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Biochemistry

천연 물의 생물 조절 특성을 측정하는 플래니언 모틸리티 분석

Published: May 30, 2020
doi:
10.3791/61070
, , , , , , ,
1State University of New York (SUNY) at Morrisville

Summary

플라니안 운동성은 만천성에서 동물의 움직임에 비해 천연물의 자극제 및 철수 특성을 측정하는 데 사용됩니다.

Abstract

비기생 평면을 사용하는 간단하고 제어 가능한 수단인 Dugesia tigrina는천연 제품의 자극제 및 철수 특성을 연구하기 위해 자유로운 살아있는 수생 플랫웜입니다. 평면 생리학의 독특한 양상에서 혜택을 실험 적인 분석 상처 치유에 연구에 적용 되었습니다., 재생, 그리고 종양 발생. 또한, 기획자는 다양한 환경 자극에 민감성을 나타내고 조건부 응답을 학습하고 개발할 수 있기 때문에 학습과 기억을 검토하는 행동 연구에 사용할 수 있습니다. Planarians는 신경 근육 생물 조절기의 효력을 검토하는 연구 결과에 가능한 신경 전달물질 시스템을 사용하는 기본적인 양측 대칭 및 중앙 신경계를 가지고 있습니다. 따라서, 동물 성 운동과 운동성을 모니터링하는 실험 시스템이 개발되어 약물 중독과 철수를 검사합니다. 평면 운동성은 자극의 효과를 모니터링하기 위해 민감하고 쉽게 표준화된 운동성 분석 시스템의 잠재력을 제공하므로, 평면 운동 속도(pLmV) 테스트는 동물에 의해 교차된 그리드 라인의 수를 측정하여 평면주의에 의한 자극및 철수 행동을 모니터링하도록 조정되었습니다. 여기서, 기술과 응용 프로그램은 입증및 설명된다.

Introduction

설명된 프로토콜은 천연 물질의 생체 변조 효과를 평가하는 수단을 제공하기 위해 평면 운동성을 사용합니다. 이러한 물질이 각성제로서 기능하는지, 그리고 측정 가능한 철수 동작1과연관되었는지 여부를 결정하기 위해 특별히 조정되었습니다. 이 분석, 평면 운동 속도 (pLmV) 테스트로 알려진, 먼저 알려진 약리학에이전트를테스트하는 데 사용되었다2,3. 이 평면도 기반 분석의 적용은 이후 인기가 성장하고 천연 제품이외의물질에 관심이 다른 실험실에 의해 채택되었다4,5. 이 분석의 경우, 플라나리안은 용존된 바이오 모둘레이터를 함유한 샘물 또는 샘물을 포함하는 페트리 접시에 배치됩니다. 접시 자체가 그래프 용지에 배치되기 때문에 용기에 대해 이동할 때 시간이 지남에 따라 동물이 교차하는 그리드 라인의 수를 사용하여 각 조건에서 이동 속도를 결정할 수 있습니다. 조건부 장소 선호도 테스트(CPP)라고 도는 빛/어두운 시험은, 평면도 모니터링을 주제로 한 또 다른 변형이며, 동물이 반응하고 어두운 환경으로 얼마나 빨리 이동하고 있는지평가한다 6,,7. 평면 운동의 비디오 추적은 또한컴퓨터프로그램 및 질량 중심 (COM)을 사용하여 분석 할 수 있습니다8,9,,10,,11.

이러한 연구를 위한 동물 모델로 평면을 사용하면 실험자가 분석 환경을 쉽게 제어할 수 있다는 점에서 다른 동물에 비해 몇 가지 이점이 있습니다. 구체적으로, 실험 전에 기획자를 굶주리면 결과를 혼동할 수 있는 다른 영양 또는 약리학 제에 대한 노출을 방지할 수 있으며, 조사 중인 특정 바이오 조절기는 단순히 배양물에 직접 첨가하여 노출을 표준화함으로써 planarians에 도입될 수 있다. 기획자는 ‘고원’ 동물을 연상시키는 신경계와 신경전달물질을 가지고 있기 때문에, 신경근육 자극에 대한 이 동물의 생리학 및 실험반응은 다른 유기체12,,13,,14,,15,16과생물학적으로 관련이 있는 것으로 간주됩니다., 또한, 평면은 실험실에서 유지하기 위해 상대적으로 저렴하고 간단하기 때문에, 그들은 많은 조사자에 대한 접근 가능한 생물학적 모델을 제공합니다.

