Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Published: July 26, 2017 doi: 10.3791/55939
Automatic Translation
1, 1, 1,2
1Department of Biology, Queen's University, 2Centre for Neuroscience, Queen's University

Summary

Здесь мы представляем специфический анализ Caenorhabditis elegans, предназначенный для оценки изменений поведения отвращения меди и способности находить общий источник пищи, так как организм развивается из сытого и голодного состояния питания.

Abstract

Чтобы обеспечить выживание, организмы должны быть способны избегать неблагоприятных мест обитания, обеспечивая при этом постоянный источник пищи. Caenorhabditis elegans изменяют свои локомоторные закономерности при обнаружении разнообразных экологических стимулов и могут модулировать их набор поведенческих реакций в ответ на условия голодания. Нематоды обычно проявляют сниженный отвратительный ответ при удалении из источника пищи в течение более 30 мин. Наблюдение за поведенческими изменениями в ответ на меняющийся статус питания может дать представление о механизмах, которые регулируют переход от хорошо питающегося к голодному состоянию.

Мы разработали анализ, который измеряет способность нематоды пересекать барьер аверсивного действия ( то есть медь), затем достигает источника пищи в течение длительного периода времени. Этот протокол основывается на предыдущей работе, интегрируя несколько переменных таким образом, который позволяет продолжать сбор данных, когда организмы смещаются в сторонуN все более голодное состояние. Более того, этот анализ позволяет увеличить размер выборки, чтобы одновременно можно было оценить большую популяцию нематод.

Организмы, дефектные для способности обнаруживать или реагировать на медь, немедленно пересекают химический барьер, в то время как нематоды дикого типа изначально отталкиваются. Поскольку черви типа дикого типа становятся все более голодными, они начинают пересекать барьер и достигать источника пищи. Мы разработали этот анализ для оценки мутанта, который неспособен реагировать на различные экологические сигналы, включая пищевые ощущения или обнаружение отвратительных химических веществ. При оценке по этому протоколу дефектные организмы немедленно пересекали барьер, но также не могли обнаружить источник пищи. Следовательно, эти мутанты неоднократно пересекают химический барьер, несмотря на временное достижение источника пищи. Этот анализ может прямо проверять популяции червей для оценки потенциальных дефектов пути, связанных с отвращением и голоданием.

Introduction

Caenorhabditis elegans использовался как модель для изучения нейробиологии в течение десятилетий из-за относительной легкости анализа схем нервной системы, состоящей только из 302 нейронов 1 . При условии, что организм зависит от реагирования на экологические сигналы, большая часть нервной системы предназначена для регулирования интеграции экологических сигналов 2 . Несмотря на простоту своей нервной системы, C. elegans может обнаруживать и реагировать на различные экологические сигналы, включая репелленты 3 , аттрактанты 4 , температуру 5 и даже влажность 6 . Неспособность надлежащим образом интегрировать экологические сигналы были связаны с рядом поведенческих расстройств и нейродегенеративных состояний в модельных системах млекопитающих 7- 9. С рядом доступных моделей нейронных заболеваний 10 в C. elegans и разработке фармацевтических экранов 11 нематод, этот организм оказался полезной системой для изучения нейробиологии. Учитывая наличие сопоставленного нематодного соединения 1 и мутаций почти для каждого гена в геноме 12 нематоды, наше понимание нервной системы нематод и, в свою очередь, наше собственное, частично ограничено разработкой творчески подходящих анализов.

