storage Container - 10 cm</td>
			<td>Ziploc</td>
			<td>N/A</td>
			<td>10 cm Round food storage containers for approximately 90 planarians or fewer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round Water Paint Brush</td>
			<td>LOEW-Cornell</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Small round watercolor paint brushes (numbers 3 to 6) - soft</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transfer Pipette</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Wide bore (5 mL) plastic transfer pipettes to move planarians</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB Document Camera</td>
			<td>iPEVO</td>
			<td>CDVU-06IP</td>
			<td>Document camera (or other camera or cell phone camera)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a planarian motility assay to gauge the biomodulating properties of natural products

אמצעי פשוט, נשלט של שימוש פלנרי שאינו טפילי, Dugesia tigrina, תולעת שטוחה מימית חיים חופשיים, כדי לחקור את תכונות ממריץ ונסיגה של מוצרים טבעיים מתואר. מחקרים ניסיוניים המרוויחים מהיבטים ייחודיים של פיזיולוגיה פלנרית הוחלו על מחקרים על ריפוי פצעים, התחדשות ותוסס גידולים. בנוסף, מכיוון שהפלנריים מפגינים רגישות למגוון גירויים סביבתיים ומסוגלים ללמוד ולפתח תגובות מותנות, ניתן להשתמש בהם במחקרים התנהגותיים הבוחנים למידה וזיכרון. Planarians יש סימטריה דו-צדדית בסיסית ומערכת עצבים מרכזית המשתמשת במערכות מוליך עצבי הניתן ללימודים הבוחנים את ההשפעות של ביואפנולטורים עצביים שריריים. כתוצאה מכך, מערכות ניסיוניות ניטור תנועה פלנרית ותנועתיות פותחו כדי לבחון התמכרות וחומרים גמילה. מכיוון שתנועתיות פלנרית מציעה את הפוטנציאל של מערכת תנועתית רגישה, מתוקנה בקלות כדי לפקח על ההשפעה של גירויים, מבחן מהירות הקטר התכנון (pLmV) הותאם כדי לפקח על התנהגויות גירוי ונסיגה על ידי planarians באמצעות קביעת מספר קווי הרשת חצו בעלי החיים עם הזמן. כאן, הטכניקה והיישום שלה מדגימים ומוסברים.

יש להשלים את המעבדה ואת הכנת סביבת העבודה להפעלת ערך ה-pLmV לפני תחילת הניסויים. זה כולל את הכנת מיכל המגורים, לשטוף את מיכל במידת הצורך (לניסועי גמילה), צלחת פטרי על נייר רשת למינציה, ומצלמה ממוקמת כראוי(איור 1). לאחר כל קטעי הווידאו נלקחים, מומלץ להשתמש גליון נתונים משותף כדי ל...

Watch this Scientific Journal Video about A Planarian Motility Assay to Gauge the Biomodulating Properties of Natural Products at JoVE.com

A Planarian Motility Assay to Gauge the Biomodulating Properties of Natural Products

תנועתיות פלנרית משמשת כדי לאמוד את תכונות ממריצים ונסיגה של מוצרים טבעיים בהשוואה לתנועה של בעלי החיים במעיין בלבד.

תסה תנוענות פלנרית כדי לאמוד את המאפיינים של מודולים ביולוגיים של מוצרים טבעיים

A straightforward, controllable means of using the non-parasitic planarian, Dugesia tigrina, a free-living aquatic flatworm, to study the stimulant and ...

