Name: Suplementación lipídica para la longevidad y análisis transcripcional de genes en Caenorhabditis elegans (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-12-09T13:05:00.000+00:00
Duration: 7 min 25 s
Description: Aprende estrategias de suplementación lipídica en Caenorhabditis elegans para estudios de longevidad y análisis transcripcional de genes. Este método permite evaluar cambios en la expresión génica desde pocos gusanos o tejidos disecados.

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Agradecemos a P. Svay por el apoyo de mantenimiento. Este trabajo fue apoyado por las subvenciones de los NIH R01AG045183 (MCW), R01AT009050 (MCW), R01AG062257 (MCW), DP1DK113644 (MCW), March of Dimes Foundation (MCW), Welch Foundation (MCW), HHMI investigator (M.C.W.) y NIH T32 ES027801 predoctoral student fellow (M.S.). Algunas cepas fueron proporcionadas por el CGC, que está financiado por la Oficina de Programas de Infraestructura de Investigación de los NIH (P40 OD010440).

<ol><li>Fahy, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+of+the+LIPID+MAPS+comprehensive+classification+system+for+lipids+1%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Lipid+Research%22%5BJournal%5D)">Update of the LIPID MAPS comprehensive classification system for lipids 1.</a> Journal of Lipid Research. 50, 9-14 (2009).</li>
<li>Liebisch, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+on+LIPID+MAPS+classification%2C+nomenclature%2C+and+shorthand+notation+for+MS-derived+lipid+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Lipid+Research%22%5BJournal%5D)">Update on LIPID MAPS classification, nomenclature, and shorthand notation for MS-derived lipid structures.</a> Journal of Lipid Research. 61 (12), 1539-1555 (2020).</li>
<li>Mutlu, A. S., Duffy, J., Wang, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+metabolism+and+lipid+signals+in+aging+and+longevity%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Cell%22%5BJournal%5D)">Lipid metabolism and lipid signals in aging and longevity.</a> Developmental Cell. 56 (10), 1394-1407 (2021).</li>
<li>Kimura, T., Jennings, W., Epand, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Roles+of+specific+lipid+species+in+the+cell+and+their+molecular+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Lipid+Research%22%5BJournal%5D)">Roles of specific lipid species in the cell and their molecular mechanism.</a> Progress in Lipid Research. 62, 75-92 (2016).</li>
<li>Duffy, J., Mutlu, A. S., Wang, M. C. Lipid Metabolism, Lipid Signalling and Longevity. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDuffy%2C+J+%22Ageing%3A+Lessons+from+C.+elegans.+Healthy+Ageing+and+Longevity%22">Ageing: Lessons from C. elegans. Healthy Ageing and Longevity</a>. Olsen, A., Gill, M. , Springer. Cham. 307-329 (2017).</li>
<li>Lesa, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long+chain+poly-unsaturated+fatty+acids+are+required+for+efficient+neurotransmission+in+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cell+Science%22%5BJournal%5D)">Long chain poly-unsaturated fatty acids are required for efficient neurotransmission in C. elegans.</a> Journal of Cell Science. 116 (24), 4965-4975 (2003).</li>
<li>Folick, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lysosomal+signaling+molecules+regulate+longevity+in+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Lysosomal signaling molecules regulate longevity in Caenorhabditis elegans.</a> Science. 347 (6217), 83-86 (2015).</li>
<li>Ramachandran, P. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lysosomal+signaling+promotes+longevity+by+adjusting+mitochondrial+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Cell%22%5BJournal%5D)">Lysosomal signaling promotes longevity by adjusting mitochondrial activity.</a> Developmental Cell. 48 (5), 685-696 (2019).</li>
<li>Byrne, E. F. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+basis+of+Smoothened+regulation+by+its+extracellular+domains%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Structural basis of Smoothened regulation by its extracellular domains.</a> Nature. 535 (7613), 517-522 (2016).</li>
<li>Corsi, A. K., Wightman, B., Chalfie, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transparent+window+into+biology%3A+a+primer+on+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Transparent window into biology: a primer on Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 200 (2), 387-407 (2015).</li>
<li>Nigon, V. M., Félix, M. -A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((History+of+research+on+C.+elegans+and+other+free-living+nematodes+as+model+organisms%5BTitle%5D)+AND+%22WormBook%22%5BJournal%5D)">History of research on C. elegans and other free-living nematodes as model organisms.</a> WormBook. , 1-84 (2017).</li>
<li>Kutscher, L. M., Shaham, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forward+and+reverse+mutagenesis+in+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22WormBook%22%5BJournal%5D)">Forward and reverse mutagenesis in C. elegans.</a> WormBook. , 1-26 (2014).</li>
