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Los resultados representativos para ilustrar el método se obtuvieron para rotenona (Figura 1), paraquat (Figura 2), el oxalacetato (Figura 3), y 4 compuestos que fueron recogidos como inhibidores de la luciérnaga luciferasa durante el cribado de una biblioteca de medicamentos 13 (Figura 4). La exposición al fármaco se inició en la etapa L4 en todos los casos, pero los experimentos de exposición de paraquat se comenzó a las 41 horas después de la comida proporcionada primero a los nematodos en comparación con, 45-46 h para los otros compuestos. El protocolo permite un grado de flexibilidad en la selección de tiempo para el inicio de la exposición al fármaco y la duración de la exposición. Sin embargo, para fines de selección, establecer tiempos deben ser atendidas una vez seleccionado, para la reproducibilidad entre los experimentos. Los puntos finales deben ser medidos por de 66-67 hr tiempo de desarrollo con el fin de prevenir extensa puesta de huevos y eclosión de la progenie en los pozos. Directrices para los tiempos se proporcionan en Tpoder 1.
Rotenona, un complejo I mitocondrial inhibidor, reduce la bioluminiscencia después de que ambos relativamente cortos (2 hr) y más largas exposiciones (24 hr) a un rango de concentraciones (Figura 1). En este caso, no se tomaron medidas de buenas prácticas agrarias, pero el número de repeticiones técnica utilizados (n = 6) es suficiente para igualar las diferencias en los números de gusano entre los pozos 3. La exposición de 24 horas es una ventana de tiempo durante el cual crecen los nematodos, y el desarrollo más lento como consecuencia de la inhibición del complejo I se espera que contribuyan a la disminución de la bioluminiscencia. Esto fue confirmado por la observación visual bajo estereoscopio con retraso en el desarrollo visto, en particular en concentraciones de 20 mM y superiores; además algunos letalidad se observó a partir de 40 M (observaciones cualitativas no cuantificados). No letalidad se observó después de la exposición de 2 horas, pero se observaron efectos sobre el movimiento de gusano. Una fuerte caída de la bioluminiscencia en relación con los controles ocuRRed a la concentración más baja de rotenona probados 2,5 M, para la que no se detectaron efectos fácilmente por observación visual rápida en 2 h de exposición. Este descenso en la bioluminiscencia es consistente con la reducción de ATP celular. La inhibición máxima se logró con la concentración más baja de la rotenona utilizada (2,5 M) que indica que ningún experimentos posteriores dirigidas específicamente a la rotenona deben llevarse a cabo entre 0 y 5 mM [el intervalo de concentración desde 0 hasta 160 mM fue seleccionado como parte de una comparación con otros fármacos identificado inicialmente como tener efectos significativos en el 10 M (que se publicará en otros lugares)].
El herbicida paraquat afecta a la función mitocondrial a través del aumento de las especies reactivas del oxígeno. Aquí, nos demuestran su efecto sobre la bioluminiscencia de C. elegans cepa PE254 después de la exposición a un rango de concentraciones de 24 horas (Figura 2). Como la cepa lleva una luc :: fusión GFP, GFP fluorescencia fue del also mide como un medio de normalización. 6,9 Paraquat disminuyó la bioluminiscencia, la fluorescencia de GFP y la bioluminiscencia normalizada de manera significativa. La prueba post-hoc de Dunnet indicó que las concentraciones de paraquat con diferencias significativas en relación con el control del vehículo eran 4 y 8 mM de bioluminiscencia y bioluminiscencia normalizado, así como 2 mM de bioluminiscencia normalizado. La única concentración que reduce significativamente la fluorescencia de GFP fue de 8 mm, una concentración en la que los efectos del crecimiento y el gusano muerto ocasional se observaron (observaciones cualitativas). La disminución de la bioluminiscencia (y bioluminiscencia normalizada) fue mayor que la de la fluorescencia, en consonancia con disminución de la función y los efectos sobre la producción de ATP mitocondrial.
