Summary

A<em> انواع معينة ايليجانس</em> النظام النموذجي للدراسات Amylopathy

Published: May 17, 2013
doi:

Summary

نحن تصف أساليب لدراسة جوانب amylopathies في الدودة<em> C. ايليجانس</em>. وتبين لنا كيفية بناء الديدان معربا عن Aβ الإنسان<sub> 42</sub> في الخلايا العصبية وكيفية اختبار وظيفتها في المقايسات السلوكية. وتبين لنا كيفية الحصول على مزيد من الثقافات العصبية الأولية التي يمكن استخدامها لاختبار الدوائية.

Abstract

Amylopathy هو المصطلح الذي يصف تركيب غير طبيعي وتراكم اميلويد بيتا (Aβ) في الأنسجة مع مرور الوقت. Aβ هو السمة المميزة لمرض الزهايمر (AD)، ويوجد في الجسم ليوي الخرف، إدراج التهاب العضل في الجسم واعتلال الأوعية الدماغية اميلويد 1-4. Amylopathies تطوير تدريجيا مع مرور الوقت. لهذا السبب الكائنات بسيطة مع أعمار قصيرة قد يساعد في توضيح الجوانب الجزيئية لهذه الشروط. هنا، نحن تصف البروتوكولات التجريبية لدراسة تنكس عصبي Aβ بوساطة استخدام انواع معينة ايليجانس دودة. وهكذا، ونحن بناء الديدان المعدلة وراثيا عن طريق حقن الحمض النووي الترميز Aβ الإنسان 42 إلى الغدد التناسلية المخلوي من المنحرفين الكبار. واستقرت خطوط المحولة من قبل التكامل الطفرات التي يسببها. الديدان الخيطية هي سن متزامنة من خلال جمع وبذر بيضها. يتم اختبار وظيفة الخلايا العصبية معربا عن Aβ 42 في المقايسات السلوكية المناسب (الكيميائي مقايسةق). وتستخدم الثقافات العصبية الأولية التي تم الحصول عليها من الأجنة لاستكمال البيانات السلوكية واختبار آثار اعصاب من المركبات المضادة للأفكارك.

Introduction

بيتا اميلويد (Aβ) هي الببتيد من 36-43 الأحماض الأمينية التي يتم تشكيلها بعد انشقاق متتابعة من البروتين اميلويد السلائف (APP) بواسطة β γ وsecretases 1. يعالج secretase γ نهاية C-محطة من الببتيد Aβ، وهي مسؤولة عن أطوال متغير ل 5. الأشكال الأكثر شيوعا من Aβ هي Aβ 40 و 42 Aβ، وهذا الأخير مرتبطا أكثر شيوعا لظروف مرضية مثل 5 م. بتركيزات عالية Aβ شكل β-الأوراق التي تتجمع لتشكيل الألياف اميلويد 6. الودائع الألياف هي المكون الرئيسي لويحات خرف المحيطة الخلايا العصبية. ويعتقد أن كلا ويحات وإنتشاري، الأوليغومرات Aβ غير لوحة، لتشكل أشكال المسببة للأمراض الكامنة وراء Aβ.