<li>Brooks, K. K., Liang, B., Watts, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+bacterial+diet+on+fat+storage+in+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+ONE%22%5BJournal%5D)">The influence of bacterial diet on fat storage in C. elegans.</a> PloS ONE. 4 (10), 7545(2009).</li>
<li>Brock, T. J., Browse, J., Watts, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatty+acid+desaturation+and+the+regulation+of+adiposity+in+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Fatty acid desaturation and the regulation of adiposity in Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 176 (2), 865-875 (2007).</li>
<li>Brock, T. J., Browse, J., Watts, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+regulation+of+unsaturated+fatty+acid+composition+in+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+Genetics%22%5BJournal%5D)">Genetic regulation of unsaturated fatty acid composition in C. elegans.</a> PloS Genetics. 2 (7), 108(2006).</li>
<li>Watts, J. L., Phillips, E., Griffing, K. R., Browse, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deficiencies+in+C20+poly-unsaturated+fatty+acids+cause+behavioral+and+developmental+defects+in+Caenorhabditis+elegans+fat-3+mutants%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Deficiencies in C20 poly-unsaturated fatty acids cause behavioral and developmental defects in Caenorhabditis elegans fat-3 mutants.</a> Genetics. 163 (2), 581-589 (2003).</li>
<li>Watts, J. L., Browse, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+dissection+of+poly-unsaturated+fatty+acid+synthesis+in+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Genetic dissection of poly-unsaturated fatty acid synthesis in Caenorhabditis elegans.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (9), 5854-5859 (2002).</li>
<li>Watts, J. L., Browse, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Palmitoyl-CoA-specific+%CE%949+fatty+acid+desaturase+from+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+and+Biophysical+Research+Communications%22%5BJournal%5D)">Palmitoyl-CoA-specific Δ9 fatty acid desaturase from Caenorhabditis elegans.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 272 (1), 263-269 (2000).</li>
<li>Watts, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fat+synthesis+and+adiposity+regulation+in+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Endocrinology+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Fat synthesis and adiposity regulation in Caenorhabditis elegans.</a> Trends in Endocrinology & Metabolism. 20 (2), 58-65 (2009).</li>
<li>Peyou-Ndi, M. M., Watts, J. L., Browse, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+characterization+of+an+animal+%CE%9412+fatty+acid+desaturase+gene+by+heterologous+expression+in+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Biochemistry+and+Biophysics%22%5BJournal%5D)">Identification and characterization of an animal Δ12 fatty acid desaturase gene by heterologous expression in Saccharomyces cerevisiae.</a> Archives of Biochemistry and Biophysics. 376 (2), 399-408 (2000).</li>
<li>Spychalla, J. P., Kinney, A. J., Browse, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+an+animal+%CF%89-3+fatty+acid+desaturase+by+heterologous+expression+in+Arabidopsis%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Identification of an animal ω-3 fatty acid desaturase by heterologous expression in Arabidopsis.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 94 (4), 1142-1147 (1997).</li>
<li>Watts, J. L., Browse, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+characterization+of+a+%CE%945-fatty+acid+desaturase+from+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Biochemistry+and+Biophysics%22%5BJournal%5D)">Isolation and characterization of a Δ5-fatty acid desaturase from Caenorhabditis elegans.</a> Archives of Biochemistry and Biophysics. 362 (1), 175-182 (1999).</li>
<li>Deline, M. L., Vrablik, T. L., Watts, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dietary+supplementation+of+polyunsaturated+fatty+acids+in+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Dietary supplementation of polyunsaturated fatty acids in Caenorhabditis elegans.</a> Journal of Visualized Experiments. (81), e50879(2013).</li>
<li>Estes, R. E., Lin, B., Khera, A., Davis, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+metabolism+influence+on+neurodegenerative+disease+progression%3A+is+the+vehicle+as+important+as+the+cargo%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Molecular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Lipid metabolism influence on neurodegenerative disease progression: is the vehicle as important as the cargo.</a> Frontiers in Molecular Neuroscience. 14, 788695(2021).</li>
<li>Sunshine, H., Iruela-Arispe, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+lipids+and+cell+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Lipidology%22%5BJournal%5D)">Membrane lipids and cell signaling.</a> Current Opinion in Lipidology. 28 (5), 408-413 (2017).</li>
