Çevre toxicants maruz akut geliştirme uzun vadeli etkileri ile etkileyebilir. Detaylı iletişim kuralları Bisfenol A. için erken embriyonik pozlama etkisini incelemek için bir etkili lab modelini kullanarak bir strateji göstermek için sağlanan Sağladığımız verimlilik ve bizim yaydıkları pozlama biyo-deneyleri etkinliğini izlemek için davranışsal deneyleri.
Bisphenols, Bisfenol A (BPA) gibi ve Bisfenol S (BPS) plastik ve çok sayıda her gün kullanım ürünleri üretiminde yaygın olarak kullanılan ajanlar polymerizing. Kendi kimyasal yapısı ve östradiol benzeri biyolojik özellikleri dayalı, onlar bileşikler (EDC) engellemeden endokrin sınıflandırılmış. EDCs, uzun süreli maruz kalma düşük dozlarda bile, erken gelişim dönemleri sırasında gösterilen büyük güvenlik açığı ile kanser, davranış bozuklukları ve kısırlık, dahil olmak üzere çeşitli sağlık kusurları bağlı. Hücresel ve moleküler çalışmalar genetik olarak uysal nematodunun modeliyle Caenorhabditis elegans BPA maruz apoptosis neden olur, embriyonik ölümcül ve bozulma DNA’daki mekanizmaları onarım göstermiştir. Daha önce farklı bisphenols azalır verimlilik düşük doz bu maruz kalma C. elegans embriyo bildirdin. Buna ek olarak, biz pozlama geliştirme çok erken aşamalarında etkileri habituation davranış, bir form sigara ilişkisel öğrenme miktarının tarafından denetlesinler gibi yetişkinlik inat göstermiştir. Burada, embriyonik maruz kalma düşük doz EDCs yanı sıra ilişkili verimlilik ve ön detaylı iletişim kuralları ile birlikte temsilcisi sonuçları habituation deneyleri touch sağlamak.
Çevre toxicants, maruz özellikle bileşikleri bu müdahale ile Geliştirme eğilimindedir, dikkatli bilimsel inceleme altında son yıllarda olmuştur. Günlük kullanım içinde binlerce kimyasal bileşikler (EDC)1engellemeden endokrin sınıflandırılır. Hızlı büyüme ve embriyonik, Bebek içerir geliştirme ve çocukluk dönemlerinde bile düşük doz EDC için zararlı etkilere özellikle savunmasız kalmaktan kaydetti. Onların etkisi gösterilmiştir üreme ve nörogelişimsel bozuklukları2neden olan. ABD Çevre Koruma Ajansı ve ulusal toksikoloji programı bize paneli yönergeleri düşük doz gözlemlenebilir bir biyolojik değişikliğe veya3zarar vermek için bildirilen bir seviyesinin altında herhangi bir doz olarak tanımlanabilir. Bireysel EDCs düşük doz etkileri yanı sıra çeşitli EDCs ortamında düşük konsantrasyonlarda bulundu karışımları maddi toplu etkileri4neden potansiyeline sahip.
Bisfenol A (BPA ya da 4,4′-(propane-2,2-diyl)) su şişeleri, mağaza girişleri, diş Dolgu macunları ve içecek balataları gibi sık kullanılan öğeleri bulunan bir polymerizing Ajan ve gıda kutular5. 17-β Estradiol (E2) için yapısal benzerlik ve onun benzeşme ERα ve ERβ östrojen reseptörleri nedeniyle, BPA kimyasal (EDC)5,6engellemeden bir endokrin sınıflandırması. Her ne kadar zayıf, BPA’ın benzeşme östrojen reseptörleri her iki cinsiyette üreme sistemini etkileyen ve güvenli7,8kabul edilen dozda sinir fonksiyonları bozabilir olduğu gösterilmiştir. DNA metilasyonu epigenetically düzenlenmiş mekanizmaları yoluyla değişimler BPA9‘ a maruz farelerde uzun vadeli nöronal hatalarına neden olduğu gözlenmiştir. Özellikle, BPA da hiperaktivite, dikkat eksikliği ve uyuşturucu kronik maruz kaldıktan sonra D1 dopamin reseptörleri fare limbik ön görülen artış nedeniyle artan duyarlılık artış oranları için olası bir suçlu olarak karıştığı olmuştur 9 , 10. EDCs insan sağlığı üzerinde zararlı etkileri üzerinde önemli kanıt korelasyon çalışmalar kronik teshir edilmesi bile, düşük doz5; çevre toxicants nüfusu çoğunlukla odaklanan temel alır Ancak, sınırlamalar çıkarımlar insan çalışmalar ve deneysel kontrolleri manipüle eleştiriler asılsız hype11,12hitap ederken kabul edildi.
