Summary

Basisk<em> Caenorhabditis elegans</em> Metoder: Synkronisering och miljöövervakning

Published: June 10, 2012
doi:

Summary

Enkelheten att bevara och sprida nematoden<em> C. elegans</em> Gör det till en fin modell organism att arbeta med. Möjligheten att synkronisera maskar kan arbetet med en signifikant mängd av ämnen i samma utvecklingsstadiet, vilken underlättar studiet av en viss process i många djur.

Abstract

Forskning om den molekylära och utvecklingsbiologi av elegans rundmasken Caenorhabditis inleddes i början av sjuttiotalet av Sydney Brenner och har sedan dess använts i stor utsträckning som en modell organism 1. C. elegans har viktiga egenskaper såsom enkelhet, öppenhet och korta livscykel som har gjort den till en lämplig experimentellt system för grundläggande biologiska studier under många år 2. Upptäckter i denna nematod har breda konsekvenser eftersom många cellulära och molekylära processer som styr djuret utveckling är evolutionärt konserverad 3.

C. elegans livscykel går igenom sin linda och fyra larvstadier innan djuren når vuxen ålder. Utvecklingen kan ta 2 till 4 dagar beroende på temperaturen. I vart och ett av stegen flera karakteristiska egenskaper kan observeras. Kunskapen om dess fullständiga cellsläktträd 4,5 tillsammans med den djupa annotation av sin arvsmassa göra denna nematod i en stor modell i så skilda områden som neurobiologi 6, åldrande 7,8, stamcellsbiologi 9 och könscellerna biologi 10.

En ytterligare funktion som gör C. elegans en attraktiv modell för att arbeta med är möjligheten att få populationer av maskar synkroniserade i ett visst skede genom en relativt enkel protokoll. Den lätthet att bevara och sprida denna nematod till möjligheten av synkronisering ger ett kraftfullt verktyg för att få stora mängder maskar, som kan användas för en mängd olika små eller hög kapacitet experiment som RNAi skärmar, microarrays, massiv sekvensering, immunoblotting eller hybridisering in situ, bland andra.

På grund av sin öppenhet, C. elegans strukturer kan särskiljas under mikroskop med användning av Differential mikroskopi interferenskontrast, även känd som Nomarski microskopieras. Användningen av en fluorescerande DNA-bindemedel, DAPI (4 ',6-diamidino-2-fenylindol), till exempel, kan leda till specifik identifiering och lokalisering av enskilda celler, såväl som subcellulära strukturer och defekter associerade med dem.

Protocol

1. Protokoll A: Odling av Worms för blekning 11 Stora populationer av C. elegans kan erhållas genom odling av dem antingen i flytande medier eller på fasta medier i plattorna. De är vanligtvis odlas på fast NGM (nematodtillväxt medier) och matas med E. coli-bakterier, som tillsätts till plattorna antingen levande eller döda (dödas av UV-12, genom värme 13 eller genom kall 14). Det vanligaste förfarandet använder levande …

Discussion

Nematod Synkronisering

Flera bleknings-lösningar har beskrivits. Vi försökte fem olika recept (Tabell I) och i våra händer, har de inte visar betydande skillnader i synkroniseringen av masken populationer (figur 1). Emellertid gjorde våra experiment visar att parametrar såsom temperatur (fig 2), varvid förhållandet blekningslösningen: volym av maskar (fig. 3) och volymen av M9 med vilka embryona inkuberades under klä…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Författarna vill tacka för MICINN (PTA program som stöder Montserrat Porta de la Riva), AGAUR (Phd Fellowship till Laura Fontrodona), Instituto de Salud Carlos III (Miguel Servet program som stöder Julián Ceron), och Marie Curie IRG, ISCIII och IDIBELL för finansiering labbet.

References

  1. Brenner, S. The genetics of Caenorhabditis elegans. Genetics. 77, 71-94 (1974).
  2. Wood, W. B. . The nematode Caenorhabditis elegans. , (1988).
  3. Potts, M. B., Cameron, S. Cell lineage and cell death: Caenorhabditis elegans and cancer research. Nat. Rev. Cancer. 11, 50-58 (2011).
  4. Kimble, J., Hirsh, D. The postembryonic cell lineages of the hermaphrodite and male gonads in Caenorhabditis elegans. Dev. Biol. 70, 396-417 (1979).
  5. Sulston, J. E., Horvitz, H. R. Post-embryonic cell lineages of the nematode Caenorhabditis elegans. Dev. Biol. 56, 110-156 (1977).
  6. Hobert, O. Neurogenesis in the nematode Caenorhabditis elegans. WormBook. , 1-24 (2010).
  7. Depuydt, G., Vanfleteren, J. R., Braeckman, B. P. Protein metabolism and lifespan in Caenorhabditis elegans. Adv. Exp. Med. Biol. 694, 81-107 (2010).
  8. Jia, K., Levine, B. Autophagy and longevity: lessons from C. elegans. Adv. Exp. Med. Biol. 694, 47-60 (2010).
  9. Joshi, P. M., Riddle, M. R., Djabrayan, N. J., Rothman, J. H. Caenorhabditis elegans as a model for stem cell biology. Dev. Dyn. 239, 1539-1554 (2010).
  10. Waters, K. A., Reinke, V. Extrinsic and intrinsic control of germ cell proliferation in Caenorhabditis elegans. Mol. Reprod. Dev. 78, 151-160 (2011).
  11. Stiernagle, T. Maintenance of C. elegans. Wormbook. , (2006).
  12. Smith, E. D. Age- and calorie-independent life span extension from dietary restriction by bacterial deprivation in Caenorhabditis elegans. BMC Dev. Biol. 8, 49 (2008).
  13. Olahova, M. A redox-sensitive peroxiredoxin that is important for longevity has tissue- and stress-specific roles in stress resistance. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 19839-19344 (2008).
  14. Voisine, C. Identification of potential therapeutic drugs for huntington’s disease using Caenorhabditis elegans. PLoS One. 2, e504 (2007).
  15. Garigan, D. Genetic analysis of tissue aging in Caenorhabditis elegans: a role for heat-shock factor and bacterial proliferation. Genetics. 161, 1101-1112 (2002).
  16. Aceves, J., Erlij, D., Martinez-Maranon, R. The mechanism of the paralysing action of tetramisole on Ascaris somatic muscle. Br. J. Pharmacol. 38, 602-607 (1970).
  17. Shaham, S. Methods in cell biology. Wormbook. , (2006).
  18. Pepper, A. S., Killian, D. J., Hubbardm, E. J. Genetic analysis of Caenorhabditis elegans glp-1 mutants suggests receptor interaction or competition. Genetics. 163 (1), 115-132 (2003).
  19. Morley, J. F., Brignull, H. R., Weyers, J. J., Morimoto, R. I. The threshold for polyglutamine-expansion protein aggregation and cellular toxicity is dynamic and influenced by aging in Caenorhabditis elegans. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 10417-10422 (2002).
check_url/4019?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Porta-de-la-Riva, M., Fontrodona, L., Villanueva, A., Cerón, J. Basic Caenorhabditis elegans Methods: Synchronization and Observation. J. Vis. Exp. (64), e4019, doi:10.3791/4019 (2012).

View Video