<li>Han, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mono-unsaturated+fatty+acids+link+H3K4me3+modifiers+to+C.+elegans+lifespan%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Mono-unsaturated fatty acids link H3K4me3 modifiers to C. elegans lifespan.</a> Nature. 544 (7649), 185-190 (2017).</li>
<li>O'Rourke, E. J., Kuballa, P., Xavier, R., Ruvkun, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%CF%89-6+Poly-unsaturated+fatty+acids+extend+life+span+through+the+activation+of+autophagy%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+%26+Development%22%5BJournal%5D)">ω-6 Poly-unsaturated fatty acids extend life span through the activation of autophagy.</a> Genes & Development. 27 (4), 429-440 (2013).</li>
<li>Steinbaugh, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid-mediated+regulation+of+SKN-1%2FNrf+in+response+to+germ+cell+absence%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Lipid-mediated regulation of SKN-1/Nrf in response to germ cell absence.</a> eLife. 4, 07836(2015).</li>
<li>Blackwell, T. K., Steinbaugh, M. J., Hourihan, J. M., Ewald, C. Y., Isik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SKN-1%2FNrf%2C+stress+responses%2C+and+aging+in+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Free+Radical+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">SKN-1/Nrf, stress responses, and aging in Caenorhabditis elegans.</a> Free Radical Biology and Medicine. 88, 290-301 (2015).</li>
<li>Ezzili, C., Otrubova, K., Boger, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatty+acid+amide+signaling+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Bioorganic+%26+Medicinal+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Fatty acid amide signaling molecules.</a> Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 20 (20), 5959-5968 (2010).</li>
<li>Qi, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+%CF%89-3+fatty+acid+%CE%B1-linolenic+acid+extends+Caenorhabditis+elegans+lifespan+via+NHR-49%2FPPAR%CE%B1+and+oxidation+to+oxylipins%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+Cell%22%5BJournal%5D)">The ω-3 fatty acid α-linolenic acid extends Caenorhabditis elegans lifespan via NHR-49/PPARα and oxidation to oxylipins.</a> Aging Cell. 16 (5), 1125-1135 (2017).</li>
<li>Shemesh, N., Meshnik, L., Shpigel, N., Ben-Zvi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dietary-induced+signals+that+activate+the+gonadal+longevity+pathway+during+development+regulate+a+proteostasis+switch+in+Caenorhabditis+elegans+adulthood%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Molecular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dietary-induced signals that activate the gonadal longevity pathway during development regulate a proteostasis switch in Caenorhabditis elegans adulthood.</a> Frontiers in Molecular Neuroscience. 10, 254(2017).</li>
<li>Savini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lysosome+lipid+signalling+from+the+periphery+to+neurons+regulates+longevity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Lysosome lipid signalling from the periphery to neurons regulates longevity.</a> Nature Cell Biology. 24 (6), 906-916 (2022).</li>
<li>Stiernagle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maintenance+of+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22WormBook%22%5BJournal%5D)">Maintenance of C. elegans.</a> WormBook. , (2006).</li>
<li>Wang, M. C., O'Rourke, E. J., Ruvkun, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fat+metabolism+links+germline+stem+cells+and+longevity+in+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Fat metabolism links germline stem cells and longevity in C. elegans.</a> Science. 322 (5903), 957-960 (2008).</li>
<li>Jacob, T. C., Kaplan, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+EGL-21+carboxypeptidase+E+facilitates+acetylcholine+release+at+Caenorhabditis+elegans+neuromuscular+junctions%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The EGL-21 carboxypeptidase E facilitates acetylcholine release at Caenorhabditis elegans neuromuscular junctions.</a> The Journal of Neuroscience. 23 (6), 2122-2130 (2003).</li>
<li>Kass, J., Jacob, T. C., Kim, P., Kaplan, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+EGL-3+proprotein+convertase+regulates+mechanosensory+responses+of+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The EGL-3 proprotein convertase regulates mechanosensory responses of Caenorhabditis elegans.</a> The Journal of Neuroscience. 21 (23), 9265-9272 (2001).</li>
<li>Bael, S. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+spectrometric+evidence+for+neuropeptide-amidating+enzymes+in+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Mass spectrometric evidence for neuropeptide-amidating enzymes in Caenorhabditis elegans.</a> Journal of Biological Chemistry. 293 (16), 6052-6063 (2018).</li>
<li>Fu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+metabolic+fingerprinting+of+neutral+lipids+with+hyperspectral+stimulated+Raman+scattering+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">In vivo metabolic fingerprinting of neutral lipids with hyperspectral stimulated Raman scattering microscopy.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (24), 8820-8828 (2014).</li>
</ol>

