ए<em> कैनोरहाब्लाइटिस एलिगेंस</em> पोषण-स्थिति आधार पर कॉपर अचेतन परख
Summary
यहां, हम एक कैनोबाबाइटिटिस एलिगेंस पेश करते हैं-विशिष्ट तांबे के व्यवहार में परिवर्तन और एक आम खाद्य स्रोत का पता लगाने की क्षमता के मूल्यांकन के लिए डिजाइन किए जाने वाले विशिष्ट परीक्षण, क्योंकि जीव एक अच्छी तरह से खिलाया से भूखे पोषण राज्य से बढ़ता है।
Abstract
जीवित रहने के लिए सुनिश्चित करने के लिए, जीवित रूप से गैरकानूनी आवासों से बचने में सक्षम होना चाहिए, जबकि सुसंगत खाद्य स्रोत सुनिश्चित करना। कैनोरोबाडितास एलिगेंस विविध पर्यावरणीय उत्तेजनाओं का पता लगाने के लिए अपने लोकोमोटरी पैटर्न को बदलते हैं और भुखमरी की स्थिति के जवाब में व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं के अपने सूट को नियंत्रित कर सकते हैं। निमेटोड्स आमतौर पर 30% से अधिक मिनट के लिए भोजन स्रोत से हटाए जाने पर कम आवेगपूर्ण प्रतिक्रिया दिखाते हैं। बदलते पोषण संबंधी स्थिति के जवाब में व्यवहार में परिवर्तन का अवलोकन तंत्र में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है जो संक्रमण को एक अच्छी तरह से खिलाया से भूखे राज्य में नियंत्रित करता है।
हमने एक परख विकसित किया है जो एक निरोधी बाधा ( यानी तांबे) को पार करने की क्षमता को मापता है, फिर एक लंबे समय तक खाद्य स्रोत तक पहुंचता है। यह प्रोटोकॉल पिछले चर पर एक तरह से कई चर को एकीकरण करके बनाता है जो निरंतर डेटा संग्रहण के लिए अनुमति देता है क्योंकि जीव एक की ओर बढ़ते हैंN तेजी से भूखे स्थिति इसके अलावा, यह परख एक बढ़ी हुई नमूना आकार की अनुमति देता है ताकि नेमाटोड की बड़ी आबादी को एक साथ मूल्यांकन किया जा सके।
तांबा का पता लगाने या उसका जवाब देने की क्षमता के लिए दोषपूर्ण जीवों ने तुरंत रासायनिक बाधा को पार किया है, जबकि जंगली प्रकार के नेमाटोड को शुरू में repelled किया गया है। चूंकि जंगली प्रकार की कीड़े तेजी से भूखे हैं, वे बाधा को पार करने और खाद्य स्रोत तक पहुंचने लगते हैं। हमने एक उत्परिवर्ती का मूल्यांकन करने के लिए इस परख तैयार किया है जो विविध पर्यावरणीय संकेतों पर प्रतिक्रिया देने में असमर्थ है, जिसमें खाद्य उत्तेजना या अनावर्ती रसायनों का पता लगाना शामिल है। इस प्रोटोकॉल के माध्यम से मूल्यांकन किए जाने पर, दोषपूर्ण जीवों ने तुरंत बाधा पार कर ली, लेकिन खाद्य स्रोत का पता लगाने में भी असमर्थ थे। इसलिए, अस्थायी रूप से भोजन स्रोत तक पहुंचने के बावजूद इन म्यूटेंट बार-बार रासायनिक बाधा पार कर जाते हैं। यह परख सरलता से कीड़े की आबादी का परीक्षण करने के लिए अभाव और भुखमरी से संबंधित संभावित मार्ग दोषों का मूल्यांकन कर सकता है।
Introduction
केवल 302 न्यूरॉन्स 1 से बना तंत्रिका तंत्र की सर्किट्री के विश्लेषण में सापेक्षिक आसानी के कारण दशकों तक कैरोबाहैडाइटिस एलिगेंस का उपयोग न्युरोबायोलॉजी के अध्ययन के लिए किया गया है। बशर्ते जीव पर्यावरणीय संकेतों पर प्रतिक्रिया देने पर भरोसा करता है, तंत्रिका तंत्र के अधिकांश पर्यावरण संकेतों के एकीकरण को विनियमित करने के लिए समर्पित है 2 । इसकी तंत्रिका तंत्र की सादगी के बावजूद, सी। एलिगेंस 3 पर्यावरण के विभिन्न पर्यावरण संकेतों का पता लगा सकते हैं और जवाब दे सकते हैं 3 , आकर्षक 4 , तापमान 5 और यहां तक कि आर्द्रता 6 