أساليب لدراسة آليات عمل المضادة للذهان من أدوية في<em> انواع معينة ايليجانس</em
Summary
وأظهرت النهج لاختبار آثار العقاقير المضادة للذهان (APDS) في انواع معينة ايليجانس. وصفت فحوصات لاختبار آثار المخدرات على التنمية وقدرتها على البقاء وعلى معدل ضخ البلعوم. هذه الأساليب قابلة للتطبيق لتجارب pharmacogenetic مع فئات أخرى من المخدرات APDS أيضا.
Abstract
انواع معينة ايليجانس هو كائن الوراثية بسيطة قابلة للنطاق واسع إلى الأمام وعكس شاشات الجينية والوراثية شاشات الكيميائية. وC. يتضمن ايليجانس الجينوم المخدرات المحتملة المضادة للذهان (APD) أهداف المحفوظة في البشر، بما في ذلك الجينات ترميز البروتينات اللازمة لتخليق العصبي وللهيكل متشابك وظيفة. التعرض الهادئ ينتج تأخر في النمو و / أو الفتك في الديدان الخيطية بطريقة تعتمد على التركيز. هي سبب هذه الظواهر، في جزء منه، من خلال تثبيط الهادئ الناجم عن ضخ 1،2 من البلعوم. وبالتالي، فإن النمط الظاهري التنموية لديها أساس العصبية والعضلية، مما يجعلها مفيدة للدراسات pharmacogenetic من الذهان. نحن هنا لشرح الإجراءات التفصيلية لاختبار آثار الهادئ على التنمية الديدان الخيطية والبلعوم الضخ. لفحص التنموية، وتوضع الأجنة متزامنة على الديدان الخيطية متوسطة النمو (NGM) لوحات تحتوي على APDS، ومراحل تطوير العانيثم يتم تسجيل ملس اليومية. لفحص معدل ضخ البلعوم، نظموا يتم اختبار الحيوانات البالغة الشباب على لوحات NGM تحتوي على APDS. يتم تسجيل عدد من مضخات البلعوم في وحدة الزمن، ويتم حساب معدل الضخ. هذه المقايسات يمكن استخدامها لدراسة العديد من أنواع أخرى من الجزيئات الصغيرة أو حتى الجزيئات الكبيرة.
Introduction
انواع معينة ايليجانس هو كائن الوراثية بسيطة قابلة للشاشات الوراثية إلى الأمام وعكس نطاق واسع وشاشات جينية الكيميائية. C. ايليجانس حساس لمجموعة واسعة من المركبات النشطة بيولوجيا وبالتالي تم استخدامها بنجاح لتحديد آليات العمل من مجموعة متنوعة من هذه المركبات. على سبيل المثال، ودرس المركبات الحيوية النشطة باستخدام علم الوراثة الدوائي تشمل دودة منبهات مستقبلات الأستيل كولين (على سبيل المثال الليفاميزول، النيكوتين، morantel، وبيرانتيل)، ومواد التخدير (مثل هالوثان)، والكافيين، مثبطات الكولين (مثل الألديكارب، انيت، وترايكلورفون)، الفلورايد، ذات الصلة GABA مركبات (مثل GABA وmuscimol)، بالإيفرمكتين، الباراكوات، استرات phorbol، والعقاقير ذات الصلة السيروتونين (مثل السيروتونين وimiprimine) 3. وعلاوة على ذلك، C. وقد استخدم ايليجانس للشاشات جزيء صغير على نطاق واسع، مما يتيح اكتشاف مجمع النشطة بيولوجيا جديدةق وتحديد الأهداف الوراثية الرواية 4.
وC. يتضمن ايليجانس الجينوم المخدرات المحتملة المضادة للذهان (APD) أهداف المحفوظة في البشر، بما في ذلك الجينات ترميز البروتينات اللازمة لتخليق العصبي وللهيكل متشابك وظيفة 5. وبالتالي، C. ايليجانس neurogenetics وأساليب العرض بيولوجيا الأعصاب لاكتشاف الآليات الجزيئية الرواية عمل APDS. في الديدان الخيطية، والتعرض الهادئ في التنمية في وقت مبكر ينتج تأخر في النمو، وبتركيزات أعلى، الفتك 2،6. APD التعرض خلال مرحلة البلوغ وتنتج الظواهر السلوكية. على سبيل المثال، والتعرض كلوزابين يمنع تحرك والبلعوم الضخ ويعزز وضع البيض 1،2،7.
تأخر في النمو الهادئ التي يسببها والفتك هي الظواهر قوية لشاشات الجينية الكيميائية على نطاق واسع. هذه الظواهر معقدة بقدر ما أنها من المرجح أن يكون أكثر من واحد باسيل الخلوية والجينيةق. لذلك، من المتوقع أن تسفر عن مجموعة متنوعة من الأهداف المخدرات غير المباشرة مثل شاشات الوراثية. ومع ذلك، فقد أجرى مختبرنا شاشات الجينات مرشح وشاشة رني الجينوم على نطاق لالمكثفات من تأخر في النمو الهادئ التي يسببها والفتك وتعافى الجينات التي من المرجح ترميز أهدافا مباشرة، بما في ذلك الدوبامين، الأنسولين، ومستقبلات أستيل النيكوتين 2،8 بنجاح. وقد أدت الشاشات الجينية على أساس السلوكيات الهادئ التي يسببها في الكبار أيضا إلى تحديد الأهداف الهادئ الرواية، ونحن الآن التحقق من صحة الأهداف من على شاشات كلا التنموية والسلوكية في الثدييات 7. وبالتالي، وهو نهج الجينية الكيميائية اللافقارية لاكتشاف الآليات الجزيئية الرواية عمل APDS يبدو أن ذلك ممكنا 5،8.
