Üzerinde Bakterilerin Etkilerinin Ölçme<em> C. Elegans</emBir Yumurta Tutma Testi Kullanma> Davranış
Summary
Bir yumurta-in-solucan (EIW) testi yumurtlama davranışı ölçmek için yararlı bir yöntemdir. Yumurtlama değişiklikler model organizma bir davranış tepki olabilir<em> Caenorhabditis elegans</em> Bu patojen bakteriler tarafından üretilen gibi zararlı çevresel maddelere.
Abstract
C. elegans yumurta döşeme davranış, osmolaritesi 1 ve titreşim 2 gibi çevresel ipuçları etkilenir. Gıda C. toplam yokluğunda elegans da yumurta döşeme ateşkes ve rahim 3 döllenmiş yumurta korumak. Ancak, özellikle farklı gıda kaynakları, özellikle patojen bakteri ve yumurta döşeme davranış Enterococcus faecalis, etkisi iyi karakterize değildir. Yumurta-in-solucan (EIW) testi bu durumda E'de, bakteri farklı etkilerini ölçmek için bir araçtır faecalis, yumurta döşeme davranış.
EIW deneyleri C rahim korudu yumurta sayısı, sayım içerir elegans 4. EIW testi sahnelenen ağartma, gebe yetişkin C. içerir elegans manikür kaldırmak ve hayvan muhafaza yumurta ayırmak için. Önce beyazlatma için, solucan bakteri (veya çevresel işaret her türlü maruz kalan) Zaman belirli bir süre için. Ağartma sonra, bir çok kolay solucanlar rahim içinde muhafaza yumurta sayısını yapabiliyor. E. sonra yumurta tutma Bu deneyde, ölçülebilir bir artış faecalis maruz kolaylıkla ölçülebilir. EIW tahlil patojenik bakteri veya çevresel toksinler varlığı açısından taranması için kullanılabilecek bir davranış deneyidir. Buna ek olarak, EIW testi yumurta döşeme davranış, serotonin ve asetilkolin 5-9 gibi nörotransmitterlerin tarafından modüle olduğu için sinyalizasyon nörotransmitter etkileyen ilaçlar için ekrana bir araç olabilir.
Introduction
Caenorhabditis elegans, mikroskobik, serbest yaşayan yuvarlak kurt, geleneksel olarak insanlara nedeniyle şeffaf anatomi, iyi karakterize geliştirme, tam sıralı genom, kısa nesil zamanlı ve genetik homoloji gelişim ve hücre sinyal süreçleri incelemek için kullanılan bir model organizmadır . Daha yakın zamanda, C. elegans çevresel toksikoloji ve doğuştan gelen bağışıklık 10, 11 alanında bir model organizma haline gelmiştir.
Bu kendi kendine gübreleme hermaphroditic solucanlar yumurtadan çıkım iki-üç gün içinde cinsel olgun olur. Yaşam döngüsü, C. sırasında elegans yetişkinliğe ulaşmadan önce, dört larva aşamaları (L1-L4) geçer. Bir izole hermafrodit tepe verimlilik üç gün içinde, ortalama, 300 yavru üretebilir. Üreme olgun C. elegans çift cinsiyetli, döllenmiş yumurta koydu önce birkaç saat boyunca rahim içinde korunur.Herhangi bir anda, rahim içinde depolanan yumurta normal sayıda (en yüksek verimlilik esnasında) on ila onbeş 12'dir. Rahim yumurta sayısı yumurta üretimi oranı ve yumurtlama oranını hem de bir fonksiyonudur. Döllenmiş yumurta vulva 13 açılış etrafında düzenlenmiş on altı vulva kasların kasılması ile rahim kesilir. Hermafrodit özel nörotoksinlerini (HSN) 'ın ve dolayısıyla VC nörotoksinlerini kas kasılması etkileyen vulva kasları üzerine sinaps ve yumurtlama davranışı 5,7,13,14. Rahim yumurta ihraç nöronlar ve kasların koordine aktivite nedeniyle oluşur.
C. Laboratuar kültürleri elegans genellikle patojen olmayan Escherichia coli OP50 bir diyet yetiştirilir. Doğal ortamda, C. elegans gibi patojen bakteriler gibi gıda kaynakları, çeşitli temas, potansiyel olarak zararlı olabilir. Zararlı maddelere maruz kaldığındaçevre, C. çevreye daha elverişli hale gelinceye kadar elegans yumurta saklayın. Muhtemelen bu yumurta tutma onların soyu korumak için bir çabadır.
Solucan (EIW) testi, C bu yumurta elegans, potansiyel olarak patojenik bakteriler, ortamda bulunan Enterococcus faecalis, maruz kalmaktadır. E. patojenik biçimlerine maruz faecalis C. kalıcı bağırsak enfeksiyonu ve hatta ölüme neden olabilir elegans 15. Patojenik bakterilerin diğer formlarına maruz kalma yumurta tutma 16,17 etkilediği gösterilmiştir, bununla birlikte etki miktarı değildi. E. Buna ek olarak, hafif patojenik etkisini suşları faecalis, yumurta döşeme davranış, hemen öldürücü olmayan suşları çalışılmamıştır.
EIW deneyleri C rahim korudu yumurta sayısı, sayım içerir elegans 4. Olsa ° C. eleganssaydam, rahim içinde biriken yumurta bozulmamış bir hayvanda ölçmek için zor olabilir. EIW testi gebe yetişkin C. beyazlatma içerir zaman sabit bir süre için bakterilere maruz bırakıldı elegans. Çamaşır suyu solüsyonu geride bırakarak yumurta dış kütikül çözünür. Yumurta kabuğu koruyucu bir varlığı nedeniyle ağartıcı etkilerine refraktif vardır. Ağartma sonra, bir çok kolay beyazlatma üzerine solucanlar rahim salınan yumurta sayısını yapabiliyor.
Bu deney, bir anda rahim içinde yumurtaların sayısını ölçmek için basit, ucuz ve hızlı bir yöntemdir, ve böylece E. etkilerini ölçmek yumurta tutma üzerinde faecalis. Bu testte yumurta tutma bakteri, çevresel toksinler veya ilaç diğer türleri etkisini ölçmek için kullanılabilir. Bu deney aynı zamanda bakteriyel patojen için bir ekran olarak kullanılmak üzere bir potansiyele sahiptir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Başarılı bir şekilde bu testte performans en kritik adımlar şunlardır: 1) C iyi beslenmiş desteleri kullanarak, tahlil plaka, 3 elegans, 2) kültür bakteri tek tip) doğru belirlenmesi E. maruz kalma L4 solucanlar sahnelenen faecalis, 4) E. maruz kalma süresi tutmak zaman ağartma tüm çalışmalar ve 5 tutarlı faecalis) yumurta parçalanma önlemek için on dakika geçmemelidir.
Bu testi için sağlıklı, iyi beslenmiş solu…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar E. tedarik Haziran Middleton teşekkür etmek istiyorum faecalis suşları ve rehberlik için bakteri kültürü ile. C. elegans Araştırma Altyapısı Programları NIH Ofisi (P40 OD010440) tarafından finanse edilmektedir CGC, tarafından verilmiştir.
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).
