En este protocolo se presenta un método para medir<em> Caenorhabditis elegans</em> Vida en 96 placas microtiter así.
Esperanza de vida es un proceso biológico regulado por varias vías genéticas. Una de las estrategias para investigar la biología del envejecimiento es el estudio de los animales, que contienen mutaciones en los componentes de la edad de regulación vías. Si estas mutaciones perturbar la función de la vía la edad reglamentaria y por lo tanto, alteran la vida de todo el organismo, que proporcionan importantes conocimientos mecánicos 1-3.
Otra estrategia para investigar la regulación de la vida es el uso de pequeñas moléculas para perturbar la edad regulación vías. Hasta la fecha, un número de moléculas se sabe que extender la vida útil de varios organismos modelo y se utilizan como herramientas para estudiar la biología del envejecimiento 16.4. El número de moléculas identificadas hasta el momento es pequeña comparada con la genética "herramientas" que está disponible para estudiar la biología del envejecimiento.
Caenorhabditis elegans es uno de los modelos de principio que se utiliza para estudiar el envejecimiento debido a su excelente genética y de corta vida útil de tres semanas. Más recientemente, C. elegans se ha convertido en un organismo modelo para las pantallas de fenotipo de drogas basado en 5,7,16-20 debido a su pequeño tamaño y su capacidad de crecer en placas de microtitulación.
Aquí presentamos un ensayo para medir la C.elegans vida en 96 placas microtiter así. El ensayo fue desarrollado y utilizado con éxito a la pantalla de las grandes bibliotecas de moléculas que se extienden C.elegans vida 7. La fiabilidad del ensayo fue evaluado en varias pruebas: en primer lugar, mediante la medición del tiempo de vida de los animales de tipo salvaje crecido a diferentes temperaturas, en segundo lugar, mediante la medición del tiempo de vida de los mutantes alterados con esperanzas de vida, en tercer lugar, mediante la medición de los cambios en la esperanza de vida en respuesta a diferentes concentraciones de los antidepresivos mirtazepina. Mirtazepina ha sido demostrado prolongar la vida en C.elegans 7. Los resultados de estas pruebas muestran que el ensayo es capaz de replicar los hallazgos previos de otros ensayos y cuantitativos. El formato de microtitulación también hace que este ensayo vida compatible con los sistemas automatizados de manejo de líquidos y permite la integración en plataformas automatizadas.
El protocolo presentado permite la medición de la C.elegans vida en 96 placas microtiter así. Como se muestra en los resultados de la sección representativa de forma fiable replica los resultados anteriores y proporciona información cuantitativa. El uso de este ensayo hemos logrado examinados más de 89.000 moléculas por su efecto sobre C.elegans vida.
A los efectos de las drogas de detección, medición de vida útil en un formato de 96 pocillos de microtitulación tiene varias ventajas sobre la prueba clásica de los medios sólidos. Se reduce el trabajo necesario para la preparación de medios, la cantidad de espacio de incubación, y la cantidad de fármaco necesaria. El formato de 96 pozos y la instalación de microscopía permiten la automatización del ensayo completo de pruebas de detección de alto rendimiento.
Durante el desarrollo de la prueba de varios valores para cada variable y combinaciones de los mismos fueron evaluados por sus efectos sobre C.elegans vida. Estas pruebas incluyen la concentración de diferentes OP50 que van desde 3 a 10 mg / ml (3, 4, 6, 8, 10 mg / ml), distinto número de gusanos por pozo de entre 7 y 45 (7, 10, 15, 22, 45 gusanos / y), los volúmenes de diferentes cultura que van desde 40 hasta 150 l por pocillo (40, 60, 80, 100, 120, 150 l), y los cambios en la composición del buffer. Si se alimenta con un OP50 carbenicilina resistente, ni carbenicilina, ni la anfotericina B en las concentraciones indicadas se han encontrado para afectar C.elegans vida. Agitación continua suave de las placas, como se recomienda a menudo en la cultura C.elegans líquido, se encontró prescindible para los pequeños volúmenes utilizados en este ensayo. Agitación suave sin embargo es necesario si microplacas con los pozos más grandes se van a utilizar. Los valores indicados en este protocolo han sido cuidadosamente seleccionados sobre la base de comparación estadística de las distintas condiciones de prueba.