За последние 40 лет был разработан ряд анализов хемотаксиса для оценки реакции нематод на различные отклонения от априорных стимулов 3 , 4 , 13 , 14 , 15 . Первоначальные эксперименты включали введение острого экологического стимула, в то время как один червь, брошенный на агаровой пластине= "Xref"> 3 , 14 , 16 . Были зафиксированы немедленные изменения в локомоторных ответах. Например, летучий октанол одоранта можно наносить на волосы и доноситься перед носом нематоды, чтобы стимулировать инициирование обратной локомоции у червей дикого типа 17 . Были также разработаны более сложные анализы для включения нескольких переменных в качестве средства оценки поведенческого выбора 18 . Вариант этого анализа влечет за собой использование медного раствора для создания протективного срединного барьера 4 . Аттрактант, а именно диацетил, помещался с одной стороны химического барьера с червями, перенесенными из диацетильного источника. Черви, дефектные для медных отвратительных реакций, немедленно пересекали барьер, чтобы достичь диацетила, в то время как черви типа дикого типа первоначально были отбиты барьером. Ответы были оценены, когда черви впервые приблизились к медной барьерБез долгосрочных наблюдений.

Когда черви оцениваются после условий голодания, их чувствительность к экологическим стимулам снижается 19 . Когда аверсивный химический октанол доносится до носа нематоды, организмы дикого типа стимулируют движение назад в течение 3-5 секунд при еде. После того как эти организмы были удалены из пищи в течение 10 мин, они проявляют задержанный ответ 8 - 10 с 20 . Таким образом, при повышенном голодании нематоды проявляют сниженный отвратительный ответ на вредные экологические сигналы, поскольку поиск пищи становится более важным для выживания. Напротив, нематоды, которые экспрессируют нейропептидный рецептор 9 ( npr-9) , не реагируют на октанол на или вне пищи и проявляют неспособность реагировать на ряд отвратительных стимулов 21 . Эти npr-9 (GF) организмы также не модулируют свою частоту разворота в присутствии пищи, но могутОбратные в ответ на суровые прикосновения, указывающие на то, что они способны к обратной локомоции 21 . Мы также оценили мутанты npr-9 (LF), учитывая, что они проявляют аномально уменьшенную частоту разворота от пищи, но могут модулировать их поведение в присутствии пищи 21 . Сочетание состояния питания червя с внедрением острых внешних раздражителей помогло в выяснении механизмов, с помощью которых связанный с пищей путь мог широко модулировать сенсорные сигнальные пути 22 , 23 . Присутствие пищи в среде нематод также использовалось для оценки ответов на вывод этанола 24 . В этом эксперименте черви инкубировали в различных концентрациях этанола и затем помещали на агаровую пластину с патчем с пищей, известным как «анализ расы пищи». Патч для еды был помещен на один край пластины, а нематоды wОтделяются от источника пищи. Вывод этанола оценивали путем измерения продолжительности времени, необходимого для того, чтобы черви достигли участка пищи.

Этот анализ на основе питания, основанный на питании, основан на анализе продовольственной расы для интеграции дополнительных переменных окружения, а именно продуктов питания и меди, при оценке изменений поведения с течением времени. Это адаптация широко используемого протокола в сообществе C. elegans 4 . Этот протокол использовался для оценки аверсивных ответов и обнаружения пищи в течение четырехчасового периода 21 . Поскольку поведение вирусов, вызывающих голод червя после 30 минут депривации пищи 25 , мы также можем оценить, как изменения состояния питания могут влиять на экологические реакции. Условия этого анализа измеряют, как экспериментальные организмы изменяют отзывчивость к аверсивным стимулам с течением времени, следовательно, это оценивает поведенческие изменения какОрганизмы продвигаются к голодному состоянию (и продолжают измерения продолжительного голодания). Поскольку животные npr-9 (GF) не изменяют свое поведение в ответ на пищу или многие аверсивные сигналы, мы стремились определить, сохраняются ли эти поведенческие дефициты в контексте голодания. В конечном счете, эта конструкция анализа была разработана для специфической оценки мутантов npr-9 (GF), но может быть дополнительно адаптирована, чтобы также характеризовать новые штаммы.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Подготовка экспериментальных организмов

