Este artículo describe un método simple y de bajo costo para registrar el comportamiento de evitación del césped de Caenorhabditis elegans, utilizando elementos fácilmente disponibles, como un teléfono inteligente y una caja de luz de diodo emisor de luz (LED). También proporcionamos un script de Python para procesar el archivo de video en un formato más susceptible de contar.
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Artículo de método
Un método de imagen basado en teléfonos inteligentes para el ensayo de evitación de césped de C. elegans
En este artículo
Resumen
Resumen
Cuando se expone a bacterias tóxicas o patógenas, el nematodo Caenorhabditis elegans muestra un comportamiento aprendido de evitar el césped, en el que los gusanos abandonan gradualmente su fuente de alimento y prefieren permanecer fuera del césped bacteriano. El ensayo es una manera fácil de probar la capacidad de los gusanos para detectar señales externas o internas para responder adecuadamente a condiciones dañinas. Aunque es un ensayo simple, el conteo lleva mucho tiempo, particularmente con múltiples muestras, y las duraciones de los ensayos que se extienden durante la noche son inconvenientes para los investigadores. Un sistema de imágenes que puede obtener imágenes de muchas placas durante un largo período es útil pero costoso. Aquí, describimos un método de imagen basado en teléfonos inteligentes para registrar la evitación del césped en C. elegans. El método requiere solo un teléfono inteligente y una caja de luz de diodo emisor de luz (LED), para servir como fuente de luz transmitida. Usando aplicaciones de cámara de lapso de tiempo gratuitas, cada teléfono puede obtener imágenes de hasta seis placas, con suficiente nitidez y contraste para contar manualmente los gusanos fuera del césped. Las películas resultantes se procesan en archivos de intercalado de audio y video (AVI) de 10 s para cada punto de tiempo por hora, luego se recortan para mostrar cada placa para que sean más susceptibles de contar. Este método es una forma rentable para aquellos que buscan examinar defectos de evitación y potencialmente puede extenderse a otros ensayos de C. elegans.
Introducción
Entre las muchas ventajas de estudiar C. elegans, su sistema nervioso simple ofrece la oportunidad de estudiar cómo los cambios a nivel genético y celular afectan la función de la red y la producción de comportamiento. A pesar de tener un número limitado de neuronas, C. elegans muestra una amplia gama de comportamientos complejos. Uno de ellos es evitar el césped, en el que el nematodo bacterívoro responde a una fuente de alimento dañina abandonando el césped bacteriano. C. elegans evita céspedes de bacterias patógenas 1,2,3, céspedes de bacterias que producen toxinas o están enriquecidas con t....
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Protocolo
1. Configuración del aparato de imagen (Figura 1A-E)
- Asegúrese de que esté disponible una cámara de smartphone con los siguientes requisitos mínimos:
Cámara de 12 megapíxeles (MP)
Video con resolución de 1080p
5 GB de espacio de almacenamiento (20 minutos de vídeo son 3-4 Gb)
Aplicación de video de lapso de tiempo de la tienda de aplicaciones (aplicaciones gratuitas disponibles) - Coloque la caja de luz LED en la rejilla inferior de la incubadora de 25 °C donde se realizará el ensayo.
- Para ocultar el patrón punteado en la superficie de la luz LED, extienda dos hojas....
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Resultados
El primer video producido por el guión es de 1 h desde el inicio del ensayo. El video durante 0 h no se guarda, ya que los gusanos comienzan el ensayo dentro del césped, por lo que la tasa de ocupación siempre es del 100%.
Los gusanos N2 de tipo salvaje se comparan con los mutantes npr-1, cuyo defecto de evitación del césped está bien establecido en la literatura 6,10 (Figura 3A-E.......
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Discusión
Obtener imágenes del comportamiento animal, en lugar de depender de la observación directa, no solo es conveniente, sino que también tiene la ventaja de dejar documentación visual. Esto permite el análisis ciego por una tercera persona objetiva, o incluso podría usarse para el análisis automatizado utilizando técnicas de reconocimiento de imágenes. A pesar de las ventajas, el equipo estándar que generalmente se ofrece es de alto costo, por lo que uno está comprometido con la configuración una vez comprado.
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Divulgaciones
No se han declarado conflictos de intereses.
Agradecimientos
Agradecemos a Deok Joong Lee por la lectura crítica del manuscrito y la prueba del código Python. Esta investigación fue patrocinada por la Fundación Nacional de Investigación de Corea 2017R1A5A2015369 (K.-h.Y.) y 2019R1C1C1008708 (K.-h.Y.).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Placa de Petri de 35 mm | SPL | #10035 | |
| Bacto agar | BD | #214010 | |
| Bacto Peptona | BD | #211677 | |
| CaCl2 | DAEJUNG | 2507-1400 | |
| Colesterol | BioBasic CD0122 | ||
| Hidrogenofosfato dipotásico (K2HPO4) | JUNSEI | 84120-0350 | |
| Glycerol | BioBasic | GB0232 | |
| King B Broth | MB cell | MB-K0827 | |
| Caja de luz LED multi-pad | Artmate | N/A | Se trata de una almohadilla de luz LED alimentada por USB para trazar y dibujar. Artmate es una marca coreana, pero la búsqueda de "caja de luz LED para rastreo" en cualquier motor de búsqueda debería arrojar numerosas opciones de otras marcas. La dimensión total es de alrededor de 9" x 12" (tamaño A4). Por ejemplo, desde Amazon US: https://www.amazon.com/LITENERGY-Ultra-Thin-Adjustable-Streaming-Stenciling/dp/B07H7FLJX1/ref=sr_1_5?crid=YMYU0VYY226R&keywords= LED%2Blight%2Bbox& qid=1674183224& sprefix =led%2Blight%2Bbo%2Caps%2C270& SR = 8-5 & th=1 |
| MgSO4 | DAEJUNG | 5514-4400 | |
| Funda de papel plástico (transparente) | Smead | #85753 | Cualquier lámina de plástico transparente con un poco de rigidez se puede utilizar como escenario. Por ejemplo, desde Amazon EE. UU.: https://www.amazon.com/Smead-Organized-Translucent-Project-85753/dp/B07HJTRCT7/ref=psdc_1069554_t3_B09J48GXQ 8 |
| Fosfato de dihidrógeno de potasio (KH2PO4) | JUNSEI | 84185-0350 | |
| Regleta de enchufes | Para acomodar 3 teléfonos y una caja LED, necesita al menos 4 tomacorrientes. | ||
| Teléfono inteligente | N/A | N/A | Requisito mínimo: cámara ancha de 12MP, grabación de video HD de 1080p a 30 fps |
| Cloruro de sodio (NaCl) | DAEJUNG | #7548-4100 | |
| Fosfato de sodio dibásico anhidro (Na2HPO4) | YAKURI | #31727 |
Referencias
- Pradel, E., et al. Detection and avoidance of a natural product from the pathogenic bacterium Serratia marcescens by Caenorhabditis elegans. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (7), 2295-2300 (2007).
- Reddy, K. C., Hunter, R. C., Bhatla, N., Newman, D. K., Kim, D. H.
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Reimpresiones y permisos