معقد دراسة مختبرية من amylopathies العصبية من حقيقة أن هذه الشروط التقدم مع مرور الوقت. وبالتالي، فمن مهمر لتطوير الحيوانية لين العريكة وراثيا نماذج تكميلية لالفئران مع قصيرة العمر. هذه النماذج يمكن استخدامها لتوضيح جوانب محددة من amylopathies-عادة الخلوية والجزيئية وبحكم بساطتها، وتساعد على التقاط جوهر المشكلة. الدودة انواع معينة ايليجانس السقوط هو هذه الفئة. لديها فترة حياة قصيرة، ~ 20 يوما وبالإضافة العمليات الخلوية الأساسية بما في ذلك تنظيم التعبير الجيني، والاتجار البروتين، والربط العصبية synaptogenesis، و، إشارة الخلية، والموت تشبه الثدييات 7. ميزات فريدة من الدودة تشمل الوراثة قوية وعدم وجود نظام السفينة، والتي تمكن لدراسة الأضرار العصبية بشكل مستقل عن تلف الأوعية الدموية. من ناحية أخرى، فإن عدم وجود الدماغ يحد من استخدام C. ايليجانس لدراسة جوانب كثيرة من التنكس العصبي. وبالإضافة إلى ذلك، لا يمكن استنساخ وتحديد التوزيعات التشريحية للآفات أن يؤديها في هذا الحي. الحد الأخرىوتشمل ations صعوبة تقييم كل الاختلافات في ملامح التعبير الجيني وضعف السلوك معقدة وظيفة الذاكرة. نحن هنا وصف الطرق لتوليد C. ايليجانس نماذج من amylopathies.

Protocol

1. بناء الديدان المعدلة وراثيا التحول. إعداد منصات حقن. وضع قطرة من الملفات الساخنة، 2٪ الاغاروز المذاب في الماء، على ساترة الزجاج. وضع بسرعة ساترة الثاني على انخفاض وبخ?…

Representative Results

مع بروتوكولات لدينا دراسة آثار الإنسان Aβ 42 قليل وحدات في وظيفة الخلايا العصبية 8. وتتسع دائرة أي جزء ترميز Aβ الإنسان (42) وإشارة الببتيد الاصطناعي تسلسل الترميز من النار ناقلات pPD50.52 من بناء PCL12 9 باستخدام بادئات التي ادخلت سما 1 موقع نوكلياز داخل…

Discussion

نحن هنا وصف نهج موحد، لدراسة الجوانب الخلوية والجزيئية من amylopathies باستخدام C. ايليجانس. مزايا هذا النهج ما يلي: 1) يتم الاحتفاظ منخفضة التكلفة C.elegans في طبق بتري العادية المصنف مع البكتيريا، في درجة حرارة الغرفة. 2) علم الوراثة قوية. ويمكن الحصول على الحيوانات ال…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

<p class="jove_content"> نشكر الدكتور شوانغ ليو لقراءة نقدية للمخطوطة. كان PCL12 بناء هدية شكل الدكتور كريستوفر D. رابط. وأيد هذا العمل من قبل اثنين من المنح المؤسسة الوطنية للعلوم (0842708 و 1026958) ومنحة AHA (09GRNT2250529) إلى FS.</p>

Materials

Name of Reagent Company Catalog Number Comments
      1. NGM
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S5886 3 g
Bacteriological agar AMRESCO J637 17 g
Bacto-peptone AMRESCO J636 2.5 g
Distilled Water     Bring to 975 ml
      Sterilized by autoclaving, then add the following items and mix well
Magnesium sulfate Sigma-Aldrich M2643 1 ml of 1 M stock
Calcium Chloride Sigma-Aldrich C5670 1 ml of 1 M stock
Cholesterol Sigma-Aldrich C3045 1 ml of 5 mg/ml stock( in ethanol)
Potassium phosphate buffer     25 ml of 1M stock
      2. Potassium phosphate buffer
Potassium phosphate monobasic Sigma-Aldrich P5655 108.3 g
Potassium phosphate dibasic Sigma-Aldrich P3786 35.6 g
Distilled Water     Bring to 1 L
      Sterilized by autoclaving
      3. M9 buffer
Potassium phosphate monobasic Sigma-Aldrich P5655 3 g
Sodium phosphate dibasic Sigma-Aldrich S5136 6 g
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S5886 5 g
Magnesium sulfate Sigma-Aldrich M2643 1 ml of 1 M stock
Distilled Water     Bring to 1 L
      Sterilized by autoclaving
      4. Egg buffer (pH 7.3, 340 mOsm)
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S5886 118 mM
Potassium Chloride Sigma-Aldrich P5405 48 mM
Calcium Chloride Sigma-Aldrich C5670 2 mM
Magnesium Chloride Sigma-Aldrich M4880 2 mM
HEPES Fisher Scientific BP310 25 mM
Distilled Water     Bring to 1 L
      Sterilized by autoclaving
      5. CM-15
L-15 culture medium Gibco 11415 450 ml
Fetal Bovine Serum Gibco 10437-028 50 ml
Penicillin Gibco 15140 50 units/ml
Streptomycin Gibco 15140 50 g/ml
      Adjust to 340 mOsm with sucrose then sterile filter into autoclaved bottles and store at 4 °C
      6. Other Reagents
Halocarbon 700 oil Halocarbon Products 9002-83-9  
5 μm Acrodisc Syringe Filter PALL Co. 4199  
Chitinase Sigma-Aldrich C6137-5UN  
Lectin (peanut) Sigma-Aldrich L0881-10MG  
Sodium hydroxide Fisher Scientific S320  
Lysine Sigma-Aldrich L5501  
Biotin Sigma-Aldrich B4639  
Sodium hypochlorite solution Sigma-Aldrich 425044  
Sodium azide Sigma-Aldrich 71289  
Sucrose Sigma-Aldrich S0389  