El oxalacetato intermedio ciclo del ácido cítrico probado en C. elegans PE254 cepa a una sola concentración de 8 mM, condujo a un aumento en la bioluminiscencia (Figura 3). No es fluorescente GFPmediciones NCE se obtuvieron u observación visual adicional llevan a cabo; Sin embargo, tales respuesta a una única concentración merecería la exposición adicional confirmatorio para un intervalo de concentraciones, y las observaciones más detalladas de efectos. Una mejora de la bioluminiscencia por este compuesto no es sorprendente, ya que se puede postular a llevar a una mayor actividad del ciclo del ácido cítrico, con última instancia, una mayor producción de ATP (no obstante, sería conveniente para el control de los efectos sobre los niveles de luciferasa mediante la evaluación de la fluorescencia de GFP en experimentos posteriores). Los conjuntos de datos oxaloacetato muestran revelar el grado de variabilidad en la respuesta observada en los experimentos basados en la luciferasa. En nuestra experiencia esta variabilidad es una característica del sistema de prueba en particular para las condiciones de exposición menos perjudiciales.
El compuestos inhibidores luciferasa de luciérnaga DDD00001434, DDD0001477, DDD00000635 y DDD00023047 se pusieron a prueba tanto in vitro examinado los efectos sobre el puenzima rified e in vivo usando el C. elegans luc: GFP expresando cepa. No hubo evidencia de que cualquiera de los compuestos ensayados causado la muerte de nematodos en las condiciones de exposición. Todos los compuestos 4 afectaron a la actividad de luciferasa in vitro a las 2 concentraciones ensayadas 25 y 100 mM (Figura 4A). DDD00001434 mató a la actividad de la luciferasa purificada casi por completo, lo que proporciona una justificación creíble para la gran disminución de la bioluminiscencia in vivo (Figura 4B). Aunque, la in vitro y ensayos in vivo no son directamente comparables, la respuesta a DDD00023047 fue similar en ambos ensayos. DDD0001477 y DDD00000635 causaron una mayor disminución en vivo que en in vitro. Estos compuestos fueron proporcionados a los gusanos vivos 22 h antes de sustrato luciferina, y los resultados pueden reflejar que no fueron desplazados fácilmente desde el sitio activo de la luciferasa cuando se convirtió en luciferina available. Alternativamente, DDD0001477 y DDD00000635 pueden tener un efecto adicional en los niveles celulares de ATP. Esto tendría que ser evaluado por medios que no impliquen la luciferasa de luciérnaga. Destaca el fuerte aumento de la señal de las buenas prácticas agrarias en gusanos vivos expuestos al compuesto DDD00000635. Esto se discutirá a continuación.

Figura 1. El complejo I mitocondrial inhibidor de rotenona disminuyó el estado de energía de C. elegans, medida por bioluminiscencia de PE254 cepa. gusanos etapa sincronizada L4 (, 45-46 hr después de la comida proporcionada a larvas L1) expuestos a 0, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 y 160 mM rotenona en 1% de DMSO durante 2 hr (corto) o 24 horas (exposición larga) lecturas previas de la bioluminiscencia, respectivamente, a las 48 y 69 h de desarrollo gusano después de la comida proporcionada. Bioluminiscencia (unidad relativa Unidades de Luz, RLU) se expresó como un porcentaje del vehículo (1% DMSValores O). Las barras de error representan SEM de técnicos repeticiones a cada concentración de rotenona (n = 6). Todas las concentraciones ensayadas resultaron en una diferencia estadísticamente muy significativa en relación con el control del vehículo (p <0,001).

Figura 2. El factor de estrés oxidativo paraquat disminuyó el estado de energía de C. elegans PE254 cepa de una manera dependiente de la concentración (medida por bioluminiscencia). gusanos etapa sincronizada L4 (por conveniencia en este caso en 41 horas después de la comida proporcionada a las larvas L1) fueron expuestos a 0, 0,25, 0,5, 1, 2, 4 o 8 paraquat mM durante 24 hr. La fluorescencia de GFP (unidad unidades de fluorescencia relativa, RFU) se utilizó para normalizar los datos de bioluminiscencia (unidad RLU), ambos puntos finales obtenidos en el desarrollo 65 hr. Los datos se expresan como porcentaje de los controles (1% de DMSO). Las barras de error representan SEM de repeticiones técnica(n = 5 para diferentes concentraciones; n = 18 para los controles). ANOVA de un factor: *** p <0.001 en relación con el control del vehículo.

