ここで急速に線虫成長メディア寒天、ウェルあたりCaenorhhabditis 線虫の一貫性のある数 96 ウェル培養皿の数百を生成するための単純なプロトコルについて述べる。これらの文化は、全有機体の表現型スクリーニングに適しています。ここでプロの長寿効果のスクリーン化学物質にこれらのカルチャを使用して注力します。
線虫は、生理学的反応の効果をテストするための有用な生物です。全体の生物分子の小さな画面では、寿命などの複雑な表現型を変更することができます生物学的活性の化学構造を特定するための重要な利点を提供しています。ここで説明した各ウェルにc. の elegansのかなり一貫した番号 96 ウェル培養皿の数百を生成するための単純なプロトコルです。次に、我々 は、線虫の寿命に及ぼす化学物質の何千もの画面にこれらの文化を使用する方法を指定します。このプロトコル温度敏感な不稔系統、寒天プレートの条件、および単純な動物のスクリーニングのための同期の動物文化の高スループットの急速な生産を容易にする処理を使用します。
ここでのプロトコルは、線虫の寿命に及ぼす影響の化合物のスクリーニングのために開発された説明します。プロトコル自体は、レポーター線虫株を利用した研究を含む他の表現型の画面に容易に適応可能であります。このプロトコルは NP1 新規生理活性化合物を識別するために正常に利用された (ニトロフェニル-ピペラジン 1)、強く食餌療法の制限のメカニズムを線虫の寿命を拡張します。NP1 と遊びで、遺伝経路の説明を含む、寿命への影響の評価が以前いた別の場所1を説明。そのレポートには、画面の大規模な実装の結果の説明も含まれています。ここより詳しく方法論と述べる自体は、画面の設定両方の小規模および大規模アプリケーションのスケーラブルであります。
ここで説明したプロトコルの作成をもたらした目標は、新規生理活性化合物の大規模化合物ライブラリーのスクリーニングに使用できるc. の elegans文化のプラットフォームを開発することでした。化学の画面は、このプロトコルの開発の前に行われている間これらは主に小規模だったおよび/または型候補に近づく2,3。確かに、ほとんどの化合物の数十のラボで実施画面は長寿効果4上映されてヒットでストレス抵抗性アッセイを利用しました。この研究はしよう寿命効果画面の直接代わりに。驚くことに、線虫と大規模な化学の画面を実行する時に科学文献の少数の記述があった。線虫を用いた大規模化学スクリーニング画面5,6、7の他のタイプに比べると、確かに、雇用の下に見えたの。
線虫でのこのアプローチの開発の基礎として使用された大規模な化学画面の 2 つの記述があった。これらの最初の化学の画面を使用して動物の開発を混乱させることができる化合物を識別するピーター ロイの研究室からエレガントな研究だった。研究は、これらの化学物質8遺伝子の標的を識別する前進突然変異誘発スクリーンでフォロー アップ.その研究で説明されているプロトコルは、この調査の特定のニーズ (ライブラリと限られた利用可能なインキュベーター空間で化学の限られた量) に単に実行可能ではなかった 24 ウェル パテを使用しました。他の研究は、化学物質9,10を拡張する寿命のためマイケル Petrascheck の革新的で野心的な小分子の画面だった。その研究は、384 ウェル プレートと液体培養に使用されます。この画面の他の主な特徴は、化学的に子孫の生産を阻害する FUDR (5 フルオロデオキシウリジン) の使用をだった。かなりの研究に記載されているプロトコルの検討後、化学滅菌と線虫の液体培養は避けた。
FUDR は、線虫の寿命実験で広く使用されますが、FUDR は予期しない薬物相互作用を引き起こす可能性がありますまたはその FUDR 自体が寿命に影響していることの懸念があった。最近この後者の懸念は検証されて、少なくともいくつかの濃度で、特に 25 ° C11時。子孫の汚染の問題を回避するためにc. の elegans菌株 TJ1060 を使用した、2 つの独立した温度敏感な突然変異を隠し持っている (spe-9 (hc88) 私は精子の生産を廃止し、有用であることが実証されている rrf-3(b26)II);同期集団12マスのカルチャ。この株は 25 ° C で完全に滅菌が 15-20 ° C で培養の子孫が生成されます。この調査は、ワームの液体培養で得られた結果は常に従来の寒天版で再現するいないと、寒天培地の表面にクロールを従来の培養条件を使用しました。この現象は完全に理解されていませんは、ワームが標準メディア13,14上で培養したワームとは異なる方法で DR (食事制限) に液体対応培養を実証されています。したがって、液体メディアが画面で特定されていくつかの DR の模倣をマスクがもっともらしいです。
寒天培養条件で定着した、この試金の井戸の性能を得点のさまざまなオプションが考えられていた。様々 な自動またはイメージング ベースの試金は利用可能でしたが、彼らは獲得と技術的に困難なほとんどが法外に高価なデバイスの展開を必要とします。これらのオプションを検討しながら、すべてのタイプの以前の寿命の画面を参照してくださいに不可欠でした。最終的には、寿命の表現型15Siu シルビア ・ リー ラボの全ゲノム RNAi スクリーニングから適応手法を用いた。具体的には、すべて寿命プレートが同じ方法でセットアップされたが、否定的なコントロールだけを監視しました。ネガティブ コントロール プレート近く完全な死亡が確認され、一度テスト プレートを手で獲得されました。この大規模な画面で陽性は、主な陽性の繰り返しを 3 通を使用して作りたての化学薬品と再テストによって確認されました。
ここで 96 ウェル プレートで線虫を培養するための簡単な方法を説明しました。これらの化学物質のスクリーニングと寿命試金で使用するための文化について述べるが、多くのタイプの試金のため使用することができます。ここで説明アッセイ寿命分析10を含むいくつかの方法と異なるは、化学物質のスクリーニングのためのウェル培養条件は以前報告された8をされています。寿命試金をここで説明 96 ウェル プレートを利用して、(化学殺菌) ではなく不稔突然変異に依存している、寒天培養条件を使用して、単純な液体、ワームを移動する処理を使用して、エンドポイントでのスコアは手動で。これらの条件を記述するメソッドをスクリーニングを探している研究者にヘルプのこの試金で使用されるさまざまな方法があります。
