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Abstract
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생물학

생존 시간의 측정에<em> Brachionus</em> 로티퍼 : 산모 조건의 동기화

Published: July 22, 2016
doi:
10.3791/54126
, , , ,
1Department of Aquatic Bioscience, Graduate School of Agricultural and Life Sciences,The University of Tokyo, 2School of Marine Biosciences, Department of Marine Biosciences,Kitasato University, 3Josephine Bay Paul Center for Comparative Molecular Biology and Evolution,Marine Biological Laboratory, 4School of Arts and Sciences,University of Houston-Victoria

Summary

Rotifers are microscopic zooplankton used as models in ecotoxicological and aging studies. Here we provide a protocol for powerful and reproducible measurement of survival time in Brachionus rotifers. Synchronization of culture conditions over several generations is of particular importance because maternal condition affects life history of offspring.

Abstract

Rotifers are microscopic cosmopolitan zooplankton used as models in ecotoxicological and aging studies due to their several advantages such as short lifespan, ease of culture, and parthenogenesis that enables clonal culture. However, caution is required when measuring their survival time as it is affected by maternal age and maternal feeding conditions. Here we provide a protocol for powerful and reproducible measurement of the survival time in Brachionus rotifers following a careful synchronization of culture conditions over several generations. Empirically, poor synchronization results in early mortality and a gradual decrease in survival rate, thus resulting in weak statistical power. Indeed, under such conditions, calorie restriction (CR) failed to significantly extend the lifespan of B. plicatilis although CR-induced longevity has been demonstrated with well-synchronized rotifer samples in past and present studies. This protocol is probably useful for other invertebrate models, including the fruitfly Drosophila melanogaster and the nematode Caenorhabditis elegans, because maternal age effects have also been reported in these species.

Introduction

로티퍼는 문 Rotifera 1을 구성하는 미세한 국제 동물 플랑크톤 (<1mm)입니다. 이들은 약 1000 체세포과 특성 차륜 형 섬모 장치 이루어지는 간단한 신체 운동 계획 및 공급을 위해 사용되는 코로나라고있다. 대부분의 로티퍼는 약 1,600과 500 종 각각 2를 포함하는 클래스 단 소강 또는 질 형목에 속한다. bdelloid 로티퍼가 의무 처녀 생식 (3)에 의해 재생하는 동안 단 소강 로티퍼는 일반적으로 모두 성적과 무성 생식 단계 (순환 처녀 생식)가 있습니다. 이 실험에서 높은 재현성을 보장 전적으로 동일한 로티퍼 개인을 얻는 것이 가능하다. 또한, 그들은 짧은 수명, 배양 용이성, 게놈과 transcriptomic 4-7 시퀀스 데이터의 가용성, 및로부터 떨어진 독특한 계통 위치로서 모델 생물 여러 다른 장점을 가지고rthropods 및 선충 8. 로티퍼 따라서 생태 학적, 독성의 무척추 동물 모델을 약속하고, 연구 9-12 노화된다.

환경 스트레스 또는 화학 물질에 노출 하에서 생존 시간이 13-19 연구 분야에서 자주 측정 된 파라미터이다. 이 어머니의 환경 조건에 민감하기 때문에 피퍼의 생존 시간을 측정하는 경우에는주의가 필요하다. 즉, 단 소강 로티퍼 Brachionus의 manjavacas에 세 어머니에서 여성 자손은 젊은 산모에서보다 짧은 수명을 가지고, 그러나 산모의 칼로리 제한 (CR)은 부분적으로 고급 산모의 나이 (20)의 해로운 효과를 상쇄. B.에서 plicatilis, 산모 CR은 자손의 수명, 기아에서 오래 생존 기간 및 항산화 효소 (21, 22)의 강화 된 표현과 관련된 높은 산화 스트레스 저항을 제공한다. 임산부 연령 효과또한 bdelloid 로티퍼 (23)에서 관찰되었다. 따라서, 실험 로티퍼의 조건을주의 깊게 생존 시간을 측정하기 전에 몇 세대에 걸쳐 동기화되어야합니다.

여기에서 우리는 여러 세대에 걸쳐 배양 조건의 동기화 다음 Brachionus의 로티퍼의 생존 시간의 측정을위한 프로토콜을 제공합니다. 간헐적 단식 (IF), 피퍼 주기적으로 공급되는 CR의 변형은 22, 24에 의한 장수 IF의 잘 알려진 효과 동기화의 효과를 나타 내기 위해 적용 하였다.

Protocol

미디어의 1. 준비 참고 : 사용에게 염분 16.5 PPT (PSU)의 반 희석 Brujewicz 인공 해수를. 다른 인공 seawaters도 자주 문화 Brachionus의 로티퍼 (25), (26)에 사용된다. 454 mM의 염화나트륨을 추가, 26 밀리미터의 MgCl 2, 27 mM의 황산, 10 밀리미터의 KCl, 증류수 10 mM의 CaCl2를 4.5 L은 (최종 부피 5 L 될 것입니다). 또한, 탈 희석 물 대신에 증류수를 사?…

Representative Results

그림 1은 제대로 동기화 인구 (두 개의 복제 만점)의 대표적인 생존 곡선을 보여줍니다. 이 실험에서, 로티퍼이었다 중 공급 일상 [광고 무제한 (AL) 그룹] 또는 (그룹 IF) 매일. 평균 생존 기간은 각각 그룹화 AL 및 IF (13) 18 일이었다. 이를 잘 IF는 로티퍼의 수명을 연장하는 것이 알려져 있지만,이 실험은 AL 및 그룹 IF 수명 사이의 유의 한 차이를 검출하…

Discussion

현재의 프로토콜 Brachionus 피퍼의 생존 시간을 측정하는 방법을 설명한다. 중요한 단계는 여러 세대에 걸쳐 로티퍼 상태의 동기화이다. 실험 피퍼 잘 동기화되면 여러 선행 연구 18,24,37,38에보고 된 일반적인 유형 I 생존 곡선은 거의 조기 사망이 관찰된다. 생존 시간의 표준 편차 따라서 높은 통계 전력의 결과로 가난하게 동기화 로티퍼에 비해 작아진다. 동기화는 또한 생존 ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 촬영에 그들의 도움을, 조지 자비스, 마사 복, 그리고 베티 Hecox – 레아, 해양 생물 연구소에 감사하고 있습니다.

Materials

Sodium chloride Wako 190-13921
Magnesium chloride Wako 136-03995
Magnesium sulfate Wako 131-00427
Potassium chloride Wako 168-22111
Calcium chloride Wako 035-00455
Sodium bicarbonate Wako 199-05985
Sodium bromide Wako 190-01515
Membrane filter (0.45 µm pore size) Millipore HAWP04700
Culture plate, 6-well, non-treated Thomas Scientific 6902D01 Flat bottom
Culture plate, 48-well, non-treated Thomas Scientific 6902D07 Flat bottom
Tetraselmis, Living Carolina Biological Supply Company 152610
PRISM 6 GraphPad Software Version 6.0d
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Kaneko, G., Yoshinaga, T., Gribble, K. E., Welch, D. M., Ushio, H. Measurement of Survival Time in Brachionus Rotifers: Synchronization of Maternal Conditions. J. Vis. Exp. (113), e54126, doi:10.3791/54126 (2016).
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