  1. Выбирайте 10 L4-ступенчатых нематод на один штамм за 24 часа до начала анализа, чтобы убедиться, что организмы являются молодыми взрослыми при тестировании. Для каждого тестируемого мутанта или контрольной нематоды выберите 10 L4s (10 для контроля и 10 для анализа).
    1. Поддерживайте организмы L4 с использованием стандартных методов 26 , 27 в течение 24 часов на стандартных агаровых чашках, засеянных OP50 Escherichia coli . Если организмы теряются во время последующих этапов промывки, компенсируйте, увеличив размер исходного образца ( т. Е. Выберите 20 червей, а не 10).
      Примечание. Поведение - это врожденно изменяющийся фенотип. Выполните метод в трех экземплярах для каждого штамма в течение трех отдельных дней. Включите дополнительные контрольные штаммы и условия для новых штаммов, как указано в разделе обсуждения.
  2. Непосредственно перед анализом переносите экспериментальную оргуНигде на пластину агара без бактерий и позволяют нематодам свободно перемещаться в течение 1 мин для удаления лишних бактерий.
    1. Если экспериментальные организмы испытывали загрязнения в течение 24 ч до анализа, отбросьте их.
  3. Пипетируйте 1 мл M9 на бесконтактную пластину для мытья червей в микроцентрифужную пробирку.
  4. Центрифуга при 3000 мкг в течение 1 мин. Черви должны образовывать гранулу в нижней части трубки. Аспирируйте раствор M9 без разрушения гранулы червя. Добавьте 1 мл M9 в гранулу червя, инвертирующую трубку для смешивания червей с раствором.
  5. Повторите шаги 1.4 еще три раза.
    1. Если избыточные бактерии были первоначально перенесены с червями, повторите их в общей сложности 5 раз. Никакие бактерии не должны переноситься на плиты с медными блюдами. Если пища передается на пластину для анализа, она будет мешать точному сбору данных.
  6. После окончательной промывки отсасывают супернатант до 10081; L M9 и червячный осадок.
    Осторожно: поведение, связанное с голоданием, становится очевидным через 30 мин. Следовательно, черви должны быть немедленно перенесены из раствора после завершения промывки.

2. Получение аналитических пластин

  1. Подготовьте стандартные планшеты для агара NGM за два дня до анализа.
    1. Если пластины хранятся во влажной среде, сделайте агаровые пластины за 3 дня до анализа. В качестве альтернативы, снимите крышку пластины в течение 3 - 6 часов, чтобы обеспечить надлежащую сухость (если она находится в стерильной среде).
  2. С толстым постоянным маркером сделайте линию на нижней стороне пластины вдоль внешней кромки, а другую, чтобы сформировать барьер средней линии ( рис. 1 ). Барьер средней линии должен быть равноудален от каждого края пластины. Используйте линейку для обеспечения точных измерений. Эти линии будут служить руководством при переносе бактерий и раствора меди. При условии, чтоE. coli переносится до решения меди, эти линии будут служить индикаторами.
  3. Посевная пластина с 50 мкл OP50 E. coli только на одной стороне медного барьера для создания однородного лужайки ( рис. 2 ). Концентрация бактерий должна оставаться постоянной в анализах; Однако незначительная изменчивость наблюдалась в ответ на умеренные различия в концентрации.
    1. Используйте отмеченные линии на нижней стороне пластины, чтобы бактерии не вступали в контакт с раствором меди. При условии, что медный раствор выстилает край плиты и образует барьер средней линии, переносите бактерии так, чтобы раствор меди не вступал в контакт с источником пищи.
  4. Отметьте второй набор пластин и не передайте им OP50 E. coli ( рисунок 2 ). Эти пластины будут служить для оценки отрицательного контроля. Эти пластины также должны иметьМаркировка на одной половине пластины для обозначения исходного происхождения переноса.
  5. Позвольте бактериям высохнуть, затем инкубируйте планшеты при 37 ° C в течение ночи. Убедитесь, что бактериальные пятна не нарушены при переносе в инкубатор или помещение на 37 ° C. Чрезмерное нарушение может изменить местоположение или форму патча для пищи.