Memelilerin açısından Caenorhabditis elegans genlerin korunması nedeniyle, dahil onun steroid hormon reseptör genleri, araştırmacılar bu genetik olarak uysal lab modelini EDCs fonksiyonel ve mekanik etkileri çözmeye kullanılan 13. C. elegans ile deneyler bu bileşiklerin BPA ve bit/sn gibi Apoptozis, embriyonik ölümcül, bozulma çift iplikçikli DNA ara tamir mekanizmaları ve sinirsel işlev14,15’neden olabileceğini göstermiştir ,16.
Bizim laboratuvar daha önce bile düşük doz pozlama için erken embriyogenez sınırlı kalan yetişkin15davranışsal açıkları ile indirdi verimlilik yol açar göstermiştir. Tekrarlanan bir uyarana habituation bir sigara ilişkisel öğrenme modeli sistem, C. elegans, dahil formudur ve metodolojimiz bu formu olmayan ilişkisel öğrenme embriyonik maruz uzun vadeli etkileri tahlil için bir davranış çıktı olarak kullanıp toxicants17 özellikle, biz ayrıntılı iletişim kuralları BPA maruz C. elegansembriyonik ölümcül hemen etkisi ve yetişkin davranışı üzerinde uzun vadeli etkileri ile içinde tasvir bir genel şematik de dahil olmak üzere üzerinde çalışmak için sağlar Şekil 1. Verimlilik ve ilişkisel öğrenme deneyleri temsilcisi sonuçları metodolojimiz etkinliğini vurgulamak için sağlanır.
Hızlı büyüme ve embriyogenez gibi geliştirme aşamalarını BPA de dahil olmak üzere çeşitli endokrin engellemeden bileşikler zararlı etkilerini özellikle güvenlik açığından etkilenir. Detaylı iletişim kuralları, BPA veya diğer toxicants uygun titrasyon konsantrasyonları embriyo canlılık (Şekil 2) üzerindeki etkisini değerlendirmek için bir dizi sağlar C. elegans omurgasız modelindeki maruz kalma etkileri eğitimi için sağlar . Davranışsal deney vardı BPA maruz düşük doz izin veren nöronal fonksiyon (şekil 3) üzerinde uzun vadeli etkileri raporlaması embriyo geliştirmek yetişkin kalan izleyin. Bu kağıt Merkez C. elegans modelindeki erken embriyogenez döneminde embriyolar için çeşitli toxicants maruz kalmaları için detaylı iletişim kuralları sağlamak için fikir; ilk 4 h penceresinde 11.5 saat embriyonik gelişim süresi (20 ° C’de) organogenesis tarafından takip nükleer silahların yayılmasına karşı döneme karşılık gelen. Bu amaçla doğru biz doğrulama verimlilik ve ilişkisel öğrenme deneyleri ile uç noktalarından sağladı. BPA ve diğer bisphenols eylem mekanik temeli olan doğru bu alanda araştırma hedefleniyor Kutsal Kase olmakla birlikte, BPA eylem bu metodoloji odaklı makalede için mekanik bir açıklama denemesi var. Ancak, C. elegans modeli daha fazla etki mekanizmaları incelemek için ideal bir sistem sunar işaret etmek istiyorum. Örneğin, gelecekte iş mekanizmaları BPA eyleminin deşifre C. elegans mutantlar oluşturulacak ve BPA etkileri bir direnç için ekranlı ve böylece yolu deşifre için önünü. Ayrıca, bizim arkadaş kağıt BPA omurgalılarda, yaydıkları etkileri19olası mekanizmaları araştıran için temel anlamak için başka bir avenue sağlayan neural ağ senkronizasyonu düzeyde etkisi ile ilgilidir.