この議定書の重要な要素は、アッセイのため、材の質に主にセンターします。まず、板を作るときは、寒天培地の表面が泡やその他の欠陥の自由が不可欠です。寒天表面におけるこれらの変化は、ほとんど常に穴を掘ると井戸の損失に します。第二に、このプロトコルは、セットアップと薬漬けにする段階で作製した液体を乾燥に依存します。これらの液体が完全に削除が、寒天は乾燥になってないが重要です。逸話的に、それは (液体の水泳) を完全には井戸のワームに乾燥表示されます乾燥とワームの穴を掘ると損失につながる寒天の割れにつながるプレートの過剰乾燥しながら適切に乾燥井戸より長く生き続ける。このプロトコルの別の重要な要素は、無菌状態を維持です。任意の寿命のアッセイでは、多くの作業板セットアップに関与して、落ち着く、プレート上に成長する汚染を台無しに試金のため多くの機会と時間が存在します。
ここで説明した寿命アッセイは線虫の化合物のスクリーニングに役立つ、だが特定の遺伝的背景に限定使用温度感受性 (ts) の不稔系統;高い不稔浸透度のある TJ1060 を使用しました。これはこの方法でのスクリーニングに有用菌を制限します。希望の背景にts不稔突然変異を横断、化学滅菌を使用してなどの代替アプローチします。我々 は、このアッセイで化学滅菌を試していませんが、それは可能なはず。潜在的なハードルは、ワームに殺菌剤を配置する適切な用量で適切な段階であります。説明されたプロトコルはここで高速ですが、大人を効果的に分配するが表示されない液体ディスペンサーを使用します。だから、これらのワームは皿の上開発し、したがって、プレートで化学滅菌では治療する必要があります。至適投与量を決定してタイミングが成功のため重要となります。大人を動かすことができる調剤法を用いた代替戦略が含まれます。過去には、我々 は、識別し、大人を並べ替えすることができるマシンが中断された幼虫の均質なスラリーを分配することができます単純な液体ハンドラーより一般的にはるかに遅いことを発見しました。
一般に、寿命に大きな肯定的な効果は急速にスクリーン化学物質やトリートメントにこのメソッドを使用します。メソッドは複数の用量で使用する場合に特に効果的、高番号を複製し、常に保持され、テスト プレートの中に散在する否定的なコントロールの監視を終了します。ポジティブ コントロールまた設計および本稿で説明した画面を実装するときに便利です。ただし、効果的な正には、コントロールはかなり強力なおよび/または非常に堅牢なする必要があります。画面が最初に展開したときに適切に強力かつ堅牢な化合物を識別できませんでした。現在、多くのレポートにあるポジティブ コントロール可能性が高い候補者の ‘老化’ 文学ここで説明画面で役に立ちます。この原稿の期待される結果の候補画面セクションと図 2および表 1に説明した、複合 NP1 はこの画面の効果的な肯定的な制御。我々 は一般的に 3 mm 培養皿上の標準的な寿命試金とこれらの画面から肯定的なヒットを確認します。
The authors have nothing to disclose.
テクニカル サポート、Dipa Bhaumik、アーロン ミラーとボブ ・ ヒューズに感謝します。系統は、CGC、研究インフラ プログラム (P40 OD010440) の NIH のオフィスによって資金が供給されるによって提供されました。ジョージア州の森と有益な議論のリスゴー、Kapahi、および Melov ラボのメンバーに感謝しております。ミリリットルは、国立衛生研究所 (NIH) 訓練グラント T32 AG000266 と、エリソン医療財団/アメリカ連合の加齢研究博士課程の親睦によって支持されました。この作品は、BioAge 研究所からの助成金によって支えられた、国立衛生研究所と同様に、ラリー ・ l ・ ヒルブロン財団補助金付与 UL1024917、Geroscience と G.J.L. に 1R01AG029631 01A1 に関する学際的研究コンソーシアムをサポート
LB Broth Miller Granules | VWR | ||
Unispense | Wheaton Science Products | automated fluid dispensing apparatus | |
96 well assay plate; COSTAR 3370 | Corning | ||
Multidrop 384; automated 8 channel dispenser | Thermo Fisher Scientific | ||
manufactored worm pick | Genesee Scientific | ||
Belly Dancer Orbital Shaker | Stovall Life Science inc. | ||
microplate shaker; MTS 2/4 Digital | IKA Works, inc. | ||
automated 96-well liquid handler; Biomek FX Liquid Handler | Beckman Coulter | ||
automated 96-well liquid handler; Bench Top Pipettor | Sorenson Bioscience, inc. | ||
manual 8 or 12 multi-channel pipettes | we use rainin… | ||
transparent 96 well film cover; TempPlate RT Optical Film | USA Scientific | ||
table top centrifuge; Centrifuge 5810 R | Eppendorf |