Los autores no tienen conflictos de intereses.

La suplementación con lípidos se ha empleado en la investigación del envejecimiento para dilucidar el impacto directo de ciertas especies lipídicas en el envejecimiento saludable 6,7,23,26,27,31. Sin embargo, el procedimiento de suplementación con lípidos puede ser un desafío, y cualquier inconsistencia entre los experimentos...

Lípidos Los lípidos son pequeñas moléculas hidrofóbicas o anfipáticas solubles en disolventes orgánicos pero insolubles en agua 1,2. Las distintas moléculas lipídicas se diferencian entre sí en función del número de carbonos contenidos en sus cadenas, ubicación, número de dobles enlaces y estructuras unidas, incluidos el glicerol o los fosfatos. Los lípidos desempeñan un papel crucial dentro y a través de distintas células para regular las funciones del organismo, incluida la constitución de bicapas de membrana, el almacenamiento de energía y la actuación como moléculas de señalización 3,4.
En primer lugar, los lípidos son componentes estructurales de las membranas biológicas, incluyendo la membrana plasmática y las membranas subcelulares intracelulares que dividen los compartimentos internos del entorno extracelular. En segundo lugar, los lípidos son la principal forma de almacenamiento de energía en animales vertebrados e invertebrados. Los lípidos neutros, incluidos los triacilgliceroles, se almacenan durante un período prolongado en varios tejidos, incluido el tejido adiposo. En el nematodo Caenorhabditis elegans, el intestino es el principal órgano metabólico de almacenamiento de grasa; Su función no solo está involucrada en la digestión y absorción de nutrientes, sino también en el proceso de desintoxicación, que se asemeja a la actividad de los hepatocitos de mamíferos. Otros tejidos de almacenamiento de grasa incluyen la línea germinal, en la que los lípidos son esenciales para el desarrollo de ovocitos, y la hipodermis, que está compuesta por células epidérmicas similares a la piel 3,5. En tercer lugar, en los últimos años, más evidencia ha sugerido que los lípidos son poderosas moléculas de señalización involucradas en la señalización intra y extracelular al actuar directamente sobre una variedad de receptores, incluidos los receptores nucleares y acoplados a proteínas G, o indirectamente a través de la modulación de la fluidez de la membrana o modificaciones postraduccionales 6,7,8,9 . Otros estudios continuarán dilucidando los mecanismos moleculares subyacentes de la señalización lipídica en la promoción de la longevidad y la salud.
Los organismos modelo son importantes para abordar cuestiones biológicas específicas que son demasiado complejas para estudiarlas en humanos. Por ejemplo, el gusano redondo C. elegans es un excelente modelo para realizar análisis genéticos para diseccionar procesos biológicos relevantes para la nutrición humana y la enfermedad10. Las vías moleculares altamente conservadas relevantes para la fisiología humana, los tejidos complejos, los patrones de comportamiento y las abundantes herramientas de manipulación genética hacen de C. elegans un organismo modelo notable11. Por ejemplo, C. elegans es excelente en el envío de pantallas genéticas para identificar genes específicos del fenotipo, así como en pantallas genéticas inversas de todo el genoma a través de la interferencia de ARN12.
En los laboratorios, los nematodos se cultivan en placas de Petri de agar sembradas con un césped de bacterias Escherichia coli, proporcionando macronutrientes como proteínas, carbohidratos y ácidos grasos saturados e insaturados como fuentes de energía y bloques de construcción, y micronutrientes como cofactores y vitaminas13. Al igual que los mamíferos, los nematodos sintetizan moléculas de ácidos grasos tanto del ácido palmítico como del ácido esteárico (moléculas saturadas de 16 carbonos y 18 carbonos, respectivamente) que se desaturan secuencialmente y se alargan a una variedad de ácidos grasos monoinsaturados (MUFA) y ácidos grasos poliinsaturados (PUFA)14,15,16,17,18. Curiosamente, C. elegans es capaz de sintetizar de novo todos los ácidos grasos requeridos y enzimas centrales involucradas en la biosíntesis, desaturación y elongación de ácidos grasos, facilitando la síntesis de AGPI de cadena larga19. A diferencia de otras especies animales, C. elegans puede convertir ácidos grasos ω-6 de 18 carbonos y 20 carbonos en ácidos grasos ω-3 con sus propias enzimas desaturasas ω-3. Además, los gusanos poseen una Δ12 desaturasa que cataliza la formación de ácido linoleico (LA) a partir del ácido oleico (OA, 18:1)20,21. La mayoría de los animales o plantas carecen de desaturasas tanto Δ12 como ω-3 y, por lo tanto, dependen de la