실험동물로서, 플래나리안은 광범위한 연구에 적합합니다. 예를 들어, 우리 그룹뿐만 아니라 다른 조사자들은 planarians를 사용하여 종양 발생17,,18,,19를연구합니다. Planarians는 또한 화학, 열, 중력, 전기, 사진 및 다른 분석 시스템의 기초를 형성 한 자기 자극에 대한 반응 행동의 호스트를 전시한다. 이러한 효과 중 일부는 이러한 동물에서 학습 및 메모리를 연구 하는 데 사용 되었습니다20,,21,,22,,23,,24,,25,,26,,27. 현재 문헌에서 평면 모델의 주요 사용은 신폭발이라고 불리는 평면 만능 줄기 세포의 활성과 재생28,,29,,30에서의역할에 초점을 맞추고 있다. 따라서, 여기에 설명된 모델을 채택하면 다른 플라나리안 기반 의 아세법을 사용하여 천연 제품 및 기타 바이오 변조기가 유기체에 미치는 영향에 대한 광범위한 이해를 제공하는 추가 연구를 가능하게 합니다.

Protocol

1. 플래너리안 축산 생물학적 공급 회사에서 구입한 평면인을 사용하거나 필요한 경우 야생에서 잡힐 수 있습니다. 이 프로토콜에 사용되는 플래니언은 공급 목록에 나열된 두게시아 티그리나입니다. 이 종은 지라디아 티그리나(31)라고도합니다. 다른 수중 평면 종도 허용2,,3.참고: 설명된 프로토콜은 생물학적 …

Representative Results

실험이 시작되기 전에 pLmV 분석 작업을 실행하기 위한 작업 영역을 설정하고 준비해야 합니다. 여기에는 습관 용기의 준비, 필요한 경우 헹구는 용기(철수 실험용), 적층 그리드 용지 위에 페트리 접시, 제대로 배치된카메라(그림 1)가포함됩니다. 모든 비디오를 촬영하면 공통 데이터 시트를 사용하여 조사관 간의 데이터 수집 및 프레젠테이션을 표준화하는 것이<strong class="xf…

Discussion

간단하고 접근 가능한 평면 운동성 분석은 천연 제품의 자극제 및 철수 효과를 결정하기 위해 설명됩니다. 행동 모델로서 는 다양한 실험자 간의 관찰을 표준화하기 위해 모든 동작의 점수 매기기 동작과 명확한 정의를 위한 엄격한 프로토콜을 가질 필요가 있습니다. 제시된 아이디어는 이것이 어떻게 달성될 수 있는지에 대한 시연을 제공합니다. 이 프로토콜을 사용하는 각 실험실은 테스트 중?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 기관 발전의 사무실을 인정하고자, 이 작업을 지원하기 위해 출판 보조금모리스빌 대학 재단뿐만 아니라 SUNY 모리스빌대학에서 학부 연구의 지속적인 지원과 지원을 위한 SUNY 모리스빌 대학 과학 기술 입학 프로그램 (CSTEP). 우리는 또한 설명 된 기술에 대한 유용한 의견에 대한 소피아 허첸스에게 감사드립니다.

Materials

Bottled Water – 1 Gal. Poland Spring N/A Spring water for planarian culture and to prepare solutions
Brown Planaria (Dugesia tigrina) Carolina Biological Supply Company 132954 Brown planaria living (other species are acceptable)
Flat Paintbrush Royal Crafter's Choice 9159 Flat watercolor paintbrushes for cleaning planarian culture containers
Glass Petri Dish – 10 cm Kimax N/A 10 cm diameter (glass) Petri dishes for pLmV assay
Glass Petri Dish – 5 cm Kimax N/A 5 cm and Petri dishes for rinsing planarians during withdrawal experiments and for stimulant habituation
Grid Paper Any N/A Standard 0.5 cm grid paper for pLmV assay
iPEVO Visualizer (software) iPEVO https://www.ipevo.com/software/visualizer Document camera software for video capture and recording
Metalware Set with Support Stand and Retort Ring Any N/A Standard chemistry lab ring stand to hold a cell phone camera if used
Organic Egg Any N/A Organic egg or beef liver for feeding planarains
Polycarbonate Bottle w/ Screw-on Cap – 10 mL Beckman N/A Plastic vials to hold 5 to 10 mL volumes for stimulant habituation
Round Storage Container – 10 cm Ziploc N/A 10 cm Round food storage containers for approximately 90 planarians or fewer
Round Water Paint Brush LOEW-Cornell N/A Small round watercolor paint brushes (numbers 3 to 6) – soft
Transfer Pipette Any N/A Wide bore (5 mL) plastic transfer pipettes to move planarians
USB Document Camera iPEVO CDVU-06IP Document camera (or other camera or cell phone camera)
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References

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Voura, E. B., Pulquerio, C. H., Fong, R. A. M. V., Imani, Z., Rojas, P. J., Pratt, A. M., Shantel, N. M., Livengood, E. J. A Planarian Motility Assay to Gauge the Biomodulating Properties of Natural Products. J. Vis. Exp. (159), e61070, doi:10.3791/61070 (2020).
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