3. Анализ хемотаксиса

  1. Свежеприготовить 0,5 М раствор сульфата меди (II) до начала начала анализа. При условии, что 125 мкл раствора используют на пластину, увеличьте этот объем в зависимости от количества используемых аналитических пластин ( например, 5 аналитических пластин, 625 мкл).
  2. Пипеткой 100 мкл раствора сульфата меди (II) на краю агара для создания наружного медного барьера. В качестве ориентира должна выступать маркированная нижняя сторона пластины.
  3. Пипеткой 25 мкл раствора сульфата меди (II) для создания барьера средней линии.
    1. Убедитесь, что раствор сульфата меди (II)Не вступают в контакт с бактериальным пятном. Используйте пятнистую технику, поскольку полоскание может повлиять на локомоцию из-за углублений / царапин на агаре.
  4. Дайте раствору меди высохнуть на пластину. Период времени может варьироваться в зависимости от состояния пластин и лабораторных условий. Визуально проверяйте сухость каждые 5 минут после передачи.
    Примечание. Решение меди отображает синий оттенок и легко идентифицируется. Используйте лабораторную ткань, чтобы слегка прикрыть раствор вблизи края пластины, чтобы определить сухость.
  5. Внесите 20 мкл гранулы червя из нижней части трубки на свободную от бактерий половину аналитической пластины.
    1. Убедитесь, что 10 червей переданы на тест-планшет. Если дополнительные черви были случайно включены, удалите их, взяв галоидоуглеводородное масло, чтобы не допустить добавления бактерий к тарелке. Каждый анализ должен иметь постоянное количество нематод во время анализа.
      ПРИМЕЧАНИЕ. Если слишком мало червей транслируютсяВо время анализа, увеличение первоначального размера выборки уменьшит потенциальные потери во время промывок и переноса.
  6. Удалите избыток M9 с пластины с помощью лабораторной ткани. M9 не должен контактировать с раствором сульфата меди (II).
    Предостережение: убедитесь, что червяки и поверхность агара остаются без изменений во время выполнения этого шага. Если использовать слишком жестко, лабораторная ткань может создавать углубления на поверхности агара пластины и может удалять черви. Черви, случайно удаленные с помощью KimWipe, должны быть отброшены.
  7. Как только решение M9 было удалено, и все черви начали нежидкостные локомоторные узоры, запустите секундомер анализа.
    1. Оптимально удалите решение M9 в течение мин. Существенным параметром является идентификация синусоидальной локомоции. Черви локомотируют по-разному, например, измельчают, а не синусоидально, когда в жидкости. Начните секундомер после каждого экспериментального органаИзмы перестают биться.
  8. Проверяйте аналитические пластины каждые 30 мин.
    1. Для аналитических пластинок с бактериальными пятнами положительно оценивайте организмы, если они достигают участка пищи в течение 4-х часов. Для отрицательных контрольных пластин положительно оценивайте организмы, если они пересекли барьер.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Использовали дикий тип (N2), npr-9 (tm1652) и сверхэкспрессию npr-9 , т. Е. Npr -9 (GF) (IC836 - npr -9 :: npr-9; sur-5 :: gfp; odr -1 :: rfp), чтобы оценить реакцию на голод и отторжение меди. Органы дикого типа способны обнаруживать и реагировать на аверсивный медный барьер, в то время как мутанты npr-9 (GF) не инициируют отвратительный ответ на медь в течение 4 ч анализа 21 . Через 30 минут голодания примерно 50-60% организмов дикого типа (N2) пересекают медный барьер и достигают пищевого пятна. На отметке 2 часа 75% нематод дикого типа достигает источника пищи. К концу анализа 100% организмов N2 переместились в источник пищи. Напротив, большинство организмов npr-9 (GF) не модулируют локомоторные узоры в ответ на пищу и будут продолжать пересекать аверсивный барьер даже после контакта с пищейисточник. Черви npr-9 (GF) непрерывно не изменяют свою локомоцию в ответ на питание в течение 4-часового анализа, и только 30% тестируемых организмов обнаруживаются на пище в любой момент времени. Животные npr-9 (LF) не выполняют так же, как и организмы N2, но модулируют их локомоторные узоры, поскольку голодание увеличивается, чтобы достичь пищевого пятна ( рис. 3 ). Когда N2 или npr-9 (LF) организмы оцениваются с помощью этого анализа без пищи, они редко пересекают медный барьер. Мутанты npr-9 (GF) многократно пересекают барьер взад и вперед ( рис. 4 ).

Рисунок 1
Рисунок 1 : Визуальное представление меток для обозначения размещения медного раствора на нижней стороне 5-см чашки Петри. Эти показания используются дляУчастки пластины были надлежащим образом измерены и служат в качестве ориентира при переносе бактериального пятна, а затем раствора меди на поверхность агара. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

фигура 2
Рисунок 2 : Блюдо Петри 5 см разделено на две секции для включения и выключения пробирки для пищевых продуктов, а Бактериальная лужайка формируется в центре одного из этих разделов для пищевой плиты. Питательный патч не должен контактировать с испытуемым соединением, которое выстилает края пластины и образует срединный барьер. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

<P class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "1"> Рисунок 3
Рисунок 3 : Процент червяков N2, npr-9 (tm1652) и npr-9 (GF), которые достигают источника питания в течение четырехчасового периода в ответ на анализ отклонения меди на основе питательной среды. Точки данных представляют собой средние значения по меньшей мере трех экспериментов (n> 30 червей), выполняемых в отдельные дни для обоих штаммов. Данные представлены как средняя ± стандартная ошибка и анализируются с помощью двухсторонних повторных измерений ANOVA. ** p <0,01, значительно отличающийся от N2 животных в одинаковых условиях. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 4
Рисунок 4 : Процент N2, npr-9 (tm1652) и npr-9 (GF) W, которые пересекают медный барьер без источника пищи в течение четырехчасового анализа. Вышеупомянутые штаммы оценивали на отсутствие меди при отсутствии пищи. Положительные ответы оцениваются как пересечение медного барьера и остающиеся на неполной половине пластины. Точки данных представляют собой средние значения по меньшей мере трех экспериментов (n> 30 червей), выполняемых в отдельные дни для обоих штаммов. Данные представлены как среднее ± SE, и по меньшей мере 10 животных анализировали в трех независимых экспериментах, проанализированных с помощью двухсторонних повторных измерений ANOVA. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Эта конструкция анализа изменяет анализ 24 продовольственной гонки, чтобы включить медный раствор для создания протективного срединного барьера и вокруг края пластины, чтобы предотвратить потерю нематод. Организмы тестируются на их способность преодолевать протективный барьер и достигать патча для пищи в течение 4-х часов. В контексте npr-9 (GF) мы использовали этот анализ для оценки того, как условия голодания могут влиять на отвратительные реакции и обнаружение пищи. При условии, что мы ранее характеризовали npr-9 (GF) как дефектные для реагирования на пищу и отвратительные сигналы, мы комбинировали множественные экологические сигналы с питательным статусом, чтобы оценить, может ли голодание модулировать дефектное поведение npr-9 (GF) . Этот анализ основан на способности червя обнаруживать и реагировать на химические стимулы и пищевые сигналы 3 , 4 . Учитывая различные проанализированные переменные, условия exДля предотвращения смешения факторов необходимо тщательно контролировать периметрические организмы. Для нехарактеризованных мутантов, то есть тех, у которых неизвестная отвратительная реакция или реакция на пищевые продукты, необходимо будет использовать дополнительные контрольные штаммы. Аверсивные дефектные штаммы, например, che-2 или odr-3 28 , и мутанты, которые не изменяют локомоторные узоры с пищевых продуктов, например tph-1 29 , также должны оцениваться параллельно, чтобы обеспечить надлежащее управление условиями меди и голодания. Более того, чтобы более прямо выделить вклад голодания в оцениваемое поведение, могут быть разработаны отдельные условия анализа для дополнительного контроля. Например, нематоды можно голодать непосредственно перед анализом и переносить на аналитическую тарелку (с пищей), чтобы определить, как быстро организм в состоянии голода будет реагировать на медь и достигнет пищевого пятна. Наш текущий анализЕрсивные реакции, когда экспериментальные организмы прогрессируют от сытого до голодного состояния.

