Imagerie in vivo de Dauer spécifique neuronale Rénovation en C. elegans

Plasticité phénotypique, y compris la plasticité développementale et comportementale, est important pour l'adaptation à des conditions environnementales défavorables et est considéré comme une force motrice dans l'évolution ^1. C. elegans est un organisme modèle fréquemment utilisé pour les études en matière de développement et de la neurobiologie. Dans des conditions idéales, C. elegans se développe à travers quatre stades larvaires avant d'entrer dans le stade de la reproduction des adultes. Cependant, dans des conditions de faible disponibilité de la nourriture et de fortes densités de population, C. elegans peut subir un commutateur de développement et entre dans une phase de longue durée et résistant au stress dauer ^2. Dauers présentent plusieurs différences morphologiques et comportementales des non-dauers qui interviennent probablement cette résistance au stress. Les signaux de l'environnement et des voies génétiques régulant l'entrée dauer ont été largement décrits ^{3, 4, 5, 6, 7.} Cependant, les mécanismes moléculaires contrôlant les changements phénotypiques individuelles qui se produisent; dformation dauer ors sont moins bien compris.

L'examen des phénotypes spécifiques Dauer nécessite la production d'animaux de Dauer. Ceci peut être réalisé de trois façons: 1) Choisir à partir d'une culture de faim de C. elegans, 2) Utilisation de formation dauer constitutive (daf-c) mutants, 3) l'induction de la formation de dauer par phéromone purifiée. Il est relativement simple à prendre dauers partir d'une plaque NGM standard avec un C. population elegans qui a épuisé son approvisionnement alimentaire bactérienne. Dans nos mains, une plaque NGM standard, initialement ensemencé avec 50 pi de OP50 Escherichia coli, a permis de croître pendant 3 jours, puis inoculés avec 3 – hermaphrodites 4 adultes maintenue à 25 ° C sera épuiser l'approvisionnement alimentaire dans la semaine et de produire plusieurs milliers de dauers dans 3 jours supplémentaires (en plus de nombreux non-dauers affamés). Cependant, ce procédé n'est pas satisfaisant pour les processus se produisant pendant l'examen mue en dAuer. Il est difficile de déterminer lequel de plusieurs milliers d'animaux sur une plaque affamés typique entrent dans dauer. En outre, l'utilisation d'une plaque de faim n'offre aucune possibilité de synchronisation. L'utilisation de mutants daf-c permet la synchronisation et la génération fiable de dauers. Cependant, il n'existe aucune garantie qu'une mutation daf-c particulier n'affectera pas les autres phénotypes spécifiques Dauer seul ou en combinaison avec d'autres mutations.

La présence d'une phéromone dauer a été impliqué par Cassada et Russell et a démontré plus tard par Golden et Riddle. La phéromone dauer a depuis été caractérisé chimiquement ^{2, 8, 9, 10.} L'phéromone purifiée est constitué d'un mélange complexe de ascarosides, qui sous différentes formes réguler les processus comportementaux et de développement ^{9, 11.} Utilisation d'un extrait de phéromone brut dauer permet induction fiable contrôlée de dauers synchronisés dans un fond de type sauvage. </p>

Le système nerveux et des cellules gliales associées subissent remodelage pendant dauer larve formation ^{12, 13, 14.} Certains de ces changements sont irréversibles, tels que la rénovation de cellules gliales au cours dauer ^{13, 14.} Cependant, d'autres événements de remodelage sont réversibles à un retour à favorable conditions environnementales. Par exemple, un ensemble de quatre neurones IL2Q neuronal subit un remodelage rapide et réversible lors de la formation de dauer comprenant: arborisation dendritique, un commutateur unique à partir de neurones à dendritique multidendritic remodelage axonal et ^12. Les présents procédés permettent l'imagerie in vivo fiable de la plasticité synaptique induite par le stress dans un organisme modèle. Les méthodes présentées pour la production et les essais de brut dauer phéromone sont décrits précédemment et compilées à partir de plusieurs sources ^{4, 8, 15, 16, 17, 18.}