Measurement of Survival Time in<em> Brachionus</em> Rotifers: Sincronização de condições maternas

Summary

Rotifers are microscopic zooplankton used as models in ecotoxicological and aging studies. Here we provide a protocol for powerful and reproducible measurement of survival time in Brachionus rotifers. Synchronization of culture conditions over several generations is of particular importance because maternal condition affects life history of offspring.

Abstract

Rotifers are microscopic cosmopolitan zooplankton used as models in ecotoxicological and aging studies due to their several advantages such as short lifespan, ease of culture, and parthenogenesis that enables clonal culture. However, caution is required when measuring their survival time as it is affected by maternal age and maternal feeding conditions. Here we provide a protocol for powerful and reproducible measurement of the survival time in Brachionus rotifers following a careful synchronization of culture conditions over several generations. Empirically, poor synchronization results in early mortality and a gradual decrease in survival rate, thus resulting in weak statistical power. Indeed, under such conditions, calorie restriction (CR) failed to significantly extend the lifespan of B. plicatilis although CR-induced longevity has been demonstrated with well-synchronized rotifer samples in past and present studies. This protocol is probably useful for other invertebrate models, including the fruitfly Drosophila melanogaster and the nematode Caenorhabditis elegans, because maternal age effects have also been reported in these species.

Introduction

Rotíferos são microscópicos cosmopolita zooplâncton (<1 mm), que constituem o filo rotifera ^1. Eles têm um plano de corpo simples composto por cerca de 1000 células somáticas, bem como um dispositivo de roda-ciliar como característica chamada coroa, que é usado para locomoção e de alimentação. A maioria dos rotíferos pertencem a classes monogononta ou bdelloidea, que contêm cerca de 1.600 e 500 espécies, respectivamente ^2. Rotíferos monogononta geralmente têm duas fases reprodução sexuada e assexuada (partenogênese cíclico), enquanto rotíferos bdelloid reproduzir por partenogênese obrigatória ^3. É, assim, possível a obtenção de indivíduos geneticamente idênticos rotíferos, o que assegura uma elevada reprodutibilidade em experiências. Além disso, eles têm várias outras vantagens como organismos modelo, tal como um tempo de vida curto, facilidade de cultura, a disponibilidade de dados de sequências genómicas e transcriptomic ^4-7, e uma posição filogenética a partir de uma única distanterthropods ⁸ e nemátodos. Rotíferos são, portanto, prometendo modelos de invertebrados em ecológica, toxicológicas e envelhecimento estudos ^9-12.

O tempo de sobrevivência sob a exposição ao stress ambiental ou produtos químicos é um parâmetro frequentemente medida nestes campos de pesquisa ^13-19. No entanto, é preciso ter cuidado quando se mede o tempo de sobrevivência de rotíferos porque é suscetível às condições ambientais de suas mães. Ou seja, no monogononta Manjavacas rotíferos Brachionus, descendentes do sexo feminino a partir de mães com idade têm uma vida útil mais curta do que os de mães jovens; no entanto, a restrição calórica materna (CR) compensa parcialmente os efeitos deletérios da avançada idade materna ^20. Em B. plicatilis, CR materno proporciona longevidade prole, o tempo de sobrevivência muito tempo sob fome e de resistência ao estresse oxidativo alta associada com a expressão aumentada de enzimas antioxidantes ^21,22. O efeito da idade maternaTambém tem sido observado em rotíferos bdelloid ^23. Portanto, as condições de rotíferos experimentais devem ser cuidadosamente sincronizada ao longo de várias gerações antes das medições do tempo de sobrevivência.

Aqui nós fornecemos um protocolo para a medição do tempo de sobrevivência em rotíferos Brachionus seguinte sincronização das condições de cultivo ao longo de várias gerações. Jejum intermitente (IF), uma variação do CR onde rotíferos são alimentados periodicamente, foi aplicado para revelar o efeito de sincronização devido aos efeitos conhecidos de SE na longevidade ^22,24.

Protocol

1. Preparação de Mídia Nota: Use meio diluída Brujewicz água do mar artificial da salinidade 16,5 ppt (PSU). Outros seawaters artificiais também são frequentemente usados ​​para cultura Brachionus rotíferos 25,26. Adicionar NaCl a 454 mM, 26 mM de MgCl2, 27 mM de MgSO4, 10 mM de KCl e 10 mM de CaCl 2 a 4,5 L de água destilada (volume final será de 5 L). Em alternativa, usar água de diluição desionizada em vez de…

Representative Results

A Figura 1 mostra as curvas de sobrevida representativas de populações mal sincronizados (de duas repetições). Neste experimento, os rotíferos ou eram todos os dias Fed [ad libitum grupo (AL)] ou em dias alternados (IF grupo). A sobrevida média foi de 13 e 18 dias na AL e se os grupos, respectivamente. Embora seja bem sabido que se estende a vida útil do rotíferos, esta experiência não conseguiu detectar uma diferença estatisticamente significat…

Discussion

O actual protocolo descreve um método para medir o tempo de sobrevivência em rotíferos Brachionus. O passo crítico é a sincronização das condições de rotíferos ao longo de várias gerações. Quando rotíferos experimentais são bem sincronizados, um tipo de curva típica I sobrevivência é observada com muito pouco mortalidade precoce como relatado em vários estudos anteriores ^18,24,37,38. desvios-padrão de seu tempo de sobrevivência, portanto, tornam-se menores em comparação com rot…

Materials

Sodium chloride	Wako	190-13921
Magnesium chloride	Wako	136-03995
Magnesium sulfate	Wako	131-00427
Potassium chloride	Wako	168-22111
Calcium chloride	Wako	035-00455
Sodium bicarbonate	Wako	199-05985
Sodium bromide	Wako	190-01515
Membrane filter (0.45 µm pore size)	Millipore	HAWP04700
Culture plate, 6-well, non-treated	Thomas Scientific	6902D01	Flat bottom
Culture plate, 48-well, non-treated	Thomas Scientific	6902D07	Flat bottom
Tetraselmis, Living	Carolina Biological Supply Company	152610
PRISM 6	GraphPad Software	Version 6.0d