מבחן מהירות לוקומוטור Planarian הוא אמצעי להערכת במהירות השפעות גמילה ממריצות ו אפשריות עבור מגוון רחב של סוכני שינוי ביולוגיים שעשויים להשפיע על תנועתיות. מאמר זה נשלט בקלות ומספק שיטה פשוטה ונגישה ליצירת נתונים התנהגותיים אמינים אפילו בהגדרות המחקר הבסיסיות ביותר. מאז מערכת העצבים הפלנרית יש מוח בסיסי ריכוזי, סימטריה דו-צדדית ומערכות נוירוטרנסמיטר אנלוגי, מחקרים התנהגותיים באמצעות אורגניזמים אלה מציעים תובנות פרה-קליניות לתגובות חוליות אפשריות.ניסויים יכולים להיות מושפעים עוד יותר על ידי משני מסלול פיזיולוגיים, תרופות או אפילו מתכננים מהונדסים גנטית כדי לספק תובנה על המנגנונים הביולוגיים הקשורים. חשוב שהמל"ל יהיה כך שההעברות בין המכולות לא ידגישו אותן ויתקננו את עקומות קו הרשת בין חברי המעבדה. הדרך הטובה ביותר להשיג תוצאות עקביות מניסוי מאמר התנהגות זה, היא על ידי לראות איך משתמשים מנוסים ביצעו אותם.לאחר הקמת תרבות פלנרית, להאכיל את התולעים ad libitum על לוח זמנים קבוע פעמיים בשבוע של ביצים מבושלות אורגניות קצוצות או כבד בקר אורגני מעורבב במשך שעה עד שעתיים. לאחר האכלה, להסיר את כל המים מלוכלכים מן המיכל ולהשתמש מברשת צבע בצבע מים שטוח להעביר את כל פסולת מזון רפש דבק במיכל למגבת נייר. השתמשו מי מעיין מתוקים ומערבולות עדינות או תסיסה כדי לנתק את המתכננים ולהפוך את התולעים למיכל נקי.החלק טיפ פיפטה רחב נשא תחת כל planarians שנותרו דבקים במיכל הישן כדי להקל על העברתם לצלחת החדשה כדי decant בזהירות את מי ההעברה. לאחר מכן, לכסות את planarians במיכל החדש עם מי מעיין טריים. כדי לבצע מבחן מהירות לוקומוטור פלנרי, תחילה להבטיח כי חמישה עד 10 ימים מורעבים planarians נוצרים באופן מלא עם ראשים וזנבות שלמים פיגמנטים.אם הפלנרים מוכנים למקם צלחת פטרי נקייה בקוטר 10 ס"מ על פיסת נייר רשת למין מראש עם ריבועים של 0.5 ס"מ לכל קבוצת ניסוי ולהוסיף 20 מיליליטר של מי מעיין לא מוגמרים לקבוצת הביקורת או 20 מיליליטר של מי מעיין המכילים את הריכוז המתאים של המוצר הטבעי הנבדק לכל מנה. מקם מצלמה מעל צלחת גירוי מהירות לוקומוטור מוכן ולהוסיף חמישה עד 10 מיליליטר של מי מעיין unadulterated או מי מעיין המכיל את הריכוז המתאים של המתחם הניסיוני למיכל מגורים בגודל מתאים. לאחר מכן, השתמשו במברשת צבע בצבעי מים נקיים קטנים כדי להעביר בעדינות פלנרית אחת ממכל התרבות למיכל המגורים המוכן ולאפשר למתכנן להתרגל לפתרון במיכל במשך שתי דקות.המחקר יאפשר למתכננים לעבור למברשת ולהרים בזהירות את בעלי החיים מבלי לכפות עליהם. בסוף תקופת ההרגעה, השתמש במברשת כדי להעביר בזהירות את המתכנן למרכז צלחת גירוי מהירות לוקומוטורית מוכנה המכילה את אותו פתרון כמו מיכל ההרגלה ולהתחיל את המצלמה כדי להקליט 10 עד 11 דקות של תנועה של planarian. כדי לבדוק את השפעות הנסיגה בסוף תקופת ההתמהמה, יש לשטוף את המתכנן בצלחת באורך חמישה סנטימטרים המכילה מי מעיין בלבד.לפני העברת התולעת למרכז צלחת מהירות לוקומוטור מוכנה המכילה מי מעיין טריים ולהתחיל את המצלמה כדי להקליט 10 עד 11 דקות של תנועה. התקנת המצלמה מאפשרת תצוגה ברורה של המתכנן ונייר הרשת ומאפשרת הערכה מדויקת של התקדמות החיה למשך הניסוי. איסוף הנתונים צריך לכלול את המספר הכולל של קווי רשת חצו, כמו גם את המספר הכולל המצטבר של קווים חצו לדקה של הניסוי.כדי לתקנן את התוצאות מכל ניסיון, ניתן לחשב ולתוות את מהירות הלוקום הקנרית כמספר התיבות שנחצו ביחס להתקדמות תולעת הבקרה התואמת. כאמת מידה, פלנריאנים במים אביביים מכסים בדרך כלל כ -25 קופסאות בשלוש דקות. ניתן לבחון מגוון ריכוזי מבחן כדי לקבוע תנועתיות תכננונית בתגובה לתרכובות הבדיקה של ריבית.ניתן להעריך את נתוני הנסיגה על ידי כימות מספר קווי הרשת שנחצו במים אביביים ביחס לבקרת מי המעיין לאחר שבעלי החיים הוסבו במוצר הביו-אפנון שנבדק. מתכנני בקרת מי מעיין עוברים מעל קווי רשת למשך הניסוי. עם זאת, לעתים, מתכנני המבחן מפסיקים לחצות קווי רשת במהלך החיבור עם התנהגויות האופייניות למוצר הנבדק.הדבר מצביע על כך שעשויה להידרש שיטת ניתוח שונה. ניתן לעקוב אחר מקרים כאלה ונתונים יכולים להיות מודגמים כאחוז מהמספר הכולל של בעלי חיים שנחשפו לריכוז רייגנט מסוים. זה חיוני כדי לטפל planarian, כך שהם לא ניזוקו במהלך ההעברה בין הכלים.לאחר קביעת ההשפעות של ריכוזים שונים של מוצר טבעי, ניתן להוסיף תווי מסלול ביולוגיים כדי לבחון שינויים דינמיים בתוצאות הראשוניות. מבחן מהירות לוקומוטור Planarian שימש כדי לבדוק גירוי וגמילה באמצעות סוכנים פרמקולוגיים ידועים. התאמתי את המערכת לחקר אותם מושגים עם מוצרים טבעיים.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

A Rapid Laser Probing Method Facilitates the Non-invasive and Contact-free Determination of Leaf Thermal Properties

ליזר מהיר גשוש שיטה מקלה על קביעת פולשני צור-חינם של תכונות תרמיות ליף

Plants can produce valuable substances such as secondary metabolites and recombinant proteins. The purification of the latter from plant biomass can be ...

Preparation of Giant Vesicles Encapsulating Microspheres by Centrifugation of a Water-in-oil Emulsion

הכנת ענק שלפוחית ​​encapsulating מיקרוסכמות על ידי צנטריפוגה של אמולסיה מים ב-שמן

The constructive biology and the synthetic biology approach to creating artificial life involve the bottom-up assembly of biological or nonbiological ...

Assay for Phosphorylation and Microtubule Binding Along with Localization of Tau Protein in Colorectal Cancer Cells

וזמינותו של זרחון ואיגוד Microtubule יחד עם לוקליזציה של חלבון טאו בתאי סרטן המעי הגס

The microtubule-associated protein tau is a neuronal protein that localizes mostly in axons. Generally tau is essential for normal neuronal functioning ...

A High-Throughput Luciferase Assay to Evaluate Proteolysis of the Single-Turnover Protease PCSK9

Assay לוציפראז תפוקה גבוהה כדי להעריך את Proteolysis של PCSK9 יחיד-מחזור פרוטאז

Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) is a single-turnover protease which regulates serum low-density lipoprotein (LDL) levels and, ...

A Customizable Approach for the Enzymatic Production and Purification of Diterpenoid Natural Products

גישה ניתנת להתאמה אישית לייצור אנזימטי וטיהור המוצרים הטבעיים של Diterpenoid

Diterpenoids form a diverse class of small molecule natural products that are widely distributed across the kingdoms of life and have critical biological ...

A Semi-High-Throughput Adaptation of the NADH-Coupled ATPase Assay for Screening Small Molecule Inhibitors

הסתגלות למחצה בתפוקה גבוהה של מעכבי הנדח ביחד לסינון מולקולה קטנה

ATPase enzymes utilize the free energy stored in adenosine triphosphate to catalyze a wide variety of endergonic biochemical processes in vivo that would ...

Labelling and Visualization of Mitochondrial Genome Expression Products in Baker's Yeast Saccharomyces cerevisiae

Labelling and Visualization of Mitochondrial Genome Expression Products in Baker's Yeast Saccharomyces cerevisiae

תיוג והדמיה של מוצרי ביטוי גנום מיטוכונדריאלי ב Cerevisiae שמרים של בייקר

Mitochondria are essential organelles of eukaryotic cells capable of aerobic respiration. They contain circular genome and gene expression apparatus. A ...

Motility of Single Molecules and Clusters of Bi-Directional Kinesin-5 Cin8 Purified from S. cerevisiae Cells

Motility of Single Molecules and Clusters of Bi-Directional Kinesin-5 Cin8 Purified from S. cerevisiae Cells

תנועתיות של מולקולות בודדות ואשכולות של קינסין-5 Cin8 דו-כיווני מטוהרים מתאי S. cerevisiae

The mitotic bipolar kinesin-5 motors perform essential functions in spindle dynamics. These motors exhibit a homo-tetrameric structure with two pairs of ...

Reconstitution of Septin Assembly at Membranes to Study Biophysical Properties and Functions

שחזור של מכלול ספטין בממברנות לחקר תכונות ותפקודים ביופיזיים

Most cells can sense and change their shape to carry out fundamental cell processes. In many eukaryotes, the septin cytoskeleton is an integral component ...

Shotgun Lipidomics of Rodent Tissues

Shotgun Lipidomics של רקמות מכרסם

Lipids play a vital role as essential components of all prokaryotic and eukaryotic cells. Constant technological improvements in mass spectrometry have ...