C. ايليجانس الانجذاب الكيميائي الفحص
Summary
وهناك طريقة لتقييم كمي لاستجابة الكيميائي من<em> انواع معينة ايليجانس</em> يوصف. كان يعمل A مؤشر الكيميائي (CI) كوسيلة لتقييم بالضبط الرد من الديدان إلى أهداف معينة، ويكون بمثابة منصة للمقارنة بين سلالات والمركبات من الفائدة.
Abstract
استخدام العديد من الكائنات الحية الكيميائي للبحث عن مصادر الغذاء، وتجنب المواد الضارة، وتجد زملائه. انواع معينة ايليجانس ديه السلوك الكيميائي للإعجاب.
فرضية وراء اختبار استجابة من الديدان إلى الرائحة هي وضعها في منطقة ومراقبة حركة أثار ردا على الرائحة. حتى مع العديد من المقايسات المتاحة، وتحسين دودة انطلاق الموقع النسبي لكلا من التحكم ومناطق اختبار، مع التقليل من التفاعل من الديدان مع بعضها البعض، مع الحفاظ على حجم عينة كبيرة لا يزال التقدم في العمل 1-10. الطريقة الموضحة هنا يهدف لمعالجة هذه القضايا عن طريق تعديل مقايسة التي وضعتها Bargmann وآخرون. 1. وينقسم طبق بتري إلى أربعة أجزاء، وتتم تسمية اثنين من الأرباع مقابل وضع علامة "اختبار" واثنين من "السيطرة". يتم وضع مخدر في جميع مواقع المراقبة والاختبار. يتم وضع الديدان في وسط لوحة مع circlه ملحوظ في جميع أنحاء المنشأ للتأكد من أن الديدان غير متحركة سيتم تجاهل. الاستفادة من وجود نظام أربع رباعي بدلا من واحد أو اثنين 2 1 يزيل التحيز في حركة الديدان، كما هي على مسافة واحدة من اختبار ومراقبة العينات، بغض النظر عن أي جانب من أصل بدأوا. هذا تلتف مشكلة الديدان إجبارهم على السفر من خلال مجموعة من الديدان الأخرى للرد على الرائحة، والتي يمكن أن تؤخر الديدان أو إجبارهم على اتخاذ طريقا غير مباشر، مما أسفر عن تفسير غير صحيح من طريق وجهتهم. يظهر هذا الأسلوب أيضا المزايا العملية من خلال وجود حجم عينة أكبر والسماح للباحث لتشغيل مقايسة غير المراقب ويسجل الديدان مرة واحدة انتهت صلاحية الوقت المحدد.
Introduction
جناح أول من طور الفحص الكيميائي في عام 1973 5، ومنذ ذلك الحين، بعيدة المدى التطبيقات. بيولوجيا الأعصاب هو حقل واحد التي استفادت من استخدام مجموعة متنوعة من المقايسات الكيميائي. وقد تجلى تكيف حاسة الشم، وهو شكل بسيط من التعلم والذاكرة، في C. ايليجانس باستخدام المقايسات الكيميائي 6. كما تم استخدامها لاظهار ان C. يمكن ايليجانس تطوير الإيثانول التسامح، وهي النتيجة التي يوضح ليس فقط اللدونة السلوكية للديدان، ولكن هذا يدل أيضا على أن الديدان يمكن أن تكون مفيدة جدا في دراسة إدمان الكحول في البشر 3. وقد جرى حتى وضعت فحوصات للتدليل على قدرة C. ايليجانس لتخزين القصير والذاكرة على المدى الطويل من خلال إظهار أن الجمعيات مصنوعة من الديدان بين chemoattractants والمواد الغذائية (OP50) 7. بالإضافة إلى ذلك، وبالنظر إلى المعلومات الواسعة المتاحة حاليا فيما يتعلق C. ايليجانس الجينوم، وchemotaxiق سلوك C. تم تغيير ايليجانس مرات عديدة عن طريق إحداث الطفرات 1،8. وهذا يسمح لكثير من الاحتمالات هندسة مثيرة، مثل تطوير C. ايليجانس كأداة المعالجة البيولوجية. وهكذا، منذ التطوير الأولي للفحص الكيميائي في عام 1973، تم تغييره في كثير من الأحيان واستخدامها لتوضيح أسرار في مجموعة متنوعة من التخصصات.
بعض المقايسات التي تهدف إلى اكتشاف الطريق المحددة التي اتخذتها الديدان نحو الهدف. وقد تم تطوير هذا الفحص تنميط من هذا النوع من قبل وارد 5. وضعت ثلاثة الديدان على أجار ذاب لمدة 15 دقيقة. وتتبع تحركاتهم عن طريق بصمة تركوها لأنها سافرت من المحيط الخارجي للوحة تصل الانحدار إلى جاذب في وسط اللوحة. ألقي القبض على جميع الديدان على لوحة باستخدام الكلوروفورم في نهاية كل محاكمة. واحدة سليل هذه الطريقة وضعت دودة واحدة في منتصف لوحة مع جاذبة والسيطرة علىر مسافات متساوية والعكس من أصل 2.
بيرس-شيمومورا وآخرون. بتطوير فحص لمراقبة الطبيعة الدقيقة للحركة المشاركة في 9 الكيميائي. وضعت الديدان الفردية في 9 سم أطباق بتري إما تحتوي على تركيز الموحد للجاذبة أو على شكل شعاعي الانحدار، وبلغت ذروتها في مصدر جاذب. برنامج برامج الكمبيوتر التي اعترفت دودة كان يستخدم لتسجيل السلوك الملاحظ. كاميرا فيديو مثبتة في المجهر عملت بالتزامن مع المرحلة لضبط طبق بيتري تلقائيا عندما تمكن الفحص لضمان بقيت الدودة في مجال الرؤية. من هذا، تم اكتشاف معلومات أكثر تفصيلا عن سبب الدوران المعروضة بواسطة C. ايليجانس.
فحوصات أخرى أكثر مشابهة لتلك الموصوفة هنا، اختبر استجابة من عدد كبير من الديدان لمركبات الاختبار. وقد اثنين من رباعي المقايسات الكيميائيتستخدم لاستكشاف الأدوار التي الخلايا العصبية المختلفة، والمستقبلات، والجزيئات نقل الإشارة لعبت عندما C. تعرضت ايليجانس لمختلف مركبات 1. وضعت بين 20-50 الديدان غسلها بالقرب من وسط لوحة مع جاذبة والسيطرة على طرفي القطبية جنبا إلى جنب مع مخدر، الصوديوم أزيد (نان 3). بعد 60 دقيقة، تم إنشاء فهرس الكيميائي مع القيم من -1.0 إلى +1.0 على أساس الفرق بين كيفية العديد من الديدان والملصقة على جاذبة أو عنصر التحكم. تم استخدام مؤشر الكيميائي مماثلة في مقايسة ذكرت في هذه المقالة، على الرغم من أن الفحص في وقت سابق فشلت في تقييم صارم الديدان غير متحركة. ثم تم تطبيق هذا الاختبار إضافية لاختبار آثار الاجتثاث الخلايا العصبية على الكيميائي.
تم إجراء آخر من الاختلاف الفحص المذكورة أعلاه حيث وضعت 100-200 الديدان في وسط لوحة تحتوي على أربعة أجزاء 3. الأرباع المجاورة سواء الواردة أو الاختبارالرقابة على المواد. كما هو الحال في المقايسات السابقة، ويجمد الديدان بفعل أزيد الصوديوم قبل أن يسجل هدفا. ووصف طريقة مماثلة هنا كوسيلة لتقييم مدى استجابة C. ايليجانس لمركبات مختلفة. ومع ذلك، فإن الأسلوب أدناه له فائدة إضافية تتمثل في تقييم الديدان التي مرت على مسافة عتبة فصل النقال من الديدان قادرة على الحركة فقط.
أدرجت فحوصات أخرى مبادئ توجيهية مماثلة لتجاهل الديدان قادرة على الحركة. Frøkjær-جنسن وآخرون. وضع مقايسة تنوعا والتي يمكن استخدامها لاختبار مركبات قابلة للذوبان على حد سواء متقلبة والمياه 10. تم تقسيم طبق بتري إلى أربعة أجزاء. لم الأرباع العلوي والسفلي لا تحتوي على المذيبات. رباعي اليسرى الواردة الماء، والحق الوارد الجاذب. عند اختبار عطور متقلبة، وضعت الحليلة على غطاء الطبق، خلال الربع السليم، في حين وضعت مركبات ذوبان في الماء مباشرة على الآغاص.
الطرق الموجودة حاليا لتقييم استجابة الكيميائي من C. ويجري باستمرار تنقيحها ايليجانس لتحسين سهولة استخدامها، والكفاءة، والدقة. لذلك، في حين أن مقايسة الموصوفة هنا لديها القدرة على تقييم أكبر عدد من الديدان (الإنتاجية القصوى: 250 الديدان / ساعة لكل لوحة، أكبر بقليل من سرعة أبداه لي وآخرون 3)، والقوة الحقيقية لهذا الأسلوب هو تتويجا مقتضبة للعديد من سمات فحوصات في وقت سابق (الجدول 1).
Protocol
Representative Results
Discussion
الكيميائي، على الرغم من أن تسيطر عليها مجموعة معقدة من الآليات العصبية والخلوية، ويمكن بسهولة وبشكل موضوعي كميا باستخدام المقايسات الكيميائي. للحصول على أفضل النتائج من المقايسات، يجب اتخاذ بعض الخطوات الحاسمة. أولا، تنظيم الديدان أمر أساسي في تحقيق نتائج متسقة ال…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر علوم الحياة وكلية الآداب والعلوم في جامعة كوينز لتمويل هذا العمل. كذلك، نشكر مختبر تشين سانج لتوفير الكواشف اللازمة والمعدات والدعم التقني. كما نشكر QGEM 2011، خصوصا توني لمساهمته في المناقشة.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
| S Basal (- cholesterol) [5.8 g NaCl; 1 M K phosphate buffer, pH 6.0; dH2O to 1 liter.] Autoclave | |||
| PicoFuge | Stratagene | 400552 | |
| Microscopes | Leica | ||
| Dissecting | Leica | ||
| P1000 Pipette | Gilson | ||
| P10 Pipette | Gilson | ||
| 0.5 M Sodium Azide | |||
| Chemotaxis Agar [1.6% BBL-agar (Benton-Dickinson) or 2% Difco-agar. Autoclave. Add 5 mM potassium phosphate, pH 6.0; 1 mM CaCl2, 1 mM MgSO4] | |||
| Ethanol/Distilled Water | |||
| Test Compounds (eg. 0.5% diacetyl) | |||
| Agar | Bio-Rad | 166-0600 | |
| NH4Cl | Amresco | CA97062-046 | |
| MOPS | VWR | CA12001-120 | |
| NH4OH | BDH | CABDH8641-2 | |
| 0.25% Tween 20 | Bio-Rad | 170-6531 |
Referências
- Bargmann, C. I., Hartwieg, E., Horvitz, H. R. Odorant-selective genes and neurons mediate olfaction in C. elegans. Cell. 74, 515-527 (1993).
- Bargmann, C. I., Horvitz, H. R. Chemosensory neurons with overlapping functions direct chemotaxis to multiple chemicals in C. elegans. Neuron. 7, 729-742 (1991).
- Lee, J., Jee, C., McIntire, S. L. Ethanol preference in C. elegans. Genes Brain Behav. 8, 578-585 (2009).
- Swierczek, N. A., Giles, A. C., Rankin, C. H., Kerr, R. A. High-throughput behavioral analysis in C. elegans. Nat. Methods. 8, 592-598 (2011).
- Ward, S. Chemotaxis by the nematode Caenorhabditis elegans: identification of attractants and analysis of the response by use of mutants. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 70, 817-821 (1973).
- Colbert, H. A., Bargmann, C. I. Odorant-specific adaptation pathways generate olfactory plasticity in C. elegans. Neuron. 14, 803-812 (1995).
- Kauffman, A., Parsons, L., Stein, G., Wills, A., Kaletsky, R., Murphy, C. C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays. J. Vis. Exp. (49), e2490 (2011).
- Troemel, E. R., Kimmel, B. E., Bargmann, C. I. Reprogramming chemotaxis responses: sensory neurons define olfactory preferences in C. elegans. Cell. 91, 161-169 (1997).
- Pierce-Shimomura, J. T., Morse, T. M., Lockery, S. R. The fundamental role of pirouettes in Caenorhabditis elegans chemotaxis. J Neurosci. 19, 9557-9569 (1999).
- Frokjaer-Jensen, C., Ailion, M., Lockery, S. R. Ammonium-acetate is sensed by gustatory and olfactory neurons in Caenorhabditis elegans. PLoS One. 3, e2467 (2008).
- Porta-de-la-Riva, M., Fontrodona, L., Villanueva, A., Cerón, J. Basic Caenorhabditis elegans Methods: Synchronization and Observation. J. Vis. Exp. (64), e4019 (2012).
- Sengupta, P., Bargmann, C. I. Cell fate specification and differentiation in the nervous system of Caenorhabditis elegans. Dev. Genet. 18, 73-80 (1996).
- Hart, A. C. Behavior. WormBook. , (1895).
