Caenorhabditis Zeef: Een Low-tech Instrument en methodologie voor het sorteren van kleine meercellige organismen

De nematode worm, Caenorhabditis elegans, is een premier model-organisme. Naast het eenvoudig en gecontroleerde karakter van hun teelt in het laboratorium, hun gehele genoom is gesequenceerd¹ en het ontwikkelings lot van elke cel²is bekend. Als gevolg van deze functies is C. elegans een veel gebruikte modelorganisme voor genetische studies. Nochtans, samen met deze gunstige kenmerken komen sommige uitdagingen voor onderzoekers. Als gevolg van hun snelle generatietijd, C. elegans populaties kunnen snel opraken van voedsel en/of populaties met meerdere generaties worden gemengd en ontwikkelingsstadia presenteren in een keer. Zo vereisen experimenten uitgevoerd op solide nematode groei media (NGM) onderzoekers om fysiek naar dieren verse platen voordat de bacteriële voedselbron uitput en nieuwe larven ontwikkelen. Dit kan vervelend zijn als een frequente overbrengen van de dieren is nodig om te voorkomen dat de experimentele populaties van steeds vermengd met generaties nakomelingen. Enkele experimenten vereisen nog, beide grote aantallen dieren en langere tijd punten (bijvoorbeeld, DNA of RNA extractie in volwassenheid). Deze verbindingen de uitdagingen van nauwkeurig vasthouden van een gesynchroniseerde bevolking en de overdracht van grote aantallen dieren.

Huidige methoden van de overdracht van C. elegans gekweekte op NGM zijn plukken of wassen van de dieren uit plaat op plaat; chemisch behandeling van de dieren (bijvoorbeeldmet de DNA-replicatie remmer fluorodeoxyuridine of FUDR); of stroom cytometry gebruikt voor het sorteren van de dieren in de multi goed platen. Picken impliceert het gebruik van een handje, gemaakt met een dunne draad van platina of een wimper, handmatig overbrengen individu of meerdere dieren^3,4. Deze methode is nauwkeurig maar vereist zowel de vaardigheid en de tijd en is een beperking voor studies waarbij grote aantallen dieren. Mei ook plukken worden fysiek schadelijk en stressvolle tot aan de dieren door individuen mogelijk te onderwerpen aan onnatuurlijk en inconsistent bedragen van verstoring en kracht. Wassen gaat spoelen van een cultuur-schotel met een bufferoplossing en overbrengen van de oplossing met de dieren via glazen pipet van Pasteur aan een nieuwe plaat van de cultuur. Deze methode is snel en efficiënt, maar is niet juist als meerdere generaties en ontwikkelingsstadia van dieren worden overgebracht in bulk. Chemische behandelingen, zoals FUDR, kunnen worden ontbonden in de kweken media om te voorkomen dat de productie van nakomelingen door het blokkeren van een DNA-replicatie, en dus de gameet-productie en ei-ontwikkeling. Tijdje effectief, deze methode moet worden toegepast na developmental rijping over niet verstoren de normale ontwikkelings processen, en dit betekent dat er nog steeds sprake is van een eis tot overdracht van de dieren vóór haar administratie³. Deze methode beïnvloedt ook meerdere mobiele signalering van trajecten, wat resulteert in merkbare gevolgen voor de dieren, naarmate zij ouder worden (b.v., een verlenging van de levensduur of een gewijzigde proteostasis) afhankelijk van de stam van C. elegans gebruikt^{5, 6,7,},^8,,^9,10. Stroom cytometry methoden automatisch sorteren en individuele C. elegans van één Multi goed bord overbrengen in een andere¹¹. Hoewel deze methode zeer effectief en efficiënt is, is stroom cytometry apparatuur onbetaalbaar duur en ontoegankelijk voor veel onderzoekers. Een alternatief voor het overbrengen van de dieren is het gebruik van mutant modellen die zijn temperatuur gevoelig, zoals fer-15 en fem-1, die steriel met temperatuur aanpassing¹²geworden. Terwijl met behulp van mutant dieren nuttig in sommige situaties is, deze specifieke stammen groeien langzamer dan wild-type dieren en ze rekenen op een gewijzigde genoom, arme vertegenwoordigers voor veroudering of gezonde wormen bijeenkomen. Bovendien, de afhankelijkheid van een verschuiving van de temperatuur ertoe steriliteit resulteert ook in het ontbreken van een statische omgeving en temperatuurveranderingen gemakkelijk is aangetoond dat de invloed van gen expressies^{13,14, 15}. onderzoeksgroepen technieken met een beschrijving van het gebruik van een Maas wilt filteren C. elegans grootte¹⁶eerder hebt gepubliceerd. Maar waren we niet in staat om vorige werk testen op eventuele wijzigingen in de algemene gezondheidsresultaten dat geassocieerd met het gebruik van deze filters worden kunnen te vinden.

Er is dus behoefte aan een binnen de Gemeenschap van C. elegans onderzoek een betaalbare, efficiënte, snelle en nauwkeurige methode voor het overbrengen van grote aantallen dieren tussen cultuur platen. We hebben een verbeterde, toegankelijke stuk van apparatuur (genoemd de Caenorhabditis zeef) en een bijbehorende protocol voor de fabricage en de werking die voldoet aan de behoeften van de onderzoekgemeenschap C. elegans ontwikkeld. Hierin delen we het ontwerp van de Caenorhabditis zeef en methoden voor het gebruik ervan, en we laten zien dat het gebruik ervan heeft geen gevolgen voor de gezondheid van de gemeenschappelijk of eventuele stress markeringen in vergelijking met standaard manuele picking en een behandeling met de veelgebruikte, beperking van de vruchtbaarheid chemische FUDR.