Medir o efeito de produtos químicos sobre o crescimento e a reprodução de Caenorhabditis elegans
Summary
Um protocolo básico para avaliar a toxicidade de produtos químicos em um animal modelo, Caenorhabditis elegans, é descrito. O método é conveniente e útil para o desenvolvimento de produtos farmacêuticos, bem como para a avaliação de risco de diversos poluentes ambientais.
Abstract
Avaliação toxicológica é crucial para entender os efeitos das substâncias químicas sobre organismos vivos nos campos da ciência biológica básica e aplicada. Um solo não-mamíferos redondo verme Caenorhabditis elegans, é um organismo modelo valioso para estudos de toxicologia, devido à sua conveniência e a falta de questões de ética animal, em comparação com sistemas de animais mamíferos. Neste protocolo, é descrito um procedimento detalhado de avaliação toxicológica de substâncias químicas em c. elegans . Uma droga anticancerígena clínica, etoposide, quais destinos humano topoisomerase II e inibe a replicação do DNA de células cancerosas humanas, foi selecionada como um modelo de testes químicos. Idade-sincronizado c. elegans ovos foram expostos a dimetilsulfóxido (DMSO) ou etoposide, e então o crescimento de c. elegans foi monitorado diariamente por 4 dias pela observação de microscópio estéreo. O número total de ovos assente de c. elegans , tratados com DMSO ou etoposide foi também contada usando o microscópio estéreo. Tratamento de Etoposide afetado significativamente o crescimento e a reprodução de c. elegans. Por comparação do número total de ovos de vermes com períodos de tratamento diferentes de produtos químicos, pode decidir-se que a toxicidade reprodutiva de produtos químicos na reprodução de c. elegans é reversível ou irreversível. Estes protocolos podem ser úteis para tanto no desenvolvimento de várias drogas e avaliação de riscos de tóxicos ambientais.
Introduction
Avaliação toxicológica é essencial para o desenvolvimento de produtos farmacêuticos, nutracêuticos e cosmecêuticos, bem como a avaliação de risco de várias toxinas ambientais. O modelo de roedor é um dos mais populares na vivo sistemas experimentais para o estudo de toxicologia; Alternativamente, organismos não-mamíferos, tais como c. elegans são também amplamente utilizados. Modelos de avaliação toxicológica mamiferas são benéficos devido não só animais questões éticas, mas também sua conveniência e utilidade, considerando a relação custo-eficácia, facilidade de manutenção, velocidade e reprodutibilidade1,2 ,3,4.
C. elegans, um solo redonda worm, tem sido explorada como um animal modelo em várias pesquisas básicas e aplicadas biologia e química. É um 1 mm de comprimento, o nematódeo transparente, que é simplesmente mantido em sólido ou líquido nematódeo crescimento Media (NGM) alimentados com a estirpe bacteriana Escherichia coli OP50. C. elegans tem um ciclo de vida curto, e o selvagem-tipo N2 c. elegans põe aproximadamente 300 ovos. Portanto, ela é facilmente propagada para serem utilizados como materiais experimentais3,4,5. C. elegans também tem sido amplamente utilizada nos estudos toxicológicos de muitas drogas e poluentes ambientais6,7,8,9.
Porque muitas drogas anticâncer alvo rapidamente dividindo as células cancerosas, podem também danificar dividindo rapidamente as células normais como as células do folículo piloso, epitélio intestinal e medula óssea. Por exemplo, drogas anticâncer inibidores de topoisomerase alvo o processo de replicação do DNA de células cancerosas; Portanto, eles também inibem dividindo rapidamente as células normais. Todos os organismos vivos tem topoisomerases e estes topoisomerase inibidores mais provável impacto ambiental de ecossistemas6,10,11. Assim, uma plataforma de avaliação toxicológica de drogas usando um animal modelo é valiosa para tanto no desenvolvimento de fármacos e avaliação dos riscos ambientais.
Neste artigo, descrevemos os protocolos detalhados para testar a toxicidade de etoposide, que é um agente anticâncer clínico que alvos topoisomerase II, como um produto químico tóxico de modelo em c. elegans. Para este fim, descreveremos o método de medição do tamanho do corpo e o número total de ovos postos em c. elegans , tratados com etoposide.
Protocol
Representative Results
Discussion
Neste artigo, descrevemos a avaliação da toxicidade de produtos químicos em c. elegans, um nematódeo de solo, usando etoposide como um exemplo tóxica. Para este fim, usamos duas condições experimentais. No primeiro set, c. elegans foram cultivadas na etoposide contendo placas de ovos para a fase de adulta jovem, e então os vermes foram autorizados a colocar ovos em placas NGM normais sem produtos químicos. No segundo conjunto experimental, c. elegans continuamente foram tratados com et…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudo foi suportado pela bolsa de investigação intramural Instituto de Coreia da ciência e tecnologia (2E27513) e o elevado valor acrescentado alimentos tecnologia desenvolvimento programa (IPET) financiado pelo Ministério de agricultura, alimentação e Assuntos rurais (315067-03).
Materials
| Agar | Affymetrix, USA | 10906 | |
| Caenorhabditis elegans N2 | Caenorhabditis Genetics Center (CGC) | Wild type | |
| Cholesterol | Sigma, USA | C3045 | |
| Dimethyl sulfoxide | Sigma, USA | D2650 | |
| Escherichia coli OP50 | Caenorhabditis Genetics Center (CGC) | ||
| Etoposide | Sigma, USA | E1383 | |
| Image J software (ver 1.4) | Natinoal Institute of Health, USA | https://imagej.nih.gov/ij/ | |
| Microscope camera | Jenopitk, Progress Gryphax, Germany | ||
| Peptone | Merck, USA | 107213 | |
| 35 × 10 mm Petri dish | SPL Life Sciences, South Korea | 10035 | |
| 90 × 15 mm Petri dish | SPL Life Sciences, South Korea | 10090 | |
| Stereo microscope | Nikon, Japan | SMZ800N | |
| Yeast extract | Becton Dickinson, USA | 212750 |
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