भी। पर्यावरणीय संकेतों को ठीक से एकीकृत करने में विफलता कई प्रकार के व्यवहार संबंधी विकारों और स्तनधारी मॉडल प्रणालियों में neurodegenerative शर्तों से जुड़ी हुई है 7- 9 उपलब्ध न्यूरल रोग मॉडल की एक श्रृंखला के साथ सी। एलिगेंस में 10 और नीमेटोड फार्मास्यूटिकल स्क्रीन 11 के विकास, यह जीव तंत्रिका जीव विज्ञान के अध्ययन के लिए एक उपयोगी प्रणाली साबित हुआ है। नेमेटोड जीनोम 12 में लगभग प्रत्येक जीन के लिए मैमेटेड नेमेटोड कनेक्टिअम 1 की उपलब्धता और म्यूटेशन की उपलब्धता को देखते हुए, नेमेटोड तंत्रिका तंत्र की हमारी समझ और हमारी अपनी विस्तार से, रचनात्मक रूप से उपयुक्त assays के डिजाइन द्वारा आंशिक रूप से सीमित है।
3 , 4 , 13 , 14 , 15 के विविध उत्पीड़न उत्तेजनाओं के लिए नेमेटोड जवाबदेही का मूल्यांकन करने के लिए पिछले 40 वर्षों में कई चीमोटैक्सिस assays विकसित किए गए हैं। प्रारंभिक प्रयोग में एक तीव्र पर्यावरण उत्तेजना की शुरुआत शामिल थी, जबकि एक कीड़ा एक अगर प्लेट पर घूमती थी= "Xref"> 3 , 14 , 16 Locomotory प्रतिक्रियाओं में तत्काल परिवर्तन दर्ज किए गए थे। उदाहरण के लिए, वाष्पशील odorant octanol को बालों के लिए लागू किया जा सकता है और नेमेटोड के नाक के सामने जंगली प्रकार कीड़े 17 में पीछे की तरफ की गति को प्रेरित करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है। अधिक जटिल assays भी व्यवहार विकल्प का आकलन करने के साधन के रूप में कई चर को शामिल करने के लिए विकसित किया गया है 18 इस परख के एक भिन्नता में एक तांबे के समाधान का इस्तेमाल होता है ताकि एक उत्परिवर्ती मिडलाइन बाधा 4 बन सके एक आकर्षित करने वाला, अर्थात् डायएक्टाइल, डायैसिटेबल स्रोत से दूर की गई कीड़े के साथ रासायनिक बाधा के एक तरफ रखा गया था। तांबे के विकृत प्रतिक्रियाओं के लिए दोषपूर्ण विक्रय तत्काल तीक्ष्णता तक पहुंचने के लिए बाधा को पार कर गया, जबकि जंगली प्रकार के कीड़ों को शुरू में बाधा से खारिज किया गया। प्रतिक्रियाएं तब बनीं जब कीड़े पहले तांबे के अवरोध तक पहुंच गए थेदीर्घकालिक अवलोकन के बिना
जब भुखमरी की स्थिति से गुजरने के बाद कीड़े का मूल्यांकन किया जाता है, तो पर्यावरण उत्तेजनाओं की उनकी संवेदनशीलता 1 9 कम हो जाती है। जब नेत्रहीन नाक के सामने व्युत्पन्न रासायनिक ऑक्टाणोल खुलता है, तो जंगली प्रकार के जीवों को भोजन पर 3 से 5 के भीतर पीछे की ओर आंदोलन को उत्तेजित करता है। इन जीवों को खाने से 10 मिनट के लिए हटा दिया गया है, वे 8-10 एस 20 की देरी से प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं इस प्रकार, बढ़ती भुखमरी के साथ, नेमाटोड हानिकारक पर्यावरणीय संकेतों के लिए एक कम व्युत्पन्न प्रतिक्रिया प्रदर्शित करता है क्योंकि भोजन की तलाश बचने के लिए और अधिक आवश्यक होती है इसके विपरीत, नेरेटाटेड रिसेप्टर 9 ( एनपीआर -9) से अधिक के नेमैटोड्स , ऑक्टेनॉल का भोजन पर या बंद नहीं करते हैं और कई अशिक्षित उत्तेजनाओं 21 का जवाब देने में असमर्थता प्रदर्शित करते हैं। ये npr-9 (जीएफ) जीव भी भोजन की उपस्थिति में उनकी उलट आवृत्ति को विनियमित नहीं करते हैं, लेकिन कर सकते हैंकठोर स्पर्श उत्तेजनाओं के जवाब में उल्टा यह दर्शाता है कि वे पीछे की ओर टॉमीमोशन 21 में सक्षम हैं। हमने एनपीआर-9 (एलएफ़) म्यूटेंट का भी मूल्यांकन किया है, जो कि वे भोजन से असामान्य रूप से घटते हुए उलट आवृत्ति आवृत्ति का प्रदर्शन करते हैं लेकिन भोजन 21 की उपस्थिति में उनके व्यवहार को व्यवस्थित कर सकते हैं। तीव्र बाह्य उत्तेजनाओं की शुरूआत के साथ कृमि की पोषण स्थिति को जोड़कर तंत्र को स्पष्ट करने में मदद मिली है जिसके द्वारा भोजन से संबंधित मार्ग बड़े पैमाने पर संवेदी संकेतन पथ 22 , 23 को नियंत्रित कर सकता है। निमेटोड वातावरण में भोजन की उपस्थिति भी इथेनॉल वापसी प्रतिक्रियाओं 24 मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। इस प्रयोग में, कीटनाशक इथेनॉल की सांद्रता में अलग-अलग होते थे और फिर उन्हें "भोजन-दौड़ परख" के रूप में जाना जाता भोजन के एक पैच के साथ एक अगर प्लेट पर रखा गया था। भोजन पैच प्लेट के एक छोर पर रखा गया था जबकि नेमेटोड्स डब्ल्यूपहले खाना स्रोत से दूर रखा गया है भोजन के पैच तक पहुंचने के लिए कीटनाशकों के लिए जरूरी समय की अवधि को मापने के द्वारा इथनोल का मूल्यांकन किया गया था।
यह पोषण-आधारित तांबा व्यंग्य परख समय-समय पर व्यवहार में बदलाव का आकलन करते समय अतिरिक्त पर्यावरणीय चर, जैसे भोजन और तांबे को एकीकृत करने के लिए भोजन-दौड़ परख बनाता है। यह सी। भर में सामान्यतः उपयोग प्रोटोकॉल का अनुकूलन है । एलिगेंस समुदाय 4 इस प्रोटोकॉल का उपयोग चौंका देने वाली प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन करने और चार घंटे की अवधि 21 के दौरान भोजन का पता लगाने के लिए किया गया है। चूंकि कृमि के 30 दिनों के भोजन के अभाव के बाद से भूख से बचने का व्यवहार 25 है , हम यह भी मूल्यांकन करने में सक्षम हैं कि पोषण संबंधी स्थिति में परिवर्तन पर्यावरणीय प्रतिक्रियाओं को कैसे प्रभावित कर सकता है। इस परख की स्थितियों से पता चलता है कि प्रयोगात्मक जीव समय के साथ प्रतिक्रियावादी उत्तेजनाओं को प्रतिक्रिया देते हैं, इसलिए यह व्यवहार परिवर्तनों का मूल्यांकन करता हैजीव भूखे राज्य (और लंबे समय तक भूख से लगातार मापन) की दिशा में प्रगति कर रहे हैं। चूंकि एनपीआर-9 (जीएफ) जानवरों के भोजन या कई व्यभिचारिक संकेतों के जवाब में उनके व्यवहार में कोई बदलाव नहीं आया है, इसलिए हमने यह पहचानने की मांग की है कि क्या ये व्यवहार घाटा भूख के संदर्भ में जारी रहेंगे। आखिरकार, इस परख डिजाइन को विशेष रूप से एनपीआर 9 (जीएफ) म्यूटेंट का मूल्यांकन करने के लिए तैयार किया गया है, लेकिन उपन्यास उपभेदों को भी चिह्नित करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह परख डिजाइन एक तांबे समाधान एक aversive मध्य रेखा बाधा और थाली के किनारे के आसपास नेमाटोड का नुकसान को रोकने के लिए बनाने के लिए शामिल करने के लिए भोजन की दौड़ परख 24 संशोधित करता है। ऑर्गेनिज्म को च…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम विलियम जी। बेंडिना के लिए प्राकृतिक विज्ञान और कनाडा रिसर्च काउंसिल ऑफ कनाडा डिस्कवरी ग्रांट आरजीपीआईएन 36481-08 द्वारा समर्थित था।
Materials
| M9 Solution [3 g KH2PO4, 6 g Na2HPO4, 5 g NaCl, 1 ml 1 M MgSO4, H2O to 1 litre. Autoclave to sterilize before use.] | Produced in lab | ||
| Cupric Sulfate | Sigma | C-1297 | Use water to appropriately suspend to a concentration of 0.5M |
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