Riferimenti

  1. Hardy, J., Allsop, D. Amyloid deposition as the central event in the aetiology of Alzheimer’s disease. Trends in Pharmacological Sciences. 12 (10), 383-388 (1991).
  2. Kotzbauer, P. T., Trojanowsk, J. Q., Lee, V. M. Lewy body pathology in Alzheimer’s disease. Journal of Molecular Neuroscience. 17 (2), 225-232 (2001).
  3. Greenberg, S. A. Inclusion body myositis: review of recent literature. Current Neurology and Neuroscience Reports. 9 (1), 83-89 (2009).
  4. Revesz, T., et al. Sporadic and familial cerebral amyloid angiopathies. Brain Pathology. 12 (3), 343-357 (2002).
  5. Hartmann, T., et al. Distinct sites of intracellular production for Alzheimer’s disease A beta40/42 amyloid peptides. Nature Medicine. 3 (9), 1016-1020 (1997).
  6. Ohnishi, S., Takano, K. Amyloid fibrils from the viewpoint of protein folding. Cellular and Molecular Life sciences: CMLS. 61 (5), 511-524 (2004).
  7. DL, R. i. d. d. l. e., et al. C. elegans II. Cold Spring Harbor Monograph. 1, 1222 (1997).
  8. Cotella, D., et al. Toxic role of k+ channel oxidation in Mammalian brain. The Journal of Neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience. 32 (12), 4133-4144 (2012).
  9. Link, C. D. Expression of human beta-amyloid peptide in transgenic Caenorhabditis elegans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92 (20), 9368-9372 (1995).
  10. Cai, S. Q., Sesti, F. Oxidation of a potassium channel causes progressive sensory function loss during aging. Nature Neuroscience. 12 (5), 611-617 (2009).
  11. Yu, S., et al. Guanylyl cyclase expression in specific sensory neurons: a new family of chemosensory receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94, 3384-3387 (1997).
  12. Bargmann, C. I., Horvitz, H. R. Chemosensory neurons with overlapping functions direct chemotaxis to multiple chemicals in C. elegans. Neuron. 7 (5), 729-742 (1991).
  13. Caserta, T. M., et al. Q-VD-OPh, a broad spectrum caspase inhibitor with potent antiapoptotic properties. Apoptosis : an international journal on programmed cell death. 8 (4), 345-352 (2003).
  14. Christensen, M., et al. A primary culture system for functional analysis of C. elegans neurons and muscle cells. Neuron. 33 (4), 503-514 (2002).
check_url/it/50435?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Duan, Z., Sesti, F. A Caenorhabditis elegans Model System for Amylopathy Study. J. Vis. Exp. (75), e50435, doi:10.3791/50435 (2013).

View Video