La Figura 3. El ciclo del ácido cítrico oxalacetato intermedio (8 mM) mejoró la bioluminiscencia de C. elegans PE254 cepa. gusanos etapa Sincronizado L4 (45-46 horas después de la comida proporcionada a las larvas L1) fueron expuestos a recién preparada oxaloacetato 8 mM durante 18 h ± 30 min. La bioluminiscencia (unidad RLU) se leyó a un tiempo de desarrollo de 63,5 ± 1 hr hr y se expresó como un porcentaje del control del vehículo (ddH 2 O). Diferentes columnas representan diferentes conjuntos de datos de 8 repeticiones técnica asignados a diferentes placas de 96 pocillos en el mismo experimento. Las barras de error representan SEM de repeticiones técnica (n = 8). 2-forma ANOVA con 'set' y 'concentración' como factores: ̵6; Set 'p> 0.05,' 'p concentración <0,001 y término de interacción p> 0,05.
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B

Figura 4. Ensayo de las respuestas a 4 compuestos de la biblioteca de Dundee descubrimiento de fármacos compuesto 13 (C1: DDD00001434, C2: DDD0001477, C3: DDD00000635 y C4: DDD00023047) con conocida actividad inhibidora sobre la luminiscencia de luciferasa de luciérnaga. (A) Efecto de los compuestos sobre la actividad de la luciferasa de luciérnaga purificado (medido como unidades de luz, RLU), expresada como un porcentaje de control del vehículo. El kit CLSII bioluminiscencia de ATP (Roche, Manheim, Alemania) se utilizó según las instrucciones con la misma cantidad de enzima luciferasa en alícuotas a los pocillos blanco (96-well placas de microtitulación). ATP se proporcionó a una concentración final de 10 mM y 1 l del compuesto (concentración final indicada) o se añadió DMSO (1%). Señal de luminiscencia se integró durante 10 s. Las barras de error representan SEM de repeticiones técnica (n = 4). Análisis: un modelo lineal; * p <0,05 o *** p <0,001 con respecto al control del vehículo. Las diferencias entre los 25 y los 100 M altamente significativos para C1 (DDD00001434; p <0,001), y significativa para C2 y C3 (respectivamente DDD0001477 y DDD00000635; p <0,05). (B) in vivo mediciones de la bioluminiscencia, la bioluminiscencia normalizaron a la fluorescencia de GFP y GFP fluorescencia de C. elegans PE254 deformación a 67 horas el tiempo de desarrollo tras la exposición a los compuestos de ensayo durante 22 horas. Las barras de error representan SEM de repeticiones técnica (n = 8). El análisis estadístico (Una forma-ANOVA) lleva a cabo sobre los datos agrupados de 3 conjuntos de datos (3 xn = 8). * p <0,05 o *** p <0,001 con respecto al control de vehículo respectivo. Differences entre 25 y 100 mM única estadísticamente significativa (p <0,05) para la bioluminiscencia normalizado tras la exposición a C4 (DDD00023047).
| Hora del día | Día 1 | Dia 2 | Día 3 | Día 4 | Día 5 | Día 6 | Día 7 | Día 8 |
| 9-10 | | | | | | | | Paso 5 |
| 10-11 | | | | | | | | Paso 5 |
| 11-12 | | | | | | | Etapa 4 | Paso 5 |
| 12-13 | | | | | | | Etapa 4 | |
| 13-14 | | | | | | | | |
| 14-15 | | | | | | | | |
| 15-16 | | | | | | | | |
| 16-17 | Paso 1 | | | | Paso 3 | | | |
| 17-18 | | | | | | | | |
| 18-19 | | | | Paso 2 | | | | |
Tabla 1. Descripción general de los pasos del protocolo que se lleva a cabo en cada día de los experimentos de nematodos (Sección 3) y sugirió tiempos.