Наш анализ является модификацией широко используемого анализа хемотаксиса C. elegans 4, в котором более сильный стимул ( т.е. высокая концентрация) был включен для оценки поведения в течение более длительного периода времени. Вместо того, чтобы оценивать мгновенные ответы, этот анализ может быть использован для измерения изменений в отвратительных ответах, поскольку организмы продвигаются к голодному состоянию (если включены необходимые средства контроля). Подобные оценки были использованы в отсутствие меди для оценки ответов на вывод этанола, то есть нематод, определяющих пищу, со временем 24 .

Как и в случае любого поведенческого анализа у C. elegans, контроль за переменными окружающей средой имеет важное значение для обеспечения последовательно воспроизводимых результатов. Организмы должны быть одинаковымиE, учитывая, что поведенческие реакции могут изменяться с возрастом. Более того, изменчивость состояния питания червей может изменить акклиматизацию к условиям голодания. Поэтому экспериментальные черви не должны подвергаться голоду в любой точке до этого протокола. Опыт поколений родительского поколения также может влиять на поведение потомства 30 ; Следовательно, желательно обеспечить, чтобы экспериментальные организмы хорошо питались по меньшей мере в течение двух поколений. Кроме того, количество организмов, перенесенных на аналитические планшеты, должно оставаться последовательным, учитывая, что плотность местного населения может влиять на скорости распространения 31 . Когда черви переносят на планшеты, важно удалить избыточный раствор М9 с помощью лабораторной ткани, не повреждая поверхность агара. Изменение на поверхности может мешать спонтанным локомоторным узорам. Избыточное решение должно быть надлежащим образом удалено до начала официального стартаАнализ, чтобы убедиться в том, что рутинное поведение, то есть локомоторная картина нематод, наблюдаемая в жидкости, отсутствует. Четким индикатором является поиск поведения сканирования.

Контрольные пластины должны контролироваться так, чтобы пластина и бактериальная сухость были согласованы. Чрезмерно свежие пластины могут вызвать локомоторных дефекты , а также могут помешать обнаружению окружающей среды раздражители 6. Применение медных растворов должно быть как можно более последовательным, чтобы аверсивные барьеры были достаточно толстыми и не вступали в контакт с источником пищи. Применение слишком малого количества раствора меди может уменьшить время отклика дикого типа, в то время как слишком много может оказаться смертельным для нематод. Наилучшие результаты дают стремление к однородной толщине раствора меди. Если углубления создаются в агаре во время применения раствора меди, аналитическая пластина должна быть отброшена. Черви могут прорываться через такие отверстия 32, Особенно когда сталкиваются с аверсивным веществом или голодом. Чтобы обеспечить равномерность пластин между образцами, смешанные популяции червей ( т.е. мутант и дикий тип) можно было измерять на одной и той же пластине, если они были четко маркированы ( например, через GFP).

Хотя этот анализ проводили на пластинах агара стандартного размера, могут использоваться более крупные пластины ( например, диаметр 100 мм). В этом случае продолжительность анализа должна быть увеличена до 6 ч, чтобы обеспечить достаточное время для движения червя. Большие пластины могли бы позволить тестировать более крупные популяции и могли быть использованы для исследования того, как плотность населения влияет на отвратительные ответы в течение длительных периодов времени. Более технически продвинутые процедуры также могут быть включены с использованием оборудования слежения за червем, связанного с подвижной ступенью 33 . Отслеживание червя позволило бы проводить более точные измерения и позволять собирать дополнительные переменные ( например,

Анализ может быть легко адаптирован для измерения альтернативных фенотипов. Возраст червя может варьироваться, чтобы можно было проводить измерения в отношении возрастных изменений, вызванных голодом. Более того, вариации состояния питания экспериментальных червей также могли бы позволить анализировать привыкание к голоду в контексте пищи и химического отвращения. Пока протоколы согласуются между сопоставимыми наборами данных, почти любая предварительная подготовка экспериментальных организмов может быть оценена с помощью анализа хемотаксиса.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана Советом исследований естественных наук и инженерных исследований Канады Discovery Grant RGPIN36481-08 Уильяму Г. Бендене.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. White, J. G., Southgate, E., Thomson, J. N., Brenner, S. The structure of the nervous system of the nematode Caenorhabditis elegans. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 314 (1165), 1-340 (1986).
  2. Bargmann, C. I. Chemosensation in C. elegans (October 25, 2006). The C. elegans Research Community, WormBook. , wormbook.1.123.1, http://www.wormbook.org (2006).
  3. Bargmann, C. I., Hartwieg, E., Horvitz, H. R. Odorant-selective genes and neurons mediate olfaction in C. elegans. Cell. 74 (3), 515-527 (1993).
  4. Ward, S. Chemotaxis by the nematode Caenorhabditis elegans: identification of attractants and analysis of the response by use of mutants. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 70 (3), 817-821 (1973).
  5. Ramot, D., MacInnis, B. L., Goodman, M. B. Bidirectional temperature-sensing by a single thermosensory neuron in C. elegans. Nat. Neurosci. 11 (8), 908-915 (2008).
  6. Russell, J., Vidal-Gadea, A. G., Makay, A., Lanam, C., Pierce-Shimomura, J. T. Humidity sensation requires both mechanosensory and thermosensory pathways in Caenorhabditis elegans. Proc. Natl. Acad. Sci. 111 (22), 8269-8274 (2014).
  7. van Campen, J. S., et al. Sensory modulation disorders in childhood epilepsy. J. Neurodev. Disord. 7 (34), (2015).
  8. Festa, E. K., et al. Neocortical disconnectivity disrupts sensory integration in Alzheimer's disease. Neuropsych. 19 (6), 728-738 (2005).
  9. Boecker, H., et al. Sensory processing in Parkinson's and Huntington's disease: investigations with 3D H(2)(15)O-PET. Brain. 122 (9), 1651-1665 (1999).
  10. Markaki, M., Tavernarakis, N. Modeling human disease in Caenorhabditis elegans. Biotechnol. J. 5 (12), 1261-1276 (2010).
  11. O'Reilly, L. P., Luke, C. J., Perlmutter, D. H., Silverman, G. A., Pak, S. C. C. elegans in high-throughput drug discovery. Adv. Drug Deliv. Rev. 0, 247-253 (2014).
  12. Thompson, O. The million mutation project: a new approach to genetics in Caenorhabditis elegans. Genome Res. 23 (10), 1749-1762 (2013).
  13. Chao, M. Y., Komatsu, H., Fukuto, H. S., Dionne, H. M., Hart, A. C. Feeding status and serotonin rapidly and reversibly modulate a Caenorhabditis elegans chemosensory circuit. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 101 (43), 15512-15517 (2004).
  14. Maricq, A. V., Peckol, E., Driscoll, M., Bargmann, C. I. Mechanosensory signaling in C. elegans mediated by the GLR-1 glutamate receptor. Nat. 378 (6552), 78-81 (1995).
  15. Chalasani, S. H., et al. Dissecting a circuit for olfactory behaviour in Caenorhabditis elegans. Nat. 450 (7166), 63-70 (2007).
  16. Hilliard, M. A., Bargmann, C. I., Bazzicalupo, P. C. elegans responds to chemical repellents by integrating sensory inputs from the head and the tail. Curr. Biol. 12 (9), 730-734 (2002).