ingesta dietética de ω-6 y ω-3 para obtener sus AGPI, mientras que C. elegans no requiere ácidos grasos dietéticos22. Los mutantes aislados que carecen de enzimas desaturasas funcionales se han utilizado para estudiar las funciones de ácidos grasos específicos en distintos procesos biológicos, incluida la reproducción, el crecimiento, la longevidad y la neurotransmisión. El efecto de los ácidos grasos individuales sobre vías biológicas específicas puede ser abordado utilizando tanto un enfoque genético como la suplementación dietética16,17,23. Hasta la fecha, la investigación lipídica se ha centrado en la caracterización de genes implicados en la síntesis, degradación, almacenamiento y descomposición de lípidos en condiciones neurológicas y de desarrollo24. Sin embargo, los roles de los lípidos en la regulación de la longevidad apenas comienzan a revelarse.
Señalización lipídica en la regulación de la longevidad Los lípidos juegan un papel crucial en la regulación de la longevidad mediante la activación de cascadas de señalización celular en distintos tejidos y tipos de células. Estudios recientes han destacado el papel activo de los lípidos en la modulación de la transcripción y la comunicación célula-célula a través de proteínas de unión a lípidos o el reconocimiento de receptores de membrana25. Además, la suplementación con lípidos en la dieta ofrece una excelente herramienta para diseccionar cómo el metabolismo de los lípidos influye en la vida útil de C. elegans. Se ha demostrado que distintos MUFA y PUFA promueven la longevidad mediante la activación de factores de transcripción26,27.
Los modelos de longevidad, incluida la señalización de insulina/IGF-1 y la ablación de células precursoras de la línea germinal, están asociados con la vía de biosíntesis de MUFA, y la suplementación con MUFA, que incluye ácido oleico, ácido palmitoleico y cis-vaccénico, es suficiente para extender la vida útil de C. elegans 26. Aunque el efecto de longevidad conferido por la administración de MUFA requiere más investigación, es probable que el mecanismo subyacente esté mediado por el factor de transcripción SKN-1/Nrf2, que es un activador clave de la respuesta al estrés oxidativo y la regulación de la longevidad28,29. Entre los MUFA, una clase particular de etanolamidas de acilo graso llamadas N-aciletanolaminas (NAE) desempeña un papel crucial en distintos mecanismos, incluyendo inflamación, alergias, aprendizaje, memoria y metabolismo energético30. En particular, la molécula lipídica conocida como oleoiletanolamida (OEA) ha sido identificada como un regulador positivo de la longevidad al promover la translocación de la proteína de unión a lípidos 8 (LBP-8) en el núcleo para activar los receptores de hormonas nucleares NHR-49 y NHR-807. La suplementación del análogo OEA KDS-5104 es suficiente para prolongar la vida útil e induce la expresión de genes implicados en las respuestas al estrés oxidativo y en la β-oxidación mitocondrial 7,8.
Al mismo tiempo, el papel de los PUFA también se ha relacionado con la regulación de la longevidad. La administración de AGPI ω-3 de ácidos grasos α-ácido linolénico (ALA) promueve la longevidad activando los factores de transcripción NHR-49/PPARα, SKN-1/NRF e induciendo la β-oxidación mitocondrial31. Curiosamente, los productos peroxidados de ALA, conocidos como oxilipinas, activan SKN-1/NRF, sugiriendo que tanto los AGPI como sus derivados oxidativos pueden conferir beneficios de longevidad23. La suplementación de ácido graso ω-6 ácido araquidónico (AA) y ácido dihomo-γ-linolénico (DGLA) extiende la vida útil a través de la activación de la autofagia, promoviendo el control de calidad de las proteínas y resultando en la degradación de agregados proteicos desperdiciados y tóxicos27,32. Más recientemente, una regulación de señalización celular no autónoma mediada por la proteína de unión a lípidos 3 (LBP-3) y DGLA ha demostrado ser crucial para promover la longevidad mediante el envío de señales periféricas a las neuronas, lo que sugiere un papel de largo alcance de las moléculas lipídicas en la comunicación intertisular a niveles sistémicos33. El presente estudio informa cada paso para realizar la suplementación lipídica con bacterias sembradas en placas o suspensión bacteriana en cultivo líquido. Estas metodologías se utilizan para evaluar la vida útil y el análisis transcripcional, empleando contenido corporal completo o tejidos disecados derivados de unos pocos gusanos. Las siguientes técnicas se pueden adaptar a una variedad de estudios nutricionales y ofrecen una herramienta válida para diseccionar cómo el metabolismo de los lípidos influye en la longevidad y el envejecimiento saludable.