Bu yazıda ayrıntılı metodoloji-meli var olmak kritik adımları bazı ekstra idam dikkatle şunları içerir: bir tabak iyi beslenmiş C. elegans ile seçme Yetişkin Olgun yumurta diseksiyon mikroskop altında görünür ile çok önemli, ve Bu adım takip etmek başarısız EDC pozlama deney için embriyo yetersiz örneklem büyüklüğü neden olur. Hipoklorit çözüm BPA maruz kalma sırasında erken embriyogenez gerçekleştirme olanağı çalışmasına engel eşitlenmemiş bir popülasyon alma önlemek için taze yapılmış olduğundan emin olmak önemlidir. M9 ile granül (hipoklorit maruz kaldıktan sonra) yıkama da çok önemli bir adımdır. Düzgün yapılmazsa, çamaşır suyu yüksek yoğunlukta ölü embriyoların neden olabilir. Ayrıca, embriyo numaralı seribaşı NGM plakaları için 4 h sonra aktarılmalıdır. BPA çözümde uzun bir süre için terk etseydi, embriyo uzun ömürlü dauer larva geliştirmek muhtemeldir. Bu önemli ölçüde verimlilik tahlil ve davranışsal deneyleri ile engel olacaktır. Bu adımlardan herhangi birini kaçırdıysanız, bu yordamı en başından başlamak için tavsiye edilir. Herhangi bir nedenle NGM plaka ile solucan bulaşmış mı veya yeterli yiyecek yok, böylece toplanan veriler eğriltme solucanlar üzerinde stres ekler. Böyle tabak atılmalıdır ve deneyde kullanılmayacak.
Daha önce dikkate değer bir çalışma başarıyla C. elegans modeli kromozom anomalileri arıza nedeniyle BPA sonucu DNA onarım makineleri germline14kaynaklanan göstermek için kullanılmıştır. Ancak, bu yukarıdaki çalışma tasarım C. elegans sürekli BPA maruz kalma BPA onun ömrü boyunca yüksek dozda kullanmış olduğu dikkat çekicidir. Metodolojimiz BPA maruz kalma düşük dozlarda, embriyonik canlılığı üzerindeki etkileri ve kurtulanların üzerinde ince uzun vadeli etkileri tahlil böylece erken embriyogenez sırasında çalışma için tasarlanmıştır. Bilgimizi, hiçbir metodoloji erken sahne embriyolar için belirli bir süre için sınırlı BPA çok düşük dozlarda ortaya çıkarmak için geliştirilmiştir; Böylece, yapım yöntemi burada roman sundu.
Buna ek olarak, iletişim kuralları burada diğer EDCs etkileri nükleer silahların yayılmasına karşı embriyo aşamasında çalışmaya kolayca adapte olabilir sağladı. Ancak, geç embriyonik aşamada çalışma için protokol geliştirme odak altında kritik zaman penceresi için anahtar değişiklikler gerektirir. Dayanıklı ikinci molting döngüsü, içinde uzun ömürlü dauer tutuklama kaynaklanan alternatif kalkınma yolu olasılığını açılır gibi Ayrıca, bizim iletişim kuralı yaydıkları maruz kalma, daha uzun zaman gerektiren deneyleri için uygun olmayacaktır sert koşulları20‘ ye. Daha fazla değişiklik ve iyileştirmeler ile ilave toxicant veya EDC örneğin metabolize potansiyeline sahip değil bir besin kaynağı ile uzun pozlama süreleri için gerekecektir autoclaved E. coli. Sonuç olarak, metodolojimiz çeşitli endokrin kimyasallar verimlilik ve nöronal fonksiyon omurgasız modeli sistem engellemeden etkilerini değerlendirmek için kullanılması gereken C. elegans.
The authors have nothing to disclose.
NSF (EPSCoR EPS-0814251) tarafından destek ve NIH (1P20GM103653-01A1) MKT ve HSD, MDM (Başlık III HBGI) ve KRS (NIH-INBRE) Delaware State Üniversitesi Kurumsal öğrenci destek minnetle kabul edilmektedir. C. elegans C. elegans genetik (araştırma altyapı programları P40 OD010110 NIH Office tarafından desteklenen) Merkezi sayesinde vahşi tipi N2 süzün.
NaCl | Fisher | 7647-14-5 | |
Peptone | Fisher | S25761B | |
Agar | Fisher | BP1423-500 | |
Cholesterol | Alfa Aesar | A11470 | |
MgSO4 | Fisher | 7487-88-9 | |
CaCl2 | Fisher | C79-500 | |
KH2PO4 | Fisher | P286-1 | |
K2HPO4 | Fisher | 7758-11–4 | |
KOH | Fisher | 1310-58-3 | |
Bleach | Clorox | n/a | |
Na2HPO4 | Fisher | BP332-500 | |
LB | Fisher | BP1426-500 | |
BPA | Sigma-Aldrich | 239658-250g | |
BPS | Sigma-Aldrich | 103039-100g | |
EtOH | Sigma-Aldrich | 64-17-5 | |
E.coli OP50 | CGC | Repository at U of Minnesota | |
N2 (Wild-type C. elegans) worms | CGC | Repository at U of Minnesota | |
Platinum wire pick | Genesee Scientific | 59-AWP | |
Petri plates | Fisher | 07-202-011 | |
Dissection Microscope | AmScope | SM-2TYY |