פרוטוקול מתואר המשתמש אנוקסיה / רעב בג elegans למודל איסכמיה / reperfusion. תוצאות תפקודיות כוללות תמותה מוגברת, ליקויים גלויים בתהליכים עצביים-GFP שכותרתו, ותגובות התנהגותיות לקויים הדורשות תפקוד עצבי.
פרוטוקולים לאנוקסיה / רעב בסי אלגנס אורגניזם מודל הגנטי לדמות איסכמיה / reperfusion. תולעים מופרדים מחיידקים שבמזון והניחו מתחת לאנוקסיה 20 שעה (איסכמיה מדומה), ולאחר מכן עברו לאווירה נורמלית עם אוכל (reperfusion המדומה). תוצאות פרדיגמה ניסוייות זה במותו גדל ונזק עצבי, וטכניקות מוצגות להעריך כדאיות האורגניזם, שינויים במורפולוגיה של תהליכי מגע של תאי עצב, כמו גם מגע רגיש, המייצג את הפלט ההתנהגותי של תפקוד עצבי. לבסוף, שיטה לבניית חממות חוסר חמצן באמצעות מיכלי אחסון מטבח המשותף מתוארת. התוספת של יחידת בקרת זרימה המונית מאפשרת לשינויים שנעשו בתערובת הגז בחממות המותאמת אישית, ואמבט מים במחזור מאפשר לשניהם בקרת הטמפרטורה ועושה את זה קל לזהות דליפות. שיטה זו מספקת אלטרנטיבה בעלות נמוכה לאופן מסחרייחידות זמינות.
סי אלגנס הוא נמטודות שאומצה באופן נרחב כאורגניזם מודל אוקריוטים תאיים מאז השקתו ב -1 ברנר. זהו מודל זול, פשוט, ותכליתי, המאפשר קישורים קלים בין שינויים ופנוטיפי הגנטיים משנים 2.
איסכמיה מאופיינת בחוסר של חומרים מזינים ואספקת חמצן לרקמות, ואחריו reperfusion, כאשר פרץ של מיני חמצן תגובתי מיוצר 3 ורוב הנזק מתרחש. ב2002, מודל של איסכמיה / reperfusion (IR) בג elegans פותח 4 מעורב הגשה כל התולעת לאנוקסיה, מחסור באבות מזון ועומס חום למשך כ 20 שעה אחרי 24 שעות בתנאים רגילים. למרות שמודל זה הוא מבחינה טכנית אנוקסיה רעבה (AS) מצב, מוות של תאים מתרחש באמצעות מנגנונים הנשמרים ביונקים, לרבות נזק שנגרם על ידי חמצון במהלך reperfusion <sup> 5. יתר על כן, בדומה לIR יונקים, נזקים הנגרמים על ידי AS ב C. elegans ניתן למנוע על ידי נפשית מראש איסכמי 6,7 או 8,9 נפשית מראש חומר הרדמה.
הפרוטוקולים שלהלן מדגימים כיצד לחקות IR בג elegans באמצעות מודל AS, איך להבקיע מומים מורפולוגיים והתנהגותיים הנובעים מAS, ואיך להתאים את הפרוטוקול באופן שמאפשר לניסוי שיבוצע בהשקעה ראשונית נמוכה באמצעות חלופה קאמרית בקלות-נבנה בהזמנה אישית .
כפי שכבר בשימוש נרחב בג elegans למודל פציעת IR. כמה נקודות מפתח צריכה להיות מודגשות לפרוטוקול זה: סי אלגנס הם עמיד למגוון רחב של פציעות, המצדיק את הצורך ב3 עלבונות נלווים (חום, רעב ואנוקסיה) כדי להשיג מוות באמצעות מערכת זו. אנוקסיה לבד לא הורגת את התולעים בחלון זה זמן 14. יתר על כן, עלייה בטמפרטורה היא לחץ נוסף, ולכן חשוב לעקוב מקרוב. לאמיתו של דבר, רעב אינו תורם באופן משמעותי לתואר של תמותה שנצפתה 7, כשלעצמה, אבל זה נראה להפחית שונות בין משכפל ניסיוני. בהתחשב בכך שלא יכול להיות שונה משמעותי מיום ליום, שזה חשוב ביותר כדי להשוות דגימות להפעיל ישירות במקביל, ולחזור על ניסויים על פני ימים רבים. באופן כללי, תוצאות נמדדות בשלוש צלחות נפרדות של 50-100 תולעים / תנאי ניסוי ואלה הםn בממוצע ונחשב כלשכפל ניסיוני אחד. באופן כללי, בין שבעה לתשעה משכפל נראה מספיק כדי להשיג או לשלול את מובהקות סטטיסטיות.
