Cuantificación de lípidos abundancia y evaluación de la distribución de lípidos en Caenorhabditis elegans por Nilo rojo y aceite rojo O manchas
Summary
Nilo rojo de fijo Caenorhabditis elegans es un método para la medición cuantitativa de los depósitos de lípidos neutros, mientras que el aceite rojo O tinción facilita la evaluación cualitativa de la distribución de lípidos entre los tejidos.
Abstract
Caenorhabditis elegans es un organismo modelo excepcional en el que estudiar el metabolismo de los lípidos y la homeostasis de la energía. Muchos de sus genes de lípidos se conservan en los seres humanos y están asociados con el síndrome metabólico u otras enfermedades. Examen de la acumulación de lípidos en este organismo puede realizarse por fijadores colorantes o métodos libres de etiqueta. Manchas de fijador como Nilo rojo y aceite O rojo son maneras baratas, confiables para medir cuantitativamente los niveles de lípidos y observar cualitativamente la distribución de lípidos a través de los tejidos, respectivamente. Por otra parte, estas manchas permiten proyección de alto rendimiento de varios genes del metabolismo de lípidos y vías. Además, su carácter hidrofóbico facilita la solubilidad en lípidos, reduce la interacción con los tejidos circundantes y evita la disociación en el solvente. Aunque estos métodos son eficaces en el examen de contenido lipídico general, no proporcionan toda la información sobre la composición química y la diversidad de los depósitos de lípidos. Para estos propósitos, métodos libres de etiqueta tales como microscopia de GC-MS y los coches son mejores satisfecho, sus costos no obstante.
Introduction
Los lípidos son esenciales para la vida. Son componentes integrales de las membranas, actúan como mensajeros secundarios y transductores de señales y tienen funciones cruciales en almacenamiento de energía. Cuando el metabolismo lipídico se altera, conduce a enfermedades como obesidad y diabetes tipo II, que están presionando de preocupaciones de salud pública9. Elegans de Caenorhabditis (C. elegans) es un organismo modelo excelente estudiar el metabolismo de los lípidos ya que tiene un ciclo de vida relativamente corto, un cuerpo transparente, un linaje de la célula conocidos y un genoma completamente secuenciado. Principalmente un hermafrodita C. elegans permite a los investigadores levantar grandes cantidades de animales isogénicas en breve períodos de tiempo a realizar alto rendimiento adelantados pantallas genéticas para estudiar una amplia gama de genes y rutas metabólicas4. Este enfoque ha revelado un alto grado de conservación de genes de metabolismo de lípido de C. elegans 273 entre los seres humanos, ratones, ratas y drosophila. Además, más de 300 genes de lípido en C. elegans tienen orthologues humano que están asociadas con enfermedades no relacionadas con el síndrome metabólico11. Tradicionalmente, examen del almacenaje del lípido en C. elegans ha dependido sobre todo de ensayos marcados con tinte, que proporcionan información confiable sobre la acumulación de lípidos. Menos común es una descripción de donde localización los lípidos y medidas diferencias en abundancia de lípidos en los tejidos. Sin embargo, trabajo reciente ha revelado que la distribución de lípidos puede ser tan importante como la acumulación de lípidos6.
Últimamente, los estudios han comenzado a integrar métodos tales como alto rendimiento líquido cromatografía-espectrometría de masas (HPLC-MS), cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS), y anti-stokes coherente microscopia de Raman dispersión (coches) a la dirección del deficiencias de los enfoques basados en la mancha analizando directamente el contenido de extractos de lípidos y fracciones de lípidos específicos depósitos de lípido, respectivamente10,11. Por otra parte, microscopia de coches ha revelado que el rojo Nilo sólo puede servir como un proxy para la acumulación de grasa cuando se utiliza como un colorante fijador, para su uso como una tinción vital conduce al objetivo de tinción de organelos fluorescentes auto10. Sin embargo, los conocimientos técnicos requeridos y los costos asociados con estos cromatografía y los métodos de microscopía hacen su uso insostenible para muchas preguntas de investigación. En este artículo, discutimos un método conveniente y confiable para fijar y depósitos de lípidos neutros en C. elegans con Nilo rojo de la mancha y aceite O rojo para distinguir la abundancia de lípidos en animales enteros y en tejidos específicos.
Nilo rojo, 9-diethylamino-5H-benzo[α]phenoxazine-5-one, es un tinte benzophenoxazone que fácilmente se disuelve en disolventes orgánicos varios, pero sobre todo es insoluble en agua. Es un excelente lysochrome colorante utilizado para teñir lípidos neutros como los triglicéridos o ésteres de colesterol ya que cuenta con un color fuerte, solubiliza bien en lípidos tiene insignificante interacción con los tejidos circundantes y es menos solubles en el solvente que en lípidos. Tiene una máxima excitación y de emisión de 450-500 y 520 nm, respectivamente1. Cuando Nilo teñido de rojo C. elegans para la fluorescencia verde, cuerpos lípidos discreta pueden ser observados a lo largo del intestino y otros tejidos ya sea en grupos o disperse uniformemente, dependiendo del genotipo del animal o el tratamiento experimental 7.
Aceite rojo O es a lysochrome, soluble en la grasa colorante utilizado para teñir los triglicéridos y las lipoproteínas. Se llama un colorante azo porque su estructura química contiene dos grupos azo a tres anillos aromáticos. Es difícil ionizar, que hace que sea altamente soluble en lípidos. Su color de tinte es rojo y su absorción de la luz máxima es 518 nm 3. C. elegans manchado con aceite O rojo muestran gotas lipídicas rojo que destacan contra el cuerpo del animal transparente, que facilita la evaluación cualitativa de la distribución de lípidos entre los tejidos diferentes6.
Protocol
Representative Results
Discussion
El aumento de la obesidad y las tasas de enfermedad metabólica hace que C. elegans un modelo adecuado para estudiar los mecanismos que regulan la acumulación de grasa en las células y tejidos. La evidencia reciente sugiere que los cambios en los niveles de lípidos están correlacionados con los procesos celulares que van desde8, la activación de la hormona receptores2, salida reproductiva5de señalización de la insulina. En comparació…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue posible por la concesión de NIH: R01GM109028 (criador)
Materials
| Imager.M2m Microscope | Zeiss | n/a | Fluorescence microscope |
| ERC5s camera | Axiocam | n/a | Color-capable |
| MRm camera | Axiocam | n/a | Fluorescence-capable |
| Nile red | Thermo Fisher | N1142 | Lipid Stain |
| Oil red O | Alfa Aesar | A12989 | Lipid Stain |
| DAPI | Thermo Fisher | D1306 | DNA stain |
| Isopropyl Alcohol | BDH | BDH1133-1LP | Fixative solution |
| 0.2 µm seterile syringe filter | VWR | 28145-477 | Cellulose acetate filter |
| Centrifuge 5430 | Eppendorf | 5428000015 | Centrifuge |
| Shaker Rotisserie | Lab Quake | 400110Q | Shaker |
| Tube Rotator | VWR | 10136-084 | Rotator |
| K2HPO4 | Sigma-Aldrich | 7758-11-4 | NGM |
| KH2PO4 | Sigma-Aldrich | 7778-77-0 | NGM |
| MgSO4 | Alfa Aesar | 7786-30-3 | NGM |
| CaCl2 | Sigma-Aldrich | 10035-04-8 | NGM |
| NaCl | Sigma-Aldrich | 7647-14-5 | NGM |
| Cholesterol | Sigma-Aldrich | 57-88-5 | NGM |
| Peptone | BD Biosciences | 211677 | NGM |
| Agar | Teknova | L9110 | NGM |
| LB media | Sigma-Aldrich | L3147 | Bacterial growth |
References
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