Summary

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Published: November 29, 2013
doi:

Summary

<em> 사용 Caenorhabditis의의 우 •은 </ EM은> 개발 및 생리학에 고도 불포화 지방산의 기능을 탐구 할 수있는 유용한 모델입니다. 이 프로토콜의 <em> C.의 보충의 효율적인 방법을 개시 엘레 </ EM> 고도 불포화 지방산 다이어트.

Abstract

지방산은 다수의 세포 기능에 필수적이다. 이들은 세포막의 소수성 코어를 구성하고, 다양한 신호 전달 경로에 참여하는 등 효율적인 에너지 저장 분자를 봉사. Caenorhabditis의 엘레 오메가 -6와 오메가 -3 지방산의 범위를 생산하는 데 필요한 효소를 모두 합성한다. 이것은 간단한 해부학 가능한 유전 도구의 범위와 함께, 그것은 지방산의 기능을 연구하는 매력적인 모델합니다. 식물 지방산의 생리 학적 효과를 매개하는 유전자 전달 경로를 조사하기 위해, 우리는 C.를 보완하는 방법을 개발했다 불포화 지방산 elegans의 다이어트. 보충제 웜의 지방산 조성을 변경하는 효과적인 수단이며, 또한 지방산 결핍 돌연변이 체의 결함을 구하기 위해 사용될 수있다. 우리의 방법은 지방 acidsodium 소금으로 보충 선충의 성장 매체 한천 (NGM)를 사용합니다. 보충 판에있는 지방산은 incorpora가테드 다음 C.에 의해 흡수되어 세균의 음식 소스의 세포막에 보충 박테리아에 먹이 엘레. 또한 보충 웜 발생 지방산 조성의 변화를 모니터링하기 위해 가스 크로마토 그래피 프로토콜을 설명한다. 이것은 C의 크고 작은 집단의 다이어트를 보완 할 수있는 효율적인 방법입니다 엘레,이 방법에 대한 응용 프로그램의 범위에 대한 허용.

Introduction

지방산은 세포막의 필수 구조적 구성 요소뿐만 아니라 효율적인 에너지 저장 분자이다. 또한 지방산은 리파제에 의해 세포막에서 절단 될 수 있고, 효소 ​​적 시그널링 이펙터 하나를 생성하도록 변형 될 수있다. 자연적으로 발생하는 고도 불포화 지방산 (PUFAs에)는 두 개 이상의 시스 이중 결합을 포함하고 있습니다. 오메가 -3 지방산과 오메가 -6 지방산은 지방산의 메틸 말단에 대하여 이중 결합의 위치에 기초하여 서로 구별된다. 건강한 식단은 오메가 -6와 오메가 -3 지방산을 모두 필요로한다. 그러나, 서양 식단은 오메가 -6 지방산과 오메가 -3 지방산이 가난한 특히 풍부하다. 높은 오메가 -6 오메가 -3 지방산 비율은 심장 혈관 및 염증성 질환의 위험이 증가하지만, 특정 지방산의 정확한 유익하고 해로운 기능이이해되지와 연관된다. 거위 Caenorhabditis의의 ELEGA그것은 오메가 -3 불포화, 대부분의 동물 3,4 부재 활동 등 오메가 -6와 오메가 -3 지방산의 범위를 생성하는 데 필요한 효소를 모두 합성 때문에 NS 지방산 기능 연구에 유용하다. 지방산 불포화 화 효소 결핍 돌연변이 발생 및 신경 학적 결함 4-6의 범위에 이르는, 특정 된 PUFA를 생산하지 못한다.

식이 지방산의 생리 학적 효과를 연구하기 위해, 우리는 C.에 돌연변이 및 RNAi의 노크 다운 기술을 모두 사용하여 유전자 분석과 호환되는 생화학 적 분석을 개발했다 엘레. 특정 된 PUFA와 보충제는 이전에 붓는 한천 배지에 지방산 나트륨 염 용액을 첨가함으로써 달성된다. 이는 E. 의해 PUFA 흡수 초래 이 세균의 세포막에 축적 대장균 음식 소스. C. 엘레는 PUFA 함유 박테리아를 섭취하고,이식이 보충제으로 결함을 구출하기에 충분하다PUFA가 결핍 된 돌연변이 체의 TS. 대부분 지방산 보충제 그러나 특정 오메가 -6 지방산, 특히 디 호모-γ 리놀렌산 (DGLA, 20시 3분 N-6) C.의 영구 파괴 원인을 야생형 동물에 아무런 악영향이 없다 엘레 배아 세포 7,8.

기체 크로마토 그래피는 세균성 음식 소스 (OP50 HT115 또는 하나)에서뿐만 아니라, 선충의 보충 지방산의 흡수를 모니터링하기 위해 사용된다. 미디어 세제 TERGITOL (NP-40)의 첨가는 전체 플레이트와 E. 의한 지방산의 더 효율적인 흡수를 통한 지방산의 균일 한 분포를 허용 대장균 및 선충. 우리는 불포화 지방산이 쉽게 박테리아와 C.에 의해 흡수되는 것을 발견했다 엘레 있지만, 포화 지방산의 흡수는 훨씬 덜 효율적이다. 이 문서에서는 지방산과 한천 매체를 보완하는 방법을 단계별로 설명합니다,뿐만 아니라 일의 지방산 흡수를 모니터링하는 방법과 같은 것가스 크로마토 그래피를 사용하여 전자 선충.