La característica más sorprendente de este ensayo es, probablemente, el hecho de que C. elegans se puede mantener en placas de 96 pozos que están selladas con cinta adhesiva. De lado a lado comparaciones no reveló ninguna diferencia en la esperanza de vida de los animales cultivados en placas de sellado, en placas de sellado con un sellador de plástico, o en placas selladas con selladores que permitan el intercambio de aire. En las tres condiciones, los animales desarrollaron muy homogénea de L1 a adultos grávidas en 65 horas y mostró esperanzas de vida muy similares. Animales criados de forma paralela en NGM desarrollado un poco más rápido, pero esta diferencia fue independiente de la presencia o ausencia de un sellador.
El protocolo presentado se basa en bacterias vivas, pero puede ser adaptado para que las bacterias muertas. Sin embargo, en un ensayo de líquido una bacteria sobrevivir solo se pueden multiplicar rápidamente y volver a llenar la cultura. En nuestras manos, la única manera confiable para matar las bacterias en la medida en que puedan ser utilizados para el cultivo líquido es por el tratamiento prolongado de las bacterias con irradiación gamma.
Un punto importante a considerar en la planificación de un experimento de vida es el poder de detección. Depende del tamaño del efecto, el efecto de la droga de interés deben ser probados en múltiples pozos. En un ensayo típico de 4 tratados con el fármaco y cuatro pozos de control, que corresponde aproximadamente a 40-50 animales cada uno, debería ser suficiente para detectar un aumento del 30% en el período de vida en más del 95% de los experimentos. Aumenta del 14% sólo se detectan en el 60% de los casos y por lo tanto requieren más pozos replicar.
La riqueza de los datos de esperanza de vida generada por este ensayo puede ser utilizado para desarrollar experimentos o cepa específica de los modelos de Gompertz paramétrico 1. Estos modelos Gompertz son útiles para determinar la potencia de detección y para estimar el número de falsos positivos y negativos a gran escala de pantallas. Hemos verificado las predicciones de estos modelos en experimentos ciegos y los utilizó para estimar el número de falsos negativos en las pantallas de gran tamaño (resultados no publicados).
En resumen, podemos anticipar que el ensayo presentado será de gran utilidad para identificar pequeñas moléculas que prolongar la vida de C. elegans y estudiar los mecanismos subyacentes.
The authors have nothing to disclose.
Este protocolo fue desarrollado originalmente en el Fred Hutchinson Cancer Research Center en Seattle por Xiaolan Ye y Petrascheck Michael en el Laboratorio de Linda Buck. La versión detallada ha sido preparado para hacer todo el procedimiento a disposición de la comunidad en general. Damos las gracias a Carol Taylor, LeBoeuf Sarah y Andy Tomacelli para la lectura crítica del protocolo. Este manuscrito es # 2866 de The Scripps Research Institute. El Laboratorio de Petrascheck es financiado por el programa IDA Novartis.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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Amphotericin B | Calbiochem | cat# 171375 | Also called Fungizone | |
FUDR | Sigma-aldrich | cat# F0503 | FUDR is inactivated by heat, thaw in cold water | |
Mianserin | Sigma-aldrich | M2525-250MG | Use as positive control at 50μM final concentration | |
Cyproheptadine | Sigma-aldrich | cat#C6022-MG | Alternative positive control at 10 μM final concentration | |
Sealing Tape | Nunc | cat# 236370 | Polyester, non-sterile | |
96 well plate | Falcon | cat# 351172 | Non-treated, transparent, sterile individual packaged, polystyrene | |
Nunclon flask | Nunc | cat# 178883 | used for large volumes |