وC. ايليجانس البلعوم هو الجهاز الذي يضم 20 الخلايا العصبية، الخلايا العضلية 20، و 20 خلايا الإكسسوارات، وملفوفة بواسطة غشاء الطابق السفلي. مماثلة لقلب الثدييات، البلعوم هو الحكم الذاتي لالثانية مضخات باستمرار الغذائية في البيئة الخارجية من 9. تثبيط معدل ضخ البلعوم التنازلات امتصاص المواد الغذائية، وبالتالي الطفرات أو الأدوية التي تمنع ضخ البلعوم سبب تأخر في النمو أو اعتقال 9. APDS تمنع معدل ضخ البلعوم، وهو ما يمثل في جزء منه لآثارها على التنمية والجدوى 1،2. هنا، ونحن نستخدم APD كلوزابين شاذة كمثال لإثبات فحوصات المخدرات للتنمية الديدان الخيطية والبلعوم الضخ.
Protocol
Representative Results
Discussion
هنا، نحن تصف أساليب لاختبار آثار APDS على تطوير وسلوك C. ايليجانس. يستخدم DMSO الإيثانول أو حل كلوزابين، منذ المخدرات غير قابل للذوبان في الماء نسبيا. لأن تم الإبلاغ المذيبات تؤثر C. ايليجانس البيولوجيا 12، DMSO بذاتها أو مجموعات المراقبة الإيثانول وحدها ضرور…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة على جائزة تنمية عالم السريرية K08NS002083، وهو معهد بحوث Shervert فرايزر غرانت، وجائزة الباحث الشاب NARSAD لإدغار A. BÜTTNER.
Materials
| Clozapine | Sigma | C6305 |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma | D8418 |
| Acetic acid (HAC) | Fisher | BP2401 |
| Sodium hydroxide(NaOH) | EMD | SX0590-13 |
| Hypochlorite | Sigma-Aldrich | 425044 |
| Centrifuge 5810 | Eppendorf | 5810 000.017 |
| Incubator shaker | New Brunswick Scientific | M1246-0006 |
| Low temperature incubator 815 | Precision Scientific | J1790-1B |
| Stereo microscope | Olympus | SZX12 |
| Petri dish 35 x 10 mm | Fisher Scientific | NC9434271 |
| 12-well tissue culture plate | BD Falcon | REF 353043 |
References
- Donohoe, D. R., Jarvis, R. A., Weeks, K., Aamodt, E. J., Dwyer, D. S. Behavioral adaptation in C. elegans produced by antipsychotic drugs requires serotonin and is associated with calcium signaling and calcineurin inhibition. Neurosci. Res. 64, 280-289 (2009).
- Karmacharya, R., et al. Clozapine interaction with phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K)/insulin-signaling pathway in Caenorhabditis elegans. Neuropsychopharmacology. 34, 1968-1978 (2009).
- Rand, J. B., Johnson, C. D., Estein, H. F., Shakes, D. C. . Carnorhabditis elegans Modern Biological Analysis of an Organism. 48, 187-204 (1995).
- Kwok, T. C., et al. A small-molecule screen in C. elegans yields a new calcium channel antagonist. Nature. 441, 91-95 (2006).
- Wang, X., Sliwoski, G. R., Buttner, E. A. The relevance of Caenorhabditis elegans genetics for understanding human psychiatric disease. Harv. Rev. Psychiatry. 19, 210-218 (2011).
- Donohoe, D. R., Aamodt, E. J., Osborn, E., Dwyer, D. S. Antipsychotic drugs disrupt normal development in Caenorhabditis elegans via additional mechanisms besides dopamine and serotonin receptors. Pharmacol. Res. 54, 361-372 (2006).
- Karmacharya, R., et al. Behavioral effects of clozapine: involvement of trace amine pathways in C. elegans and M. musculus. Brain Res. 1393, 91-99 (2011).
- Saur, T., et al. A Genome-Wide RNAi Screen in Caenorhabditis elegans Identifies the Nicotinic Acetylcholine Receptor Subunit ACR-7 as an Antipsychotic Drug Target. PLoS Genet. 9, (2013).
- Avery, L., You, Y. J. . C. elegans feeding. WormBook, ed. The C. elegans Research Community, doi:10.1895/wormbook.1.150.1. , (2012).
- Chaudhuri, J., Parihar, M., Pires-daSilva, A. An introduction to worm lab: from culturing worms to mutagenesis. J Vis Exp. 47, (2011).
- Lewis, J. A., Fleming, J. T., Estein, H. F., Shakes, D. C. . Carnorhabditis elegans Modern Biological Analysis of an Organism. 48, 3-29 (1995).
- Davis, J. R., Li, Y., Rankin, C. H. Effects of developmental exposure to ethanol on Caenorhabditis elegans. Alcohol Clin. Exp. Res. 32, 853-867 (2008).
- Kage-Nakadai, E., et al. Two very long chain fatty acid acyl-CoA synthetase genes, acs-20 and acs-22, have roles in the cuticle surface barrier in Caenorhabditis elegans. PLoS One. 5, (2010).
- Partridge, F. A., Tearle, A. W., Gravato-Nobre, M. J., Schafer, W. R., Hodgkin, J. The C. elegans glycosyltransferase BUS-8 has two distinct and essential roles in epidermal morphogenesis. Dev. Biol. 317, 549-559 (2008).
- Leung, C. K., Deonarine, A., Strange, K., Choe, K. P. High-throughput screening and biosensing with fluorescent C. elegans strains. J. Vis. Exp. (51), (2011).