Protocol

고도 불포화 지방산은 열, 빛과 산소에 민감합니다. 지방산의 보충 판을 준비 할 때 따라서주의가 필요 지방산 과잉 열과 빛에 노출되지 않도록. 0.1 % TERGITOL (NP-40)를 함유 NGM 매체 지방산 나트륨 염은 일정한 교반하면서 첨가 된 후, 오토 클레이브와 부분적으로 냉각된다. 플레이트는 어둠 속에서 건조 할 수있다. C.에 의해 지방산의 흡수 다음, 가스 크로마토 그래피로 모니터링 할 수있다 <e…

Representative Results

C의 보충 엘레 다이어트는 세균의 막에 지방산 통풍 관과 통합하는 세균의 먹이 원의 능력에 의해 제한된다. E.의 능력을 결정하기 위해 그 멤브레인으로 각종 지방산을 동화 대장균 OP50은 OP50가 없음 서플리먼트, 0.1 ㎜ 및 스테아린산 (18시), 올레산 나트륨 (18시 1분 N-9), 및 소듐 DGLA (20 0.3 mM의 농도와 함께 매체 상으로 도금 하였다 : 내지 3n-6). 플레이트를 어두운 곳에서 ?…

Discussion

여기에서 우리는 C의 보충하는 방법을 설명 식이 불포화 지방산의 elegans. 위에서 언급 한 바와 같이 된 PUFA의 이중 결합의 반응 특성이 지방산은 열과 빛 (11)을 통해 산화에 민감하게 반응하는 원인이되기 때문에주의를 PUFA 보충 판의 제조에주의해야합니다. 산화를 방지하기 위해, 용지가 어두운 환경에서 55 ° C 저장 플레이트로 냉각되면, 액체 한천 배지에 PUFA을 추가하는 것…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 원고에 도움이 코멘트 대표 결과 그림 3과 제이슨 와츠와 크리스 웹스터에 표시된 예비 실험을 수행하기 위해 크리스 웹스터 감사합니다. 이 연구를위한 자금 조달은 JLW에 건강의 국립 연구소 (미국) (R01DK074114)에서 교부금에 의해 제공되었다. 이 작품에 사용 된 일부 선충 균주 연구 인프라 프로그램의 NIH 사무소 (P40의 OD010440)에 의해 재정 지원 Caenorhabditis의 유전학 센터에 의해 제공되었다.

Materials

Bacto-Agar Difco 214010
Tryptone Difco 211705
NaCl J.T. Baker 3624-05
Tergitol Sigma NP40S-500mL
Cholesterol Sigma C8667-25G (5 mg/mL in ethanol)
MgSO4 J.T. Baker 2504-01
CaCl2 J.T. Baker 1311-01
K2HPO4 J.T. Baker 3254-05
KH2PO4 J.T. Baker 3246-05
Sodium dihomogamma linolenate NuCHEK S-1143
Warm sterile Millipore water
Sterile water for collecting worms
Nuclease-free Water for DGLA stock solution Ambion AM9932
Ampicillin Fisher Scientific BP1760-25 100 mg/ml in water (for RNAi plates)
Isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside (IPTG) Gold Biotechnology 12481C100 1 M in water (for RNAi plates)
HSO4 J.T. Baker 9681-03
Methanol Fisher Scientific A452-4
Hexane Fisher Scientific H302-4
diamindinophenylindole (DAPI) Sigma D9542
VectaShield Vector Laboratories H-1000
Glass Flask Corning 4980-2L
Autoclaveable Glass bottles with stirbars Fisherbrand FB-800
Autoclaveable Glass Graduated Cylinder Fisherbrand 08-557
Stir Plate VWR 97042-642
Waterbath at 55+ °C Precision Scientific Inc. 66551
Screwcap Brown Glass Vial Sun SRI 200 494
Argon gas tank
Automated Pipette aid Pipette-Aid P-90297
Sterile Serological Pipettes (25 ml) Corning 4489
Bunsen Burner VWR 89038-534
Dissection microscope Leica TLB3000
Silanized glass tube Thermo Scientific STT-13100-S for FAMEs derivitization
PTFE Screw caps Kimble-Chase 1493015D
Clinical tabletop centrifuge IEC
GC Crimp Vial SUN SRi 200 000
GC Vial Insert SUN SRi 200 232
GC Vial cap SUN SRi 200 100
Gas Chromatograph Agilent 7890A
Mass Spectrometry Detector Agilent 5975C
Column for gas chromatography Suppelco SP 2380 30 m x 0.25 mm fused silica capillary column

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Deline, M. L., Vrablik, T. L., Watts, J. L. Dietary Supplementation of Polyunsaturated Fatty Acids in Caenorhabditis elegans. J. Vis. Exp. (81), e50879, doi:10.3791/50879 (2013).

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