C. elegansの走化性アッセイ
Summary
定量の走化性応答の評価方法<em>線虫（Caenorhabditis elegans）</em>記載されている。走化指数（CI）は正確に特定のターゲットへのワームの応答を評価し、興味のある株と化合物との間の比較のプラットフォームとしての役割を果たすための方法として採用されました。
Abstract
多くの生物は、食料源を模索有害物質を避け、仲間を見つけるために走化性を使用しています。 線虫（Caenorhabditis elegans）は、印象的な走化性行動を持っています。
着臭剤のワームの応答を試験後ろ前提領域に置き、臭剤に応答誘発動きを観察することである。でも、多くの利用可能なアッセイで、有意なサンプルサイズを維持しながら、互いにワームの相互作用を最小限に抑えながら、対照および試験領域の両方に対して開始位置ワームを最適化が進行中1-10の作業のままである。ここで説明する方法は、Bargmann らによって開発されたアッセイ1を変更することによってこれらの問題に対処することを目的とする。ペトリ皿を4つの象限に分割され、 "テスト"二マーク二つの対向する象限は "コントロール"を付している。麻酔薬は、すべてのテストおよび制御部位に配置される。ワームがcircl、プレートの中央に配置されているeは非運動ワームは無視されることを保証するために原点を中心となった。彼らは試験および対照試料から等距離にあるように、4つの象限システムを利用ではなく、1 2または2 1にかかわらず、それらが始まった起源の側の、ワームの動きにバイアスを排除します。これは、ワームを遅らせたり、彼らの意図されたパスの不正確な解釈をもたらし、多くの遠回りルートを取るように強制することができ匂い、に対応するために他のワームのクラスタを通過することを余儀なくされているワームの問題を回避します。また、このメソッドは、より大きなサンプルサイズを有する研究者が無人の検定を実行し、割り当てられた時間の有効期限が切れた後のワームを獲得できるようにすることで、実用的な利点を示しています。
Introduction
ウォードは、最初の1973年5で走化性アッセイを開発し、それ以来、それははるかに到達するアプリケーションを持っています。神経生物学は、走化性アッセイのさまざまな方法を使って恩恵を受けた一つのフィールドである。嗅覚適応、学習および記憶の単純な形式は、C.において実証されている走化性アッセイ6を使用してエレガンス 。それらはまた、C.を示すために使用されているエレガンスは、エタノールワームの行動の可塑性を示していないだけ寛容結果を開発することができますが、それはまた、ワームは人間3でアルコール依存症の研究に非常に有用であることを示しています。アッセイは偶数℃の能力を実証するために開発されているelegansのアソシエーションが化学誘引物質と食品（OP50）7間ワームによって作られていることを示すことによって、短期および長期記憶を保存する。さらに、C.に関する広範な情報は、現在入手可能な与えられたelegansのゲノム、chemotaxiC.のS振る舞いエレガンスは、変異1,8を誘導することによって何度も変更されています。これは、Cの開発など多くのエキサイティングなエンジニアリングの可能性を、可能にバイオレメディエーションツールとしてエレガンス 。したがって、1973年に走化性アッセイの初期の開発以来、それが頻繁に変更され、さまざまな分野の中で謎を解明するために使用されています。
特定のアッセイは、標的に向かってワームが撮影した特定のルートを発見することを目的とした。この種の典型的アッセイはウォード5によって開発されました。三ワームを15分間溶かした寒天上に置いた。彼らの動きは、それらが、プレートの中央に誘引へ勾配アッププレートの周囲から旅し、彼らが残した痕跡によってトレースされた。プレート上のすべてのワームは、各試験の終了時にクロロホルムを使用して逮捕された。この方法の一つの子孫誘引し、コントロールとプレートの中央に単一のワームを置い起源2からT等しく反対の距離。
ピアース·下村ら 。走9に関わる動きの正確な性質を観察するアッセイ法を開発しました。個々のワームが誘引のソースで最高潮に達する、誘引または放射状の形の勾配の均一濃度を含むいずれかの9センチメートルペトリ皿に入れた。ワームを認識し、コンピュータ·ソフトウェア·プログラムが観察された挙動を記録した。アッセイは、ワームを確実にするために実行したとして自動的にシャーレを調整する段階と一緒に働いていた顕微鏡に取り付けられたビデオカメラの視野内に残った。このことから、より詳細な情報は、Cで表示されたピルエットの原因について、発見されましたエレガンス 。
ここで説明したものに類似の他のアッセイは、試験化合物へのワームの大規模な人口の応答をテストした。 2象限走化性アッセイはあったC.様々な神経細胞、受容体、およびシグナル伝達分子がでるという役割を探索するために使用される線虫は、種々の化合物1に曝した。 20-50の間に洗浄したワームが麻酔、アジ化ナトリウム（NaN 3を）と一緒に極両端誘引とコントロールとのプレートの中央付近に配置した。 60分後、-1.0から+1.0までの値を有する走化性インデックスが誘引またはコントロールに貼付されたどのくらいのワームの差に基づいて生成した。以前のアッセイは厳密に非運動ワームを評価するために失敗したものの、同じような走化インデックスは、この記事で報告されたアッセイで使用されていました。このアッセイは、さらに走化性に神経切除の効果を試験に適用した。
100-200ワームは、4つの象限3を含むプレートの中央に配置した場合に前述のアッセイの別の変形を行った。隣接象限のいずれかのテストが含まれていたり、物質を制御します。前のアッセイと同様に、ワームがスコアリングされる前に、アジ化ナトリウムの作用により固定化した。同様の方法は、C.の応答を評価する方法として、ここで説明されている種々の化合物に虫 。しかし、以下の方法は、唯一不動ワームから携帯分離閾値距離に合格したワームを評価するという利点を持っています。
他のアッセイは、不動のワームを無視するための同様のガイドラインを取り入れています。 Frøkjær·ジェンセンら 。揮発性および水溶性化合物10の両方をテストするために使用できる汎用性の高いアッセイを開発した。ペトリ皿を、4つの象限に分割した。上部と下部の象限は、溶媒を含まなかった。水を含んでいた左象限、右は誘引が含まれていました。水溶性化合物がAGAに直接配置されたのに対し、揮発性の匂い物質をテストする場合、分析物は、適切な象限にわたって、シャーレの蓋の上に置いたR。
Cの走化性応答を評価するための現在の存在のメソッド線虫は常に使用効率と精度の容易さを最適化するために洗練されている。アッセイは、ここで説明しながら、だから、ワームの最大数（最大スループット：Lee らによって実証スループットよりわずかに大きいプレート当たり250ワーム/時間、3）を評価する機能があり、この方法の本当の強さはある以前アッセイ（ 表1）の属性の多くの簡潔集大成。
Protocol
Representative Results
Discussion
走化性は、神経細胞及び細胞機構の複雑なセットによって制御されているが、容易にかつ客観的に走化性アッセイを用いて定量することができる。アッセイから最良の結果を得るためには、特定の重要なステップを払わなければなりません。まず、ワームをステージングすると、一貫性のある実験結果をもたらすに不可欠である。異なるライフステージでのワームは13異なる振る舞い…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私たちはこの仕事に資金を提供するためのクイーンズ大学で生命科学と芸術と科学の学部に感謝。同様に、我々は必要な試薬、機器や技術サポートを提供するためにチン·サンウ研究室に感謝します。また、議論への貢献のために特にトニーQGEM 2011、彼に感謝します。
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
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- Bargmann, C. I., Horvitz, H. R. Chemosensory neurons with overlapping functions direct chemotaxis to multiple chemicals in C. elegans. Neuron. 7, 729-742 (1991).
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