<table><tbody><tr><td>1,5 mL Mortle</td><td>Genesee Scientific</td><td>93-165P15</td><td>Para molienda de gusanos con Trizol</td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Sigma</td><td>A9639-500G</td><td></td></tr><tr><td>AmfiRivert cDNA Synthesis Platinum Master Mix</td><td>GenDEPOT</td><td>R5600</td><td>Para la transcripción inversa de muestras de gusanos a granel</td></tr><tr><td>Applied Biosystems QuanStudio 3 PCR en tiempo real</td><td>ThermoFisher</td><td>A28567</td><td>para qRT-PCR</td></tr><tr><td>Microcentrífuga Benchmark Scientific StripSpin 12</td><td>Benchmark Scientific</td><td>C1248</td><td>Para tubos de PCR giratorios</td></tr><tr><td>Branson 450 Sónico digital, con punta de 1/8"</td><td>Branson Ultrasonic Corporation</td><td>100-132-888R</td><td></td></tr><tr><td>Cloroformo</td><td>Fisher Scientific</td><td>C298-500</td><td></td></tr><tr><td>Colesterol</td><td>Sigma</td><td>C8503-25G</td><td></td></tr><tr><td>Dimetilsulfóxido (DMSO)</td><td>Sigma</td><td>D8418-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Centrífuga Eppendorf 5424 R</td><td>Eppendorf</td><td>22620444R</td><td>Para extracción de ARN</td></tr><tr><td>Eppendorf vapo protect mastercycler pro</td><td>Eppendorf</td><td>950030010</td><td>Para transcripción inversa</td></tr><tr><td>Etanol, absoluto (200 pruebas)</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP2818-500</td><td></td></tr><tr><td>Greiner Bio-One CELLSTAR, placa de 12 W</td><td>Neta Scientific</td><td>665180</td><td>12 pocillos Placas para alimentación LiCuid</td></tr><tr><td>Placa de Petri Greiner Bio-One, Ps, 100 x 20 mm</td><td>Neta Scientific</td><td>664161</td><td>Para placas LB bacterianas y placas NGM de 10 cm</td></tr><tr><td>Greiner Bio-One Placa de Petri, Ps, 60 x 15 mm</td><td>Neta Scientific</td><td>628161</td><td>Para gusanosPlacas NGM de 6 cm</td></tr><tr><td>Invitrogen Agua sin nucleasas</td><td>ThermoFisher</td><td>AM9937</td><td></td></tr><tr><td>Isoproanol</td><td>Sigma</td><td>PX1835-2</td><td></td></tr><tr><td>Clorhidrato de levamisol</td><td>VWR</td><td>SPCML1054</td><td></td></tr><tr><td>lipl-4Tg</td><td>MCW Lab</td><td>N/A</td><td>Transgénico C. elegans</td></tr><tr><td>lipl-4Tg; fat-3(WA22)</td><td>MCW Lab</td><td>N/A</td><td>Transgénico C. elegans</td></tr><tr><td>Luria Base de caldo</td><td>ThermoFisher</td><td>12795-084</td><td></td></tr><tr><td>Sulfato de magnesio (MgSO4)</td><td>Sigma</td><td>M2643-500G</td><td></td></tr><tr><td>MicroAmp EnduraPlate Placa óptica de reacción rápida y transparente de 96 pocillos con código de barras</td><td>ThermoFisher</td><td>4483354</td><td>placa</td></tr> <tr><td>qPCR de 96 pocillosPelícula adhesiva óptica MicroAmp</td><td>BioSystem aplicada</td><td></td><td>4311971 Para sellar la placa qPCR de 96 pocillos</td></tr><tr><td>Sistema de purificación de agua Milli-Q Advantage A10</td><td>Sigma</td><td>Z00Q0V0WW</td><td>Agua desionizada utilizada para fabricar todos los reactivos, incluidos los medios tampón y culturales, a menos que se especifique como agua libre de nucleasas en el protocolo</td></tr><tr><td>N2</td><td>Caenorhabditis Genetics Center</td><td>N/A</td><td>C. ELEGANS aislado silvestre</td></tr><tr><td>Espectrofotómetro NanoDrop ND-1000</td><td>ThermoFisher</td><td>N/A</td><td>Para medir la concentración de ARN</td></tr><tr><td>OP50</td><td>Centro de Genética de Caenorhabditis</td><td>N/A</td><td>Bacterias utilizadas como alimento C. elegans</td></tr><tr><td>Fosfato de potasio dibásico trihidrato (K2HPO4&middot; 3H2O)</td><td>Sigma</td><td>P5504-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Fosfato de potasio monobásico (KH2PO4)</td><td>Sigma</td><td>P0662-2.5KG</td><td></td></tr><tr><td>Power SYBR Kit de celdas verdes a Ct</td><td>ThermoFisher</td><td>4402953</td><td>Para la transcripción inversa y qPCR de unos pocos gusanos o tejido de lombriz</td></tr><tr><td>Power SYBR Green Master Mix</td><td>ThermoFisher</td><td>4367659</td><td>para qPCR a partir de muestras de gusanos a granel</td></tr><tr><td>Pure Bright germicida ultra bleach&nbsp;</td><td>KIK International LLC.</td><td>59647210143</td><td>6% de lejía doméstica Para la preparación de huevos de lombriz</td></tr><tr><td>Placa puntual Pyrex con nueve depresiones</td><td>Sigma</td><td>CLS722085-18EA Vidrio de</td><td>reloj para diseccionar los gusanos</td></tr><tr><td>RNaseZap Solución de descontaminación de RNasa</td><td>ThermoFisher</td><td>AM9780</td><td></td></tr><tr><td>Cloruro de sodio (NaCl)</td><td>Sigma</td><td>S7653-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Hidróxido de sodio (NaOH)</td><td>Sigma</td><td>SX0590-3</td><td></td></tr><tr><td>Fosfato de sodio dibásico heptahidratado (Na2HPO4&middot; 7H2O)</td><td>Sigma</td><td>S9390-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Centrífuga Thermo Sorvall Legend Mach 1.6R</td><td>Thermo</td><td>7500-4337</td><td>Para la recogida de bacterias</td></tr><tr><td>Centrífuga Thermo Sorvall ST 8</td><td>Thermo</td><td>7500-7200</td><td>Para la preparación de huevos de lombriz</td></tr><tr><td>Reactivo TRIzol Reactivo</td> de <td>extracción de ARN</td><td>TheroFisher</td><td></td></tr><tr><td>15596018 Kit sin ADN Turbo ThermoFisher</td><td></td><td>AM1907</td><td>Para eliminar la contaminación del ADN en extracciones de ARN</td></tr><tr><td>Vortexer 59</td><td>Denville Scientific INV</td><td>S7030</td><td></td></tr><tr><td>VWR Mezcladores de pellets desechables y motor inalámbrico</td><td>VWR</td><td>47747-370</td><td>Para la molienda de gusanos con Trizol</td></tr><tr><td>Minicentrífuga VWR Kinetic Energy 26 Joules C1413 V-115</td><td>VWR</td><td>N/A</td><td>Para la recogida de gusanos. Modelo descontinuado, uno similar disponible en VWR con Cat# 76269-064</td></tr><tr><td>Recogedor de gusanos</td><td>WormStuff</td><td>59-AWP</td><td></td></tr></tbody></table>

