مكملات غذائية من الأحماض الدهنية غير المشبعة في<em> انواع معينة ايليجانس</em
Summary
<EM> انواع معينة elegan <م /> هو نموذج مفيدة لاستكشاف وظائف الأحماض الدهنية غير المشبعة في التنمية وعلم وظائف الأعضاء. يصف هذا البروتوكول وسيلة فعالة لالمكمل لC. <EM> ايليجانس <م /> اتباع نظام غذائي مع الأحماض الدهنية غير المشبعة.
Abstract
الأحماض الدهنية ضرورية للعديد من الوظائف الخلوية. كما أنها تخدم كفاءة جزيئات تخزين الطاقة، وتشكل جوهر مسعور من الأغشية، والمشاركة في مختلف مسارات الإشارات. يجمع جميع انواع معينة ايليجانس من الإنزيمات اللازمة لإنتاج مجموعة من الأحماض أوميغا 6 وأوميغا 3 الدهنية. هذا، جنبا إلى جنب مع علم التشريح بسيطة ومجموعة من الأدوات الجينية المتاحة، وجعلها نموذجا جذابا لدراسة الأحماض الدهنية وظيفة. من أجل التحقيق في مسارات الوراثية التي تتوسط الآثار الفسيولوجية من الأحماض الدهنية الغذائية، قمنا بتطوير طريقة لتكملة C. ايليجانس النظام الغذائي مع الأحماض الدهنية غير المشبعة. مكملات هو وسيلة فعالة لتغيير تكوين الأحماض الدهنية من الديدان، ويمكن أيضا أن تستخدم لانقاذ عيوب في المسوخ التي تعاني من نقص حمض الدهنية. يستخدم أسلوب لدينا الخيطية النمو المتوسطة أجار (NGM) تستكمل مع الأملاح acidsodium الدهنية. الأحماض الدهنية في لوحات تستكمل تصبح incorporaتيد في أغشية المصدر الغذائي البكتيري، والتي يتم بعد ذلك تناولها من قبل C. ايليجانس التي تتغذى على البكتيريا تستكمل. نحن أيضا وصف بروتوكول اللوني للغاز لرصد التغيرات في تكوين الأحماض الدهنية التي تحدث في الديدان تستكمل. هذا هو وسيلة فعالة لتكملة الوجبات الغذائية للسكان على حد سواء كبيرة وصغيرة من C. ايليجانس، والسماح لمجموعة من التطبيقات لهذا الأسلوب.
Introduction
الأحماض الدهنية هي المكونات الهيكلية الأساسية للأغشية وكذلك جزيئات تخزين الطاقة بكفاءة. بالإضافة إلى ذلك، والأحماض الدهنية يمكن المشقوق من الأغشية الخلوية عن طريق الليباز ويمكن تعديل إنزيمي لإنتاج إشارة المستجيبات 1. تحدث بشكل طبيعي الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة (PUFAs) تحتوي على اثنين أو أكثر من روابط مزدوجة رابطة الدول المستقلة. وتتميز الأحماض الدهنية أوميغا 3 والأحماض الدهنية أوميغا 6 من بعضها البعض على أساس المواقف من السندات مزدوجة فيما يتعلق نهاية الميثيل للحمض الدهني. النظم الغذائية الصحية تتطلب كلا أوميغا 3 الأحماض الدهنية أوميغا 6 و. ومع ذلك، الوجبات الغربية غنية وخاصة في أحماض أوميغا 6 والأحماض الدهنية والفقراء في أحماض أوميغا 3 الدهنية. ويرتبط أوميغا 6 ارتفاع نسبة أوميغا 3 الأحماض الدهنية لمع زيادة مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية والتهابات، ولكن، وظائف محددة المفيدة والضارة من الأحماض الدهنية محددة وغير مفهومة جيدا 2. الدودة رائع والذوا انواع معينةنانوثانية مفيد في دراسة الدهنية حمض ظيفة لأنه يجمع كل من الإنزيمات اللازمة لإنتاج مجموعة من الأحماض أوميغا 6 وأوميغا 3 الدهنية، بما في ذلك desaturase أوميغا 3، وهو نشاط غير موجودة في معظم الحيوانات 3،4. المسوخ التي تفتقر إلى الانزيمات الدهنية حمض desaturase تفشل لإنتاج PUFAs محددة، مما يؤدي إلى مجموعة من العيوب التنموية والعصبية 4-6.
لدراسة الآثار الفسيولوجية من الأحماض الدهنية الغذائية، وقد وضعنا مقايسة البيوكيميائية متوافقة مع التحليل الجيني باستخدام كل متحولة ورني تقنيات تدق إلى أسفل في C. ايليجانس. ويتحقق مكملات مع PUFAs معينة عن طريق إضافة الأحماض الدهنية الحل ملح الصوديوم إلى المتوسطة أجار قبل صب. هذه النتائج في بوفا امتصاص من قبل E. مصدر الغذاء القولونية، حيث يتراكم في الأغشية البكتيرية. C. ايليجانس استيعاب البكتيريا التي تحتوي على بوفا، وهذه المكملات الغذائية هي كافية لانقاذ defecTS من المسوخ بوفا التي تعاني من نقص. مكملات معظم الأحماض الدهنية ليس له أي آثار ضارة على نوع الحيوانات البرية، ومع ذلك، أوميغا 6 والأحماض الدهنية محددة، وخاصة dihomo غاما حمض اللينولينيك (DGLA، 20:03 ن 6) يسبب الدمار الدائمين في C. الخلايا الجرثومية ايليجانس 7،8.
ويستخدم الغاز اللوني لمراقبة امتصاص الأحماض الدهنية تستكمل في مصدر الغذائي الجرثومي (إما OP50 أو HT115)، وكذلك في الديدان الخيطية. إضافة إلى Tergitol المنظفات (NP-40) في وسائل الإعلام حتى يسمح لتوزيع الأحماض الدهنية من خلال لوحة كاملة وأكثر كفاءة امتصاص الأحماض الدهنية من قبل E. القولونية والديدان الخيطية. لقد وجدنا أن الأحماض الدهنية غير المشبعة تؤخذ بسهولة من قبل البكتيريا وC. ايليجانس، ولكن امتصاص الأحماض الدهنية المشبعة أقل كفاءة بكثير. هذه المادة سوف تصف خطوة بخطوة كيفية استكمال وسائل الإعلام أجار مع الأحماض الدهنية، وكذلك كيفية مراقبة امتصاص الأحماض الدهنية في اله الديدان الخيطية باستخدام كروماتوغرافيا الغاز.
Protocol
Representative Results
Discussion
نحن هنا تصف طريقة مكملات من C. ايليجانس مع الأحماض الدهنية غير المشبعة الغذائية. كما ذكر أعلاه، يجب توخي الحذر في إعداد لوحات بوفا تستكمل بسبب طبيعة رد الفعل من سندات مزدوجة في PUFAs يسبب هذه الأحماض الدهنية أن تكون حساسة للأكسدة من خلال الحرارة والضوء 11. لتجن?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر كريس بستر لأداء التجارب الأولية هو مبين في الشكل (3) من نتائج ممثل وجيسون كريس واتس ويبستر لتعليقات مفيدة على المخطوطة. تم توفير التمويل لهذه الدراسة عن طريق منحة من المعاهد الوطنية للصحة (الولايات المتحدة الأمريكية) (R01DK074114) لJLW. وقدمت بعض سلالات النيماتودا المستخدمة في هذا العمل من قبل مركز علم الوراثة انواع معينة، والذي يتم تمويله من قبل المعاهد الوطنية للصحة مكتب برامج البنية التحتية للبحوث (P40 OD010440).
Materials
| Bacto-Agar | Difco | 214010 | |
| Tryptone | Difco | 211705 | |
| NaCl | J.T. Baker | 3624-05 | |
| Tergitol | Sigma | NP40S-500mL | |
| Cholesterol | Sigma | C8667-25G | (5 mg/mL in ethanol) |
| MgSO4 | J.T. Baker | 2504-01 | |
| CaCl2 | J.T. Baker | 1311-01 | |
| K2HPO4 | J.T. Baker | 3254-05 | |
| KH2PO4 | J.T. Baker | 3246-05 | |
| Sodium dihomogamma linolenate | NuCHEK | S-1143 | |
| Warm sterile Millipore water | |||
| Sterile water for collecting worms | |||
| Nuclease-free Water for DGLA stock solution | Ambion | AM9932 | |
| Ampicillin | Fisher Scientific | BP1760-25 | 100 mg/ml in water (for RNAi plates) |
| Isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside (IPTG) | Gold Biotechnology | 12481C100 | 1 M in water (for RNAi plates) |
| HSO4 | J.T. Baker | 9681-03 | |
| Methanol | Fisher Scientific | A452-4 | |
| Hexane | Fisher Scientific | H302-4 | |
| diamindinophenylindole (DAPI) | Sigma | D9542 | |
| VectaShield | Vector Laboratories | H-1000 | |
| Glass Flask | Corning | 4980-2L | |
| Autoclaveable Glass bottles with stirbars | Fisherbrand | FB-800 | |
| Autoclaveable Glass Graduated Cylinder | Fisherbrand | 08-557 | |
| Stir Plate | VWR | 97042-642 | |
| Waterbath at 55+ °C | Precision Scientific Inc. | 66551 | |
| Screwcap Brown Glass Vial | Sun SRI | 200 494 | |
| Argon gas tank | |||
| Automated Pipette aid | Pipette-Aid | P-90297 | |
| Sterile Serological Pipettes (25 ml) | Corning | 4489 | |
| Bunsen Burner | VWR | 89038-534 | |
| Dissection microscope | Leica | TLB3000 | |
| Silanized glass tube | Thermo Scientific | STT-13100-S | for FAMEs derivitization |
| PTFE Screw caps | Kimble-Chase | 1493015D | |
| Clinical tabletop centrifuge | IEC | ||
| GC Crimp Vial | SUN SRi | 200 000 | |
| GC Vial Insert | SUN SRi | 200 232 | |
| GC Vial cap | SUN SRi | 200 100 | |
| Gas Chromatograph | Agilent | 7890A | |
| Mass Spectrometry Detector | Agilent | 5975C | |
| Column for gas chromatography | Suppelco | SP 2380 | 30 m x 0.25 mm fused silica capillary column |
References
- Haeggstrom, J. Z., Funk, C. D. Lipoxygenase and leukotriene pathways: biochemistry, biology, and roles in disease. Chem. Rev. 111, 5866-5898 (2011).
- de Lorgeril, M., Salen, P. New insights into the health effects of dietary saturated and omega-6 and omega-3 polyunsaturated fatty acids. BMC Med. 10, 50 (2012).
- Spychalla, J. P., Kinney, A. J., Browse, J. Identification of an animal omega-3 fatty acid desaturase by heterologous expression in Arabidopsis. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94, 1142-1147 (1997).
- Watts, J. L., Browse, J. Genetic dissection of polyunsaturated fatty acid synthesis in Caenorhabditis elegans. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 5854-5859 (2002).
- Watts, J. L., Phillips, E., Griffing, K. R., Browse, J. Deficiencies in C20 Polyunsaturated Fatty Acids Cause Behavioral and Developmental Defects in Caenorhabditis elegans fat-3 Mutants. Génétique. 163, 581-589 (2003).
- Kahn-Kirby, A. H., et al. Specific Polyunsaturated Fatty Acids Drive TRPV-Dependent Sensory Signaling In Vivo. Cell. 119, 889-900 (2004).
- Brock, T. J., Browse, J., Watts, J. L. Genetic regulation of unsaturated fatty acid composition in C. elegans. PLoS Genet. 2, e108 (2006).
- Webster, C. M., Deline, M. L., Watts, J. L. Stress response pathways protect germ cells from omega-6 polyunsaturated fatty acid-mediated toxicity in Caenorhabditis elegans. Dev. Biol. 373, 14-25 (2013).
- Kadyk, L. C., Lambie, E. J., Kimble, J. glp-3 is required for mitosis and meiosis in the Caenorhabditis elegans germ line. Génétique. 145, 111-121 (1997).
- Watts, J. L., Browse, J. Dietary manipulation implicates lipid signaling in the regulation of germ cell maintenance in C. elegans. Dev. Biol. 292, 381-392 (2006).
- Pryor, W. A., Stanley, J. P., Blair, E. Autoxidation of polyunsaturated fatty acids: II. A suggested mechanism for the formation of TBA-reactive materials from prostaglandin-like endoperoxides. Lipids. 11, 370-379 (1976).
- Kniazeva, M., Shen, H., Euler, T., Wang, C., Han, M. Regulation of maternal phospholipid composition and IP(3)-dependent embryonic membrane dynamics by a specific fatty acid metabolic event in C. elegans. Genes Dev. 26, 554-566 (2012).
- Edmonds, J. W., et al. Insulin/FOXO signaling regulates ovarian prostaglandins critical for reproduction. Dev. Cell. 19, 858-871 (2010).
- O’Rourke, E. J., Kuballa, P., Xavier, R., Ruvkun, G. omega-6 Polyunsaturated fatty acids extend life span through the activation of autophagy. Genes Dev. 27, 429-440 (2013).
- Taubert, S., Van Gilst, M. R., Hansen, M., Yamamoto, K. R. A Mediator subunit, MDT-15, integrates regulation of fatty acid metabolism by NHR-49-dependent and -independent pathways in C. elegans. Genes Dev. 20, 1137-1149 (2006).
- Lesa, G. M., et al. Long chain polyunsaturated fatty acids are required for efficient neurotransmission in C. elegans. J. Cell Sci. 116, 4965-4975 (2003).
- Brock, T. J., Browse, J., Watts, J. L. Fatty acid desaturation and the regulation of adiposity in Caenorhabditis elegans. Génétique. 176, 865-875 (2007).
- Goudeau, J., et al. Fatty acid desaturation links germ cell loss to longevity through NHR-80/HNF4 in C. elegans. PLoS Biol. 9, e1000599 (2011).
- Yang, F., et al. An ARC/Mediator subunit required for SREBP control of cholesterol and lipid homeostasis. Nature. 442, 700-704 (2006).