השלב ההתפתחותי של התולעים המשמשים בניסוי גם צריך להיות במעקב צמוד כמו הרגישות של שלבים שונים לניזק משתנה באופן משמעותי 15,16. השימוש של צעירים הוא סטנדרטי, ותולעי שלב זחל (L3 וL4) נראים עמיד יותר להשפעות המזיקות של AS (נתונים שלא פורסמו).
פרוטוקול זה מציג שתי דרכים לביצוע הניסויים, אחד באמצעות מנגנון מתוצרת מעבדה (באמצעות מכולות טאפרוור מסוג וקלט גז 11) ואחרים באמצעות תא חוסר חמצן מסחרי 4,6. ניתן להשיג אנוקסיה באמצעים אחרים שצורכים את החמצן, כפי שתואר במקומות אחרים 13,17. השימוש בטכניקות חלופיות כדי ליצור סביבת חוסר חמצן יכול לשנות את הזמן כמו הדגירה דרושהכדי ליצור את הכמות הרצויה של מוות. מיקוד ~ הישרדות 20% הוא נקודת מוצא אידיאלית ללימוד התערבויות מגן, בעוד 80% הוא באופן דומה אידיאליים עבור התערבויות שתחמרנה את ההשפעות המזיקות של AS. עוד אזהרה חשובה היא הזמן שבו תולעים מתים / חיים עשרות הצופה. אם הזמן לניתוח מורחב מעבר 24 שעות, הנתונים עלולות להטעות שכן תולעים מתים הפכו קשים יותר ויותר לזהות. זה יכול להיות בגלל פגרי תולעת הופכים שקופים יחסית לאורך זמן, אלא גם לעובדה שעוברים מופרים יכולים להתפתח לצאצאים לאחר המוות הפנימי של הפגרים ולשבש אותם כפי שהן עולות.
הניתוח של מורפולוגיה עצבית יכול להיות שונה כדי לבחון את דפוסי ביטוי חלבון 18, פיצול גרעיני 4 ופרמטרים נוספים 19 ידי החלפת זן תולעת המבטא את סמן מקודד גנטי המתאים. אזהרה סופית אחת היא שההדמיה שלצריכים לעשות תהליכים עצביים פחות מ 30 דקות לאחר הצבת התולעים בשקופית. בעלי חיים נשמרים תחת הרדמה בשקופיות לתקופות ארוכות יותר יכולות להציג נזק כעצמאי. התאם את כמות בעלי חיים לכל שקופית על פי הזמן הדרוש כדי לעקוב ולנתח אותם.
The authors have nothing to disclose.
איורים 1 ו -2 היו שפורסמו בעבר בביולוגיה ורפואה ברדיקלים חופשיים (Queliconi et al. 5) ויש לי זכויות יוצרים שנערכו על ידי Elsevier. עבודה זו נתמכה על ידי Fundação דה Amparo א Pesquisa לעשות Estado דה סאו פאולו (FAPESP), Instituto Nacional de Ciencia דואר Tecnologia דה Processos חיזורם Biomedicina, Nucleo דה Apoio א Pesquisa דה Processos חיזורם Biomedicina, USPHS NS064945 (קן), וUSPHS GM087483 (KN ). מנגל הוא דוקטורנט נתמך על ידי מענק FAPESP.
N2 strain | CGC (http://www.cbs.umn.edu/CGC/) | Wild type strain | |
TU2583 uIs25 (Pmec-18::GFP) | CGC (http://www.cbs.umn.edu/CGC/) | TU2583 | integrated fluorescent transgene used to label touch neurons |
CB1338 mec-3 (e1338)IV | CGC (http://www.cbs.umn.edu/CGC/) | CB1338 | canonical mec-3 mutant that is touch insensitive |
Microcentrifuge Tube | Eppendorf | 0030 120.086 | |
Nikon Eclipse TE2000-U Microscope | Nikon USA | TE2000-U | |
Low Temperature Incubator | Sheldon Manufacturing Inc. | Model 2005 | |
Eyelash Pick | An eyelash pick can be prepared by attaching an eyelash onto a wooden toothpick, then attaching the toothpick in a glass Pasteur pipette (Figure 3) | ||
Hypoxic Chamber | Coy | 8307030 | Hypoxic Glove box equipped with paladium catalyst and CO2 controller. |