suplementación lipídica para la longevidad y análisis transcripcional de genes en caenorhabditis elegans

Lipid Supplementation for Longevity and Gene Transcriptional Analysis in Caenorhabditis elegans

El envejecimiento es un proceso complejo caracterizado por cambios fisiológicos progresivos resultantes de contribuciones ambientales y genéticas. Los lípidos son cruciales para constituir componentes estructurales de las membranas celulares, almacenar energía y como moléculas de señalización. La regulación del metabolismo lipídico y la señalización es esencial para activar distintas vías de longevidad. El gusano redondo Caenorhabditis elegans es un organismo excelente y poderoso para diseccionar la contribución del metabolismo lipídico y la señalización en la regulación de la longevidad. Múltiples estudios de investigación han descrito cómo la suplementación dietética de moléculas lipídicas específicas puede extender la vida útil de C. elegans ; Sin embargo, las diferencias menores en las condiciones de suplementación pueden causar problemas de reproducibilidad entre los científicos en diferentes laboratorios. Aquí, se informan dos métodos detallados de suplementación para C. elegans que emplean suplementos de lípidos con bacterias sembradas en placas o suspensión bacteriana en cultivo líquido. También se proporcionan aquí los detalles para realizar ensayos de vida útil con suplementos lipídicos de por vida y análisis qRT-PCR utilizando un lisado de gusanos enteros o tejidos disecados derivados de unos pocos gusanos. Utilizando una combinación de estudios longitudinales e investigaciones transcripcionales sobre la suplementación con lípidos, los ensayos de alimentación proporcionan enfoques confiables para diseccionar cómo los lípidos influyen en la longevidad y el envejecimiento saludable. Esta metodología también se puede adaptar para varios enfoques de detección nutricional para evaluar los cambios en un subconjunto de transcripciones utilizando un pequeño número de tejidos disecados o unos pocos animales.

Validación de cambios transcripcionales usando unos pocos gusanos enteros sobre la suplementación de lípidos Para investigar si el protocolo para extraer y retrotranscribir ARN en ADNc de unos pocos gusanos enteros es reproducible y comparable con los datos de gusanos a granel, se empleó una cepa de gusano de larga vida que sobreexpresa la lipasa ácida lisosomal lipl-4 en el intestino 7,8,33,35....

El presente protocolo describe métodos de suplementación lipídica en cultivos líquidos y en placa para Caenorhabditis elegans, junto con estudios longitudinales y análisis transcripcionales de genes a granel o unos pocos gusanos y tejidos de gusanos.

Suplementación lipídica para la longevidad y análisis transcripcional de genes en Caenorhabditis elegans

Aging is a complex process characterized by progressive physiological changes resulting from both environmental and genetic contributions. Lipids are ...

Este protocolo describe dos estrategias de suplementación lipídica con una combinación de análisis longitudinal y transcripcional en el organismo modelo, C.elegans. La técnica describe cómo examinar los cambios transcripcionales utilizando pocos gusanos o tejidos de gusanos disecados y cómo la alimentación líquida para una población de insectos podría combinarse con técnicas hidráulicas. Las personas que realizan esta técnica deben practicar la disección de tejidos debido a la corta ventana de tiempo para realizar el experimento para lograr un análisis transcripcional adecuado.Para comenzar, recolecte la bacteria OP50 centrifugando el cultivo cultivado durante la noche a 4, 000 G durante 10 minutos a temperatura ambiente. Deseche el sobrenadante. Suspender el pellet bacteriano en 20 mililitros de dilución bacteriana, restricción dietética o base BDR por vórtice y nuevamente, repetir la centrifugación durante 10 minutos.Después de desechar el sobrenadante, vuelva a suspender el pellet bacteriano en el medio BDR para preparar un stock bacteriano 20 X BDR. Diluir el stock bacteriano a 5X usando un medio BDR antes de usarlo. Usando etanol o sulfóxido de dimetilo como solvente, prepare

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Investigación

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Biología

Aquí se presenta un protocolo para la realización de placa sólida basada en la restricción dietética...

Placa Sólida basado en la restricción dietética Caenorhabditis elegans</em

&lt;em&gt; Caenorhabditis elegan &lt;/ em&gt; es un modelo útil para explorar las funciones de los ácidos grasos poliinsaturados en el desarrollo y la fisiología. Este protocolo describe un método eficiente de complementar la &lt;em&gt; C. elegans &lt;/ em&gt; la dieta con ácidos grasos poliinsaturados.

La suplementación dietética de ácidos grasos poliinsaturados en<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

Galaxy y David se han convertido en herramientas populares que permiten a los investigadores sin formación bioinformática para analizar e interpretar los datos de RNA-Seq. Se describe un protocolo para C. elegans los investigadores realizar RNA-Seq experimentos, acceder y procesar el conjunto de datos usando Galaxy y obtener información biológica significativa de las listas de genes usando DAVID.

Análisis de transcriptómica<em&gt; C</em&gt;.<em&gt; elegans</em&gt; ARN secuencia de datos a través de la suite smoking en el Proyecto Galaxy

Aquí, presentamos un marco que se relacionan con restricción dietética de la amplio-gama de vida y expresión génica. Se describen los protocolos para la restricción dietética de la amplio-gama y para la proyección de imagen cuantitativa de la expresión génica bajo este paradigma. Contorneamos más análisis computacionales para revelar subyacentes características de procesamiento de información de los circuitos genéticos implicados en la detección de alimentos.

Cuantificación de la información codificada por el Gene expresión niveles durante la vida útil modulación bajo amplia gama dieta restricción en C. elegans

Aquí describimos un protocolo simple para producir rápidamente cientos de agar medios de crecimiento nematodos, placas 96 pocillos con un número constante de Caenorhhabditis elegans por pozo. Estas culturas son útiles para la detección fenotípica de organismos enteros. Nos centramos aquí en el uso de estas culturas a los productos químicos de la pantalla para efectos de Pro-longevidad.

Un método Simple para la detección química de alto rendimiento en Caenorhabditis Elegans

Aquí describimos el método Replica Set, un enfoque cuantitativo medida vida útil/supervivencia de C. elegans y healthspan en forma robusta y de alto rendimiento, permitiendo la proyección de muchas condiciones sin sacrificar la calidad de los datos. Este protocolo detalla la estrategia y proporciona una herramienta de software para análisis de datos de conjunto de réplica.

El método de conjunto de réplica: Un enfoque de alto rendimiento para cuantitativamente medida Caenorhabditis elegans vida útil

Aquí, presentamos un protocolo para el aislamiento de RNA, DNA y proteínas de la misma muestra, en un esfuerzo por reducir la variación y mejorar la reproducibilidad, facilitar interpretaciones.

Nucleótido y extracciones de proteínas de Caenorhabditis elegans

El deterioro proteostático es un sello distintivo del envejecimiento, que facilita la aparición de enfermedades neurodegenerativas. Esbozamos un protocolo para medir cuantificablemente la proteostasis en dos tejidos diferentes de Caenorhabditis elegans a través de la expresión heteróloga de repeticiones de poliglutamina fusionadas a un reportero fluorescente. Este modelo permite un rápido análisis genético in vivo de la proteostasis.

Cuantificación de la disminución proteostática específica del tejido en Caenorhabditis elegans

La microscopia estimulada de la dispersión de Raman (SRS) permite la proyección de imagen selectiva, etiqueta-libre de mitades químicas específicas y se ha empleado con eficacia para las moléculas del lípido de la imagen in vivo. Aquí, proporcionamos una breve introducción al principio de la microscopía SRS y describimos métodos para su uso en el almacenamiento de lípidos por imágenes en Caenorhabditