قياس آثار البكتيريا على<em> C. ايليجانس</em> السلوك باستخدام مقايسة الاحتفاظ البيض
Summary
بيضة في ودودة (EIW) الاختبار هو طريقة مفيدة لتحديد وضع البيض السلوك. يمكن إجراء تعديلات في وضع البيض يكون ردا السلوكية للكائن نموذج<em> انواع معينة ايليجانس</em> للمواد البيئية الضارة المحتملة مثل تلك التي تنتجها البكتيريا المسببة للأمراض.
Abstract
يتأثر C. ايليجانس سلوك وضع البيض من قبل العظة البيئية مثل الأسمولية 1 والاهتزاز 2. في غياب الأغذية C. وقف ايليجانس أيضا وضع البيض والاحتفاظ البويضات المخصبة في الرحم بهم 3. ومع ذلك، فإن تأثير مصادر مختلفة من المواد الغذائية، وخصوصا البكتيريا المسببة للأمراض وخاصة المعوية البرازية، على سلوك وضع البيض لا تتميز بشكل جيد. البيضة في ودودة (EIW) الاختبار هو أداة مفيدة لقياس الآثار المترتبة على أنواع مختلفة من البكتيريا، في هذه الحالة E. البرازية، على سلوك وضع البيض.
المقايسات EIW تنطوي على إحصاء عدد البيض الاحتفاظ بها في رحم C. ايليجانس 4. مقايسة EIW ينطوي تبيض نظموا، حامل الكبار C. ايليجانس لإزالة إهاب وفصل البيض المدورة من الحيوان. قبل التبييض، ويتعرضون للبكتيريا والديدان (أو أي نوع من جديلة البيئية) لفترة محددة من الزمن. بعد التبييض، واحد هو بسهولة جدا قادرة على الاعتماد على عدد من البيض الاحتفاظ داخل الرحم من الديدان. في هذا الاختبار، زيادة قابلة للقياس الكمي في الاحتفاظ البيض بعد E. التعرض البرازية يمكن قياسها بسهولة. مقايسة EIW هو فحص السلوكية التي يمكن استخدامها للكشف عن الجراثيم المحرضة أو وجود السموم البيئية. وبالإضافة إلى ذلك، قد يكون مقايسة EIW أداة للكشف عن الأدوية التي تؤثر على الموصلات العصبية مما يشير السلوك منذ وضع البيض هو عن طريق التضمين الناقلات العصبية مثل السيروتونين وأستيل كولين 5-9.
Introduction
انواع معينة ايليجانس، وهو المجهرية، الدودة التي تعيش بحرية، هو كائن نموذج يستخدم تقليديا لدراسة العمليات التنموية وخلية يشير بسبب التشريح مهامها بشفافية، وتنمية تتميز بشكل جيد، تماما التسلسل الجينوم، وباختصار جيل من الوقت، والتماثل الجيني للبشر . وفي الآونة الأخيرة، C. أصبح ايليجانس كائن نموذج في مجال علم السموم البيئية والمناعة الفطرية 10، 11.
هذه الديدان خنثوي التسميد الذاتي تصبح ناضجة جنسيا في غضون 2-3 أيام من الفقس من البيض. خلال دورة حياتها، C. ايليجانس يمر عبر أربع مراحل اليرقات (L1-L4)، قبل أن تصل إلى سن البلوغ. واحدة معزولة خنثى يمكن أن تنتج، في المتوسط، 300 ذرية في غضون ثلاثة أيام من ذروة الخصوبة. في التناسل ناضجة C. ايليجانس المخنثين، يتم الاحتفاظ البويضات المخصبة داخل الرحم لعدة ساعات قبل أن يوضع. الالعدد الطبيعي من البيض المخزنة في الرحم في أي وقت واحد (خلال ذروة الخصوبة) ما بين عشرة وخمسة عشر 12. عدد البيض في الرحم هي وظيفة كل من معدل إنتاج البيض ومعدل وضع البيض. يتم طرد البويضات المخصبة من الرحم عن طريق تقلص عضلات ستة عشر فرجي رتبت حول فتحة الفرج 13. motorneurons خنثى محددة (في HSN) وmotorneurons VC المشبك على عضلات فرجي التي تؤثر على انقباض العضلات وبالتالي وضع البيض السلوك 5،7،13،14. طرد البيض من الرحم يحدث نتيجة لنشاط منسقة من الخلايا العصبية والعضلات.
الثقافات مختبر C. عادة ما تثار ايليجانس على نظام غذائي من غير ممرض الإشريكية القولونية OP50. في البيئة الطبيعية، C. ايليجانس تتلامس مع مجموعة متنوعة من مصادر الغذاء، مثل البكتيريا المسببة للأمراض، التي يمكن أن تكون ضارة. عندما تتعرض لمواد ضارة فيالبيئة، C. ايليجانس الاحتفاظ البيض حتى يصبح بيئة أكثر ملاءمة. يفترض هذا احتباس البيض هو محاولة لحماية ذريتها.
في هذه البيضة في دودة (EIW) مقايسة، C. ويتعرض ايليجانس للبكتيريا المسببة للأمراض محتملة، المكورات المعوية البرازية، وهي موجودة في البيئة. التعرض لأشكال المسببة للأمراض من E. البرازية يمكن أن يسبب عدوى معوية الثابتة وحتى الموت في C. ايليجانس 15. وقد ثبت أن التعرض لأشكال أخرى من أشكال البكتيريا المسببة للأمراض تؤثر على البيض الاحتفاظ 16،17، ومع ذلك لم يكن كميا تأثير. وبالإضافة إلى ذلك، فإن تأثير المسببة للأمراض أقل ما يقال سلالات E. البرازية، لم تدرس السلالات التي ليست قاتلة على الفور، على سلوك وضع البيض.
المقايسات EIW تنطوي على إحصاء عدد البيض الاحتفاظ بها في رحم C. ايليجانس 4. على الرغم من C. ايليجانستتسم بالشفافية، ويمكن البيض تتراكم في الرحم يكون من الصعب تحديد في حيوان سليمة. ينطوي على فحص EIW تبيض حامل الكبار C. ايليجانس التي تعرضت للبكتيريا لفترة محددة من الزمن. الحل التبييض يذوب إهاب الخارجي تاركا وراء البيض. البيض هي الانكسار لآثار التبييض بسبب وجود قشر البيض واقية. بعد التبييض، واحد هو بسهولة جدا قادرة على الاعتماد على عدد البيض التي صدرت من الرحم من الديدان على التبييض.
مقايسة وصف هو وسيلة بسيطة وغير مكلفة، وسريعة لتحديد عدد البيض في الرحم في وقت واحد، وبالتالي تحديد آثار E. البرازية على الاحتفاظ البيض. هذا الاختبار يمكن أن تستخدم لقياس تأثير أنواع أخرى من البكتيريا، والسموم البيئية أو المخدرات على الاحتفاظ البيض. يحتوي هذا الاختبار أيضا على إمكانية استخدامها كشاشة للالمرضية البكتيرية.
Protocol
Representative Results
Discussion
الخطوات الأكثر أهمية في أداء هذا الاختبار بنجاح هي: 1) باستخدام مخزونات تغذية جيدة من C. ايليجانس، 2) زراعة أنواع من البكتيريا واحدة على لوحة فحص، 3) تحديد بدقة نظموا L4 الديدان التعرض للE. البرازية، 4) حفظ الوقت التعرض لE. البرازية متناسقة عبر جميع المحاكمات …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
فإن الكتاب أود أن أشكر يونيو ميدلتون لتوريد E. سلالات البرازية وللتوجيه مع ثقافة البكتيريا. C. وقدمت ايليجانس من قبل CGC، الذي يتم تمويله من قبل المعاهد الوطنية للصحة مكتب برامج البنية الأساسية للبحوث (P40 OD010440).
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 |
Referências
- Horvitz, H. R., Chalfie, M., Trent, C., Sulston, J. E., Evans, P. D. Serotonin and octopamine in the nematode Caenorhabditis elegans. Science. 216, 1012-1014 (1982).
- Sawin, E. R. . Genetic and cellular analysis of modulated behaviors in Caenorhabditis elegans [dissertation]. , (1996).
- Trent, C. . Genetic and behavioral studies of the egg-laying system of Caenorhabditis elegans [dissertation]. , (1982).
- Chase, D. L., Koelle, M. R. Genetic analysis of RGS protein function in Caenorhabditis elegans. Methods Enzymol. 389, 305-320 (2004).
- Trent, C., Tsuing, N., Horvitz, H. R. Egg-laying defective mutants of the nematode Caenorhabditis elegans. Genética. 104, 619-647 (1983).
- Weinshenker, D., Garriga, G., Thomas, J. H. Genetic and pharmacological analysis of neurotransmitters controlling egg laying in Caenorhabditis elegans. J. Neurosci. 15, 6975-6985 (1995).
- Waggoner, L. E., Zhou, G. T., Schafer, R. W., Schafer, W. R. Control of alternative behavioral states by serotonin in Caenorhabditis elegans. Neuron. 21, 203-214 (1998).
- Bany, A., Dong, M., Koelle, M. R. Genetic and cellular basis for acetylcholine inhibition of Caenorhabditis elegans egg-laying behavior. J. Neurosci. 23, 8060-8069 (2003).
- Dempsey, C. M., Mackenzie, S. M., Gargus, A., Blanco, G., Sze, J. Y. Serotonin (5HT), fluoxetine, imipramine and dopamine target distinct 5HT receptor signaling to modulate Caenorhabditis elegans egg-laying behavior. Genética. 169, 1425-1436 (2005).
- Leung, M. C., Williams, P. L., Bennedetto, A., Au, C., Helmcke, K. J., Aschner, M., Meyer, J. N. Caenorhabditis elegans: an emerging model in biomedical and environmental toxicology. Toxicol. Sci. 106, 5-28 (2008).
- Mylonakis, E., Aballay, A. Worms and flies as genetically tractable animal models to study host-pathogen interactions. Infect. Immun. 73, 3833-3841 (2005).
- Schafer, W. R. . WormBook. , (2005).
- White, J., Southgate, E., Thomson, N., Brenner, S. The structure of the Caenorhabditis elegans nervous system. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 314, 1-340 (1986).
- Desai, C., Garriga, G., McIntire, S. L., Horvitz, H. R. A genetic pathway for the development of the Caenorhabditis elegans HSN motor neurons. Nature. 336, 638-646 (1988).
- Garsin, D. A., Sifri, C. D., Mylonakis, E., Qin, X., Singh, K. V., Murray, B. E., Calderwood, S. B., Ausubel, F. M. A simple model host for identifying Gram-positive virulence factors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 10892-10897 (2001).
- Aballay, A., Yorgey, P., Ausubel, F. A. Salmonella typhmurium proliferates and establishes a persistent infection in the intestine of Caenorhabditis elegans. Curr. Biol. 10, 1539-1542 (2000).
- O’Quinn, A. L., Wiegand, E. M., Jeddeloh, J. A. Burkholderia pseudomallei kills the nematode Caenorhabditis elegans using an endotoxin-mediated paralysis. Cell. Microbiol. 3, 381-393 (2001).
- Brenner, S. Genetics of Caenorhabditis elegans. Genética. 77, 71-94 (1974).
- Harvey, S. C., Shorto, A., Orbidans, H. E. Quantitative genetic analysis of life- history traits of Caenorhabditis elegans in stressful environments. BMC Evol. Biol. 8, 15 (2008).
- Harvey, S. C., Orbidans, H. E. All eggs are not equal: the maternal environment affects progeny reproduction and developmental fate in Caenorhabditis elegans. PLoS One. 6, e25840 (2011).
- Klass MR, . Aging in the nematode Caenorhabditis elegans: major biological and environmental factors influencing life span. Mech. Ageing. Dev. 6, 413-429 (1977).