  17. Hart, A. C., Kass, J., Shapiro, J. E., Kaplan, J. M. Distinct signaling pathways mediate touch and osmosensory responses in a polymodal sensory neuron. J. Neurosci. 19 (6), 1952-1958 (1999).
  18. Ishihara, T., et al. HEN-1, a secretory protein with an LDL receptor motif, regulates sensory integration and learning in Caenorhabditis elegans. Cell. 109 (5), 639-649 (2002).
  19. Saeki, S., Yamamoto, M., Iino, Y. Plasticity of chemotaxis revealed by paired presentation of a chemoattractant and starvation in the nematode Caenorhabditis elegans. J. Exp. Biol. 204 (10), 1757-1764 (2001).
  20. Chao, M. Y., Komatsu, H., Fukuto, H. S., Dionne, H. M., Hart, A. C. Feeding status and serotonin rapidly and reversibly modulate a Caenorhabditis elegans chemosensory circuit. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (43), 15512-15517 (2004).
  21. Campbell, J. C., Polan-Couillard, L. F., Chin-Sang, I. D., Bendena, W. G. NPR-9, a Galanin-Like G-Protein Coupled Receptor, and GLR-1 Regulate Interneuronal Circuitry Underlying Multisensory Integration of Environmental Cues in Caenorhabdities elegans. PLoS Genet. 12 (5), (2016).
  22. Harris, G. P., et al. Three distinct amine receptors operating at different levels within the locomotory circuit are each essential for the serotonergic modulation of chemosensation in Caenorhabditis elegans. J. Neurosci. 29 (5), 1446-1456 (2009).
  23. Harris, G., et al. Dissecting the serotonergic food signal stimulating sensory-mediated aversive behavior in C. elegans. PLoS One. 6 (7), (2011).
  24. Mitchell, P., et al. A differential role for neuropeptides in acute and chronic adaptive responses to alcohol: behavioural and genetic analysis in Caenorhabditis elegans. PLoS One. 5 (5), (2010).
  25. Colbert, H. A., Bargmann, C. I. Environmental signals modulate olfactory acuity, discrimination, and memory in Caenorhabditis elegans. Learn Mem. 4 (2), 179-191 (1997).
  26. Brenner, S. The genetics of Caenorhabditis elegans. Genet. 77 (1), 71-71 (1974).
  27. Behavior (July 3, 2006). The C. elegans Research Community, WormBook. Hart, A. C. , wormbook.1.87.1, http://www.wormbook.org (2006).
  28. Sambongi, Y., et al. Sensing of cadmium and copper ions by externally exposed ADL, ASE, ASH neurons elicits avoidance response in Caenorhabditis elegans. NeuroReport. 10 (4), 753-757 (1999).
  29. Gray, J. M., Hill, J. J., Bargmann, C. I. A circuit for navigation in Caenorhabditis elegans. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 102 (9), 3184-3191 (2004).
  30. Rechavi, O., et al. Starvation-Induced Transgenerational Inheritance of Small RNAs in C. elegans. Cell. 158 (2), 277-287 (2014).
  31. Gloria-Soria, A., Azevedo, R. B. R. npr-1 Regulates Foraging and Dispersal Strategies in Caenorhabditis elegans. Cell. 18 (21), 1694-1699 (2008).
  32. Beron, C., et al. The burrowing behavior of the nematode Caenorhabditis elegans: A new assay for the study of neuromuscular disorders. Genes Brain Behav. 14 (4), 357-368 (2015).
  33. Wang, S. J., Wang, Z. W. Track-A-Worm, An Open-Source System for Quantitative Assessment of C. elegans Locomotory and Bending Behavior. PLoS One. 8 (7), (2013).

Tags

Нейробиология выпуск 125, Хемосенсор медь голод отвращение хемотаксис пища
<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; Анализ на основе меди на основе питательных веществ
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Campbell, J. C., Chin-Sang, I. D.,… More

Campbell, J. C., Chin-Sang, I. D., Bendena, W. G. A Caenorhabditis elegans Nutritional-status Based Copper Aversion Assay. J. Vis. Exp. (125), e55939, doi:10.3791/55939 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter