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Article de méthode

Utilisation de Caenorhabditis elegans pour étudier les effets trans et multigénérationnels des substances toxiques

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DOI :

10.3791/59367

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29 juillet 2019

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Dans cet article

Résumé

Les effets trans et multigénérationnels des produits chimiques persistants sont essentiels pour juger de leurs conséquences à long terme sur l'environnement et sur la santé humaine. Nous fournissons de nouvelles méthodes détaillées pour étudier les effets trans et multigénérationnels en utilisant le nématode caenorhabditis elegans.

Résumé

L'information sur les toxicités des produits chimiques est essentielle à leur application et à la gestion des déchets. Pour les produits chimiques à faibles concentrations, les effets à long terme sont très importants pour juger de leurs conséquences sur l'environnement et sur la santé humaine. En démontrant des influences à long terme, les effets des produits chimiques au fil des générations dans des études récentes fournissent de nouvelles perspectives. Ici, nous décrivons des protocoles pour étudier des effets des produits chimiques sur plusieurs générations utilisant le nématode libre Caenorhabditis elegans. Deux aspects sont présentés : (1) les études d'effets multigénérationnels (TG) et (2) multigénérationnelles, dont cette dernière est séparée des études d'effet multigénérationnels (MGE) et multigénérationnelles résiduelles (MGR). L'étude sur l'effet TG est robuste dans un but simple pour déterminer si l'exposition chimique aux parents peut entraîner des conséquences résiduelles sur la progéniture. Une fois que les effets sont mesurés sur les parents, des solutions d'hypochlorite de sodium sont utilisées pour tuer les parents et garder la progéniture afin de faciliter la mesure de l'effet sur la progéniture. L'étude sur l'effet TG est utilisée pour déterminer si la progéniture est affectée lorsque son parent est exposé aux polluants. L'étude d'effet MGE et MGR est systématique pour déterminer si l'exposition générationnelle continue peut entraîner des réponses adaptatives chez les enfants au fil des générations. Le ramassage et le transfert soigneux sont utilisés pour distinguer les générations afin de faciliter la mesure de l'effet sur chaque génération. Nous avons également combiné des protocoles pour mesurer le comportement de locomotion, la reproduction, la durée de vie, les changements biochimiques et d'expression génique. Quelques exemples d'expériences sont également présentés pour illustrer les études d'effets trans et multigénérationnels.

Introduction

L'application et la gestion des déchets de produits chimiques dépendent fortement de l'information sur leurs effets à certaines concentrations. Notamment, le temps est un autre élément essentiel entre les effets et les concentrations. C'est-à-dire que les produits chimiques, en particulier ceux à faibles concentrations dans les environnements réels, ont besoin de temps pour provoquer des effets mesurables1. Par conséquent, les chercheurs organisent différentes longueurs de la durée d'exposition dans les expériences animales, et couvrent même l'ensemble du cycle de vie. Par exemple, les souris ont été exposées à la nicotine pendant 30, 90 ou 180....

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Protocole

1. Culture E. coli OP50

  1. Préparer une solution d'hydroxyde de sodium de 1 M en dissolvant 4 g d'hydroxyde de sodium dans 100 ml d'eau.
  2. Préparer le bouillon de lysogénie (LB) moyen en dissolvant 10 g de tryptone, 5 g d'extrait de levure et 10 g de chlorure de sodium avec 1 L d'eau ultrapure dans un flacon conique de 1 L. Ajuster le pH à 7,0 avec une solution d'hydroxyde de sodium de 1 M.
  3. Aliquot le milieu liquide LB de l'étape1.2 à 20 flacons coniques (volume maximal admissible: 100 ml) avec 50 ml milieu dans chaque. Couvrir les flacons coniques de papier kraft.
  4. Stériliser le milieu liquide LB à 121 oC et 0,105 MPa pendan....

