Summary

에 박테리아의 효과를 측정<em> C. 엘레</em계란 보존 분석을 사용하여> 행동

Published: October 22, 2013
doi:

Summary

계란에서 웜 (EIW) 분석은 달걀 누워 행동을 정량화 할 수있는 유용한 방법입니다. 달걀 부설의 변화는 모델 유기체의 행동 반응 할 수 있습니다<em> Caenorhabditis의 엘레</em>와 같은 병원성 박테리아에 의해 생성 된 것과 같은 잠재적으로 유해한 환경 물질.

Abstract

C. elegans의 달걀 누워 동작은 같은 삼투압 1과 진동이 같은 환경 단서에 의해 영향을받습니다. 음식 C.의 총 부재 엘레은 달걀 부설을 중지하고 자신의 자궁 3 수정란을 유지합니다. 그러나 특히 다른 음식의 근원, 특히 병원성 박테리아와 계란을 낳는 행동에 엔테로 faecalis의 효과는 잘 특성화되어 있지 않습니다. 계란에서 웜 (EIW) 분석이 경우 E.에서 박테리아의 다른 유형의 효과를 정량화 할 수있는 유용한 도구입니다 faecalis, 달걀 누워 동작합니다.

EIW 분석 실험 C의 자궁에 남아 계란의 수를 계산 포함 엘레 4. EIW 분석은 단계적 표백, 임신하는 성인 C.를 포함 엘레는 표피를 제거하고 동물에서 유지 계란을 분리합니다. 이전 표백, 웜 박테리아 (또는 환경 큐의 모든 유형에 노출되는) 시간의 고정 기간 동안. 표백 후, 하나는 아주 쉽게 벌레의 자궁 안에 유지 계란의 수를 계산 할 수 있습니다. E. 후 계란 보존이 분석에서 정량화 증가 faecalis 노출을 쉽게 측정 할 수 있습니다. EIW 분석은 잠재적 병원성 세균이나 환경 독소의 존재를 선별하는 데 사용할 수 있습니다 행동 분석이다. 또한, EIW 분석 계란을 낳는 행동과 같은 세로토닌과 아세틸 콜린 5-9과 같은 신경 전달 물질에 의해 조절하기 때문에 신호 전달 물질에 영향을 미치는 의약품에 대한 화면 도구가 될 수 있습니다.

Introduction

Caenorhabditis의 엘레, 현미경, 무료 – 생활 거위는 전통적으로 인간 때문에 투명 해부학, 잘 특성화 개발, 완벽하게 배열 된 게놈, 짧은 세대 시간 및 유전 상동의 발달 및 세포 신호 전달 과정을 연구하는 데 사용되는 모델 생물이다 . 더 최근에, C. 엘레 환경 독성학 및 선천성 면역 10, 11 분야의 모델 생물이되었다.

이러한 자기 비옥 자웅 동체 웜 계란에서 부화 2 ~ 3 일 이내에 성적으로 성숙된다. 수명주기, C. 동안 엘레 성인기에 도달하기 전에, 네 애벌레 단계 (L1-L4)를 통해 전달합니다. 하나의 고립 된 자웅 동체 피크 다산 3 일 안에 평균 300 자식을 생성 할 수 있습니다. 생식 성숙 C.에 엘레 자웅 동체는 수정란이 마련되기 전에 몇 시간 동안 자궁 내에서 유지됩니다.한 번에 자궁에 저장된 계란의 정상적인 수 (피크 생산력 중) 열 사이에 다섯 12. 자궁에 계란의 수는 계란 생산의 속도와 달걀 누워의 속도의 함수이다. 수정란은 외음부 (13)의 개구부 주위에 배치 여섯 외음부 근육의 수축에 의해 자궁에서 추방된다. 자웅 동체 특정 motorneurons (HSN)의 따라서 VC motorneurons 근육 수축에 영향을 미치는 외음부 근육 위에 시냅스와 계란을 낳는 행동 5,7,13,14합니다. 자궁 계란의 추방은 신경과 근육의 조정 활동으로 인해 발생합니다.

C.의 실험실 문화 엘레은 일반적으로 비병원성 대장균 OP50의 다이어트에 발생합니다. 자연 환경, C.에게있는 엘레 같은 병원성 박테리아와 같은 음식 소스의 다양한 접촉, 그 잠재적으로 유해 할 수 있습니다. 유해한 물질에 노출되었을 때환경, C. 환경이 더 유리한 될 때까지 elegans의 계란을 유지합니다. 아마이 계란 보존 그들의 자손을 보호하기 위해 노력합니다.

웜 (EIW) 분석, C.이 계란 엘레은 잠재적으로 병원성 세균, 환경에서 발견되는 엔테로 faecalis에 노출되어 있습니다. E.의 병원성 형태에 노출 faecalis는 C의 지속적인 창자 감염, 심지어 사망을 일으킬 수 있습니다 엘레 15. 병원성 세균의 다른 형태의 노출이 계란 유지 16,17에 영향을 미치는 것으로 알려져있다, 그러나 효과는 정량화되지 않았습니다. E.의 또한 약간 병원성의 효과는 변종 faecalis는 계란을 낳는 행동에 즉시 치명적인없는 긴장이 연구되지 않았습니다.

EIW 분석 실험 C의 자궁에 남아 계란의 수를 계산 포함 엘레 4. 비록 C. 엘레투명, 자궁에 축적 계란 그대로 동​​물의 정량화하기 어려울 수 있습니다. EIW 분석은 임신하는 성인 C. 표백 포함 시간의 고정 기간 동안 세균에 노출 된 엘레 간스. 표백제 솔루션은 뒤에 계란을 떠나 외부 큐티클을 녹인다. 계란은 보호 껍질의 존재로 인해 표백제의 효과 굴절입니다. 표백 후, 하나는 아주 쉽게 표백에 벌레의 자궁에서 풀어 계란의 수를 계산 할 수 있습니다.

기술 분석은 한 번에 자궁에 계란의 수를 정량화 할 수있는 간단하고 저렴하고 빠른 방법입니다, 따라서 E의 효과를 정량화 계란 유지에 faecalis. 이 분석은 계란 보존에 박테리아, 환경 독소 또는 약물의 다른 종류의 효과를 정량화하는 데 사용할 수 있습니다. 이 분석은 세균의 병원성에 대한 화면으로 사용할 가능성이있다.

Protocol

선충류 성장 미디어 1) 준비 (NGM) 50 판을 만들기 위해 1.5 g 염화나트륨 8.5 g 초순수 한천과 1 Lflask 1.25 g의 펩톤을 추가합니다. 플라스크에 dH보다 2 O의 487.5 ML을 추가합니다. 알루미늄 호일의 조각으로 플라스크의 입구를 혼합 커버 부드럽게 소용돌이. 표준 조건 (121 PSI, 120 ° C, 20 분)에서 고압 증기 멸균하여 솔루션을 소독. 솔루션 수욕에서 45 ° C로 냉각 할 수 …

Representative Results

이 분석은 하나의 C. 내에서 유지 계란의 수를 정량화 할 수 E.에 노출 된 후 엘레 faecalis. L4 벌레가 (자신의 외음부, 그림 1 위의 투명한 열린 공간이 특징) E.에 노출 된 연출 성인을 통해 faecalis. E.에 노출 마흔 시간 후 faecalis는 표백을 수행 하였다. 표피가 표백 액의 붕괴로, 계란 (그림 2) 더 명백하게되었다. 유지 계란의 수는 쉽게 ?…

Discussion

성공적으로이 분석을 수행에서 가장 중요한 단계는 1) C. 잘 자란 주식을 사용하여 분석 플레이트, 3 엘레, 2) 배양 세균의 한 종류)를 정확하게 식별은 E.에 노출 L4 벌레를 개최 faecalis, 4) E.에 노출 시간을 유지 시간을 표백 모든 시련과 5 일관성 faecalis)는 계란 붕괴를 방지하기 위해 10 분 초과하지 않아야합니다.

이 분석을 위해 건강하?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 E를 공급 6 월의 미들 감사드립니다 faecalis 균주 및 지침 박테리아 문화. C. 엘레은 연구 기반 프로그램의 NIH 사무소 (P40 OD010440)에 의해 자금 지원 CGC에 의해 제공되었다.

Materials

Agar, ultrapure Affymetrix 10906
Bacto Peptone Becton Dickinson 211677
Bacto Tryptone Becton Dickinson 211705
Brain Heart Infusion dehydrated medium Carolina Biological Supply 781781
C. elegans, N2 strain Caenorhabditis Genetics Center http://www.cbs.umn.edu/cgc
Cholesterol Alfa Aesar A11470
Culture plates for C. elegans Tritech Research Inc. T3308
Culture plates for E. faecalis Fisher Scientific-Fisherbrand 875713
E. coli (OP50) Caenorhabditis Genetics Center http://www.cbs.umn.edu/cgc
E. faecalis strains provided by J. Middleton. All isolates were confirmed as enterococci
by observing growth on enterococcosel agar (BBL) and in 6% NaCl broth;

all strains grew at 44.5 ºC and were catalase negative and hydrolyzed esculin. A simplified dichotomous key based on pigmentation and fermentation reactions for six sugars (arabinose, mannitol, methyl-α-D-glucopyranoside (MGP), ribose, sorbose and sorbitol) allowed presumptive identification of all E. faecalis strains (Efs lacks pigmentation and is arabinose, MGP and sorbose negative and sorbitol, mannitol and ribose positive). All presumptive Efs strains were confirmed using the API 20 STREP system (Biomerieux).

Microscope Motic SMZ 168B any microscope with transmitted illumination and 50X magnification should be sufficient
Streptomycin sulfate Fisher BioReagents BP910-50
Tryptic Soy Agar (Soybean-Casein Digest Agar Medium), Difco Becton Dickinson 236950
Trypticase Soy Broth (Soybean-Casein Digest Medium), BBL Becton Dickinson 211768
Yeast extract Acros 61180-1000

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Citer Cet Article
Gardner, M., Rosell, M., Myers, E. M. Measuring the Effects of Bacteria on C. Elegans Behavior Using an Egg Retention Assay. J. Vis. Exp. (80), e51203, doi:10.3791/51203 (2013).

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