Lipid bolluk ve değerlendirme Lipid dağılımı Nil kırmızı ve O kırmızı petrol boyama tarafından Caenorhabditis elegans miktar
Summary
Nil sabit Caenorhabditis elegans boyama kırmızı tarafsız lipid mevduat, nicel ölçüm için bir yöntem ise petrol kırmızı O boyama doku arasında lipid dağıtım nitel değerlendirilmesi kolaylaştırır.
Abstract
Caenorhabditis elegans hangi lipid metabolizması ve enerji homeostazı çalışmaya bir olağanüstü model organizmadır. Birçok onun lipit genlerin insanlarda korunmuş ve metabolik sendrom veya diğer hastalıklar ile ilişkili. Bu organizma lipid birikimi incelenmesi sabitleştirici boyalar veya etiket içermeyen yöntemleri tarafından yürütülen olabilir. Sabitleştirici lekeleri gibi Nil kırmızı ve kırmızı O petrol ucuz, güvenilir yolu kantitatif lipid düzeyleri ölçmek için ve niteliksel lipid dağıtım dokular arasında sırasıyla gözlemlemek için vardır. Ayrıca, bu lekelerin çeşitli lipid metabolizma genler ve yolları yüksek üretilen iş tarama için izin verir. Ayrıca, hidrofobik doğaları lipid çözünürlük kolaylaştırır, dokuları çevreleyen ile etkileşim azaltır ve ayrılma çözücü içine önler. Bu yöntemler genel lipid içeriğin incelenmesi etkili olmasına rağmen onlar kimyasal bileşimi ve lipid mevduat çeşitliliği hakkında ayrıntılı bilgi vermeyin. Bu amaçlar, GC-MS ve araçların mikroskobu gibi yöntemler etiket içermeyen daha iyi için uygundur, maliyetlerini rağmen.
Introduction
Lipidler yaşam için gerekli. Membranlar ayrılmaz bileşeni vardır, ikincil haberci hareket ve güç çeviriciler sinyal ve enerji depolama alanında çok önemli işlevlere sahiptir. Lipid metabolizma dysregulated olduğunda, obezite ve tip II diyabet, halk sağlığı sorunları9tuşuna basarak gibi hastalıklara yol açar. Caenorhabditis elegans (C. elegans) hangi nispeten kısa bir yaşam döngüsü, şeffaf bir beden, bilinen hücre soy ve tam sıralı genom olduğundan lipid metabolizma çalışmaya bir mükemmel model organizmadır. Öncelikle bir hermafrodit, C. elegans araştırmacılar isogenic hayvanlar çok sayıda kısa süreler metabolik genler ve yollar4geniş bir dizi çalışmaya carryout yüksek üretilen iş ileri genetik filtrelerine yükseltmek için izin verir. Bu yaklaşım koruma genlerdeki 273 C. elegans lipid metabolizma insanlar, fare, sıçan ve drosophila arasında yüksek derecede ortaya koymuştur. Ayrıca, metabolik sendrom11‘ e ilgisi olmayan hastalıklar ile ilişkili olan insan orthologues C. elegans 300’den fazla lipid genlerinde var. Geleneksel olarak, lipid depolama incelenmesi C. elegans içinde çoğunlukla lipid birikimi hakkında sağlam bilgi boya etiketli deneyleri üzerinde güvendi. Daha az ortak bir nerede lipidler yerelleştirilmesine ve lipid bereket ölçülen farklılıkları dokular arasında açıklamasıdır. Ancak, son iş lipid dağıtım olarak lipid birikimi6önemli olabilir ortaya koymuştur.
Son zamanlarda, çalışmaları gibi yüksek performanslı sıvı Kromatografi-Kütle spektrometresi (HPLC-MS), Gaz Kromatografi-Kütle spektrometresi (GC-MS) yöntemlerle entegre başlamıştır ve tutarlı anti-Raman saçılması (CARS) mikroskopi adresine stokes eksiklikleri doğrudan lipid özleri, belirli lipid fraksiyonları ve lipid mevduat, sırasıyla10,11içeriğini analiz tarafından leke tabanlı yaklaşımlar. Ayrıca, arabalar mikroskobu Nil kırmızı yalnızca hedef kapalı otomatik floresan organelleri10/ boyama için hayati bir leke yol açar gibi bir sabitleştirici boya kullanımı için kullanıldığında yağ birikimi için bir proxy olarak hizmet verebilir ortaya koymuştur. Ancak, gerekli teknik uzmanlık ve maliyetleri bu Kromatografi ile ilişkili ve mikroskopi yöntemleri bunların kullanımı için birçok araştırma soruları savunulamaz yapabilirsiniz. Bu makalede, biz rahat ve güvenilir bir yöntem bağlamak ve Nil kırmızı kullanarak C. elegans yataklarında tarafsız lipid leke ve lipid bereket bütün hayvanlar ve belirli dokuları ayırt etmek için kırmızı O petrol tartışıyorlar.
Nil, 9-diethylamino-5H-benzo[α]phenoxazine-5-one, kolayca çeşitli organik çözücüler çözülür, ama çoğunlukla suda çözünmeyen bir benzophenoxazone boya kırmızıdır. Trigliserit gibi nötr lipitler leke için mükemmel lysochrome boya kullanılan ya da kolesterol esterleri güçlü bir renk kullandığından de lipidler solubilizes, dokuları çevreleyen ile ihmal edilebilir etkileşim ve çözücü içinde daha az çözünür lipidler. 450-500 ve 520 nm, sırasıyla1uyarma ve emisyon maxima vardır. C. elegans kırmızı lekeli Nil için yeşil Floresans görüntülenirken, ayrık lipid organları bağırsak ve diğer dokuların içinde her iki kümeleri gözlenen olabilir veya eşit dağınık, hayvanın genotip veya deneysel tedavi bağlı olarak 7.
Yağ kırmızı O bir lysochrome, trigliserid ve lipoproteinler leke için kullanılan yağda çözünen boya olduğunu. Azo boya denir, çünkü onun kimyasal yapısı üç aromatik yüzük için bağlı iki azo grubu içerir. Hangi yağlar içinde yüksek oranda çözünür işler iyonize zordur. Leke rengi kırmızı ve onun ışık emilimi en fazla 518 nm 3. C. elegans yağ kırmızı O göstermek farklı dokuların6arasında lipid dağıtım nitel değerlendirilmesi kolaylaştırır hayvanın şeffaf vücut karşı öne kırmızı lipid damlacıkları ile lekeli.
Protocol
Representative Results
Discussion
Obezite ve metabolik hastalık oranları artış C. elegans hücre ve dokuların yağ birikimi düzenleyen mekanizmalar çalışmaya uygun bir model haline getirir. Son kanıtlar lipid düzeyleri değişiklikleri8, hormon reseptörleri2, üreme çıktı5aktivasyonu sinyal insülin arasında değişen hücresel süreçleri ile ilişkili gösteriyor. Etiket içermeyen mikroskobu ve Nil kırmızı ve petrol Kromatografi yöntemleri ile karşıl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser NIH grant tarafından mümkün yapıldı: R01GM109028 (S.P.C.)
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
- Greenspan, P., Mayer, E. P., Fowler, S. D. Nile red: a selective fluorescent stain for intracellular lipid droplets. J Cell Biol. 100 (3), 965-973 (1985).
- Guo, Y., Cordes, K. R., Farese, R. V., Walther, T. C. Lipid droplets at a glance. J Cell Sci. 122 (6), 749-752 (2009).
- Horobin, R. W., Kiernan, J. A. . Conn’s biological stains: a handbook of dyes, stains and fluorochromes for use in biology and medicine. , (2002).
- Hulme, S. E., Whitesides, G. M. Chemistry and the worm: Caenorhabditis elegans as a platform for integrating chemical and biological research. Angew Chem Int Edit. 50 (21), 4774-4807 (2011).
- Khanna, A., Johnson, D. L., Curran, S. P. Physiological roles for mafr-1 in reproduction and lipid homeostasis. Cell Rep. 9 (6), 2180-2191 (2014).
- Lynn, D. A., Dalton, H. M., Sowa, J. N., Wang, M. C., Soukas, A. A., Curran, S. P. Omega-3 and-6 fatty acids allocate somatic and germline lipids to ensure fitness during nutrient and oxidative stress in Caenorhabditis elegans. P Natl Acad Sci USA. 112 (50), 15378-15383 (2015).
- Pang, S., Lynn, D. A., Lo, J. Y., Paek, J., Curran, S. P. SKN-1 and Nrf2 couples proline catabolism with lipid metabolism during nutrient deprivation. Nat Commun. 5, (2014).
- Saltiel, A. R., Kahn, C. R. Insulin signalling and the regulation of glucose and lipid metabolism. Nature. 414 (6865), 799-806 (2001).
- Witting, M., Schmitt-Kopplin, P. The Caenorhabditis elegans lipidome: A primer for lipid analysis in Caenorhabditis elegans. Arch Biochem Biophys. 589, 27-37 (2016).
- Yen, K., Le, T. T., Bansal, A., Narasimhan, S. D., Cheng, J. X., Tissenbaum, H. A. A comparative study of fat storage quantitation in nematode Caenorhabditis elegans using label and label-free methods. PloS One. 5 (9), e12810 (2010).
- Zhang, Y., Zou, X., Ding, Y., Wang, H., Wu, X., Liang, B. Comparative genomics and functional study of lipid metabolic genes in Caenorhabditis elegans. BMC Genomics. 14 (1), 164 (2013).
- Folick, A., Min, W., Wang, M. C. Label-free imaging of lipid dynamics using Coherent Anti-stokes Raman Scattering (CARS) and Stimulated Raman Scattering (SRS) microscopy. Curr Opin Genet Dev. 21 (5), 585-590 (2011).
- Pino, E. C., Webster, C. M., Carr, C. E., Soukas, A. A. Biochemical and high throughput microscopic assessment of fat mass in Caenorhabditis elegans. J Vis Exp. (73), (2013).
- O’Rourke, E. J., Soukas, A. A., Carr, C. E., Ruvkun, G. C. elegans major fats are stored in vesicles distinct from lysosome-related organelles. Cell Metab. 10 (5), 430-435 (2009).