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Résultats

Ici, nous décrivons des protocoles pour étudier les effets des produits chimiques au cours des générations utilisant C. elegans dans les études d'effet transgénérationnel (TG), multigénérationnelle (MGE) et multigénérationnelle résiduelle (MGR). Nos propres résultats de recherche sont présentés comme des exemples. Une étude présente les effets TG des métaux lourds sur le comportement de locomotion3. Les deux autres études présentent les effets MGE et MGR d.......

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Discussion

Afin de mener avec succès le protocole décrit, les suggestions suivantes doivent être prises en considération. Effectuer l'ensemble des opérations expérimentales dans un environnement stérile. Une mauvaise exploitation peut entraîner la contamination des souches d'E. coli, par exemple, les champignons et les acariens peuvent entraver la croissance normale de C. elegans et donc affecter les résultats expérimentaux. Dans la section décrivant la culture de C. elegans, observez l'échelle de croiss.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs sont reconnaissants pour le soutien financier du National Science and Technology Major Project for Water Pollution Control and Treatment (2017ZX07201004) et du Programme international de coopération en sciences et technologies de la Chine (No. 2016YFE0123700).

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
  ; poudre de géloseOXOID, Thermo Fisher Scientific,Royaume-Uni 9002-18-0
79nnHT Système de PCR rapide en temps réel  ; Biosystèmes appliqués  ;
Microplaque stérile à 96 puitsCostar ? Corning? Amérique
Stérilisateur autoclaveTomy, Tomy Digital Biology, Japon
Armoire de biosécuritéLongYue, Shanghai longyue instrument equipment co. Ltd, Chine
chlorure de calciumSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine10043-52-4
centrifugeuse  ; 5417REppendorf, Ai Bende (Shanghai) International Trade Co., Ltd, Allemagne
Tubes à centrifugerAxygen, Aixjin biotechnology (Hangzhou) co. Ltd, Amérique
cholestérolSinopharm société de réactifs chimiques Ltd, Chine57-88-5
Diméthylsulfoxyde VETEC, Sigmar aldrich (Shanghai) trading co. Ltd, Amérique67-68-5
hydrogénophosphate disodiqueSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine7558-79-4
éthanolSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine64-17-5
FiltreThermo, Thermo Fisher Scientific, Amérique
incubateurYiHeng17, Shanghai yiheng scientific instrument co. Ltd, Chine
boucle d’inoculationK2HPO4&bull ; 3H2OSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine16788-57-1
papier
Mcroplate ReaderBoitek, Boten apparatus co. Ltd, Amérique
MgSO4&bull ; 7H2OSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine10034-99-8
Microscopes XTL-BM-9TDBM, Shanghai BM optical instruments manufacturing co. Ltd, Chine  ;
Boîtes
PipetteEppendorf, Ai Bende (Shanghai) International Trade Co., Ltd, Allemagne
Chlorure de potassiumSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine7447-40-7
dihydrogénophosphate de potassiumSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine7778-77-0
Qiagen RNeasy kitsQiagen Inc., Valencia, CA, États-Unis
QuantiTect SYBR Green RT-PCRkits Qiagen Inc., Valencia, CA, États-Unis
RevertAid First Strand cDNDNA Synthesis KitThermo Scientific, Wilmington, DE, États-Unis
Chlorure de sodiumSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine7647-14-5
hydroxyde desodiumSinopharm chemical reagent company Ltd, Chine1310-73-2
solution d’hypochlorite de sodiumAladdin, Shanghai Aladdin biochemical technology co. Ltd, Chine7681-52-9
tryptoneOXOID, Thermo Fisher Scientific,Royaume-Uni 73049-73-7
extrait de levureOXOID, Thermo Fisher Scientific, Royaume-Uni119-44-8
kraftde Pétri

Références

  1. Yu, Z., Zhang, J., Hou, M. The time-dependent stimulation of sodium halide salts on redox reactants, energy supply and luminescence in Vibrio fischeri. Journal of Hazardous Materials. 342, 429-435 (2018).
  2. Li, W., et al.

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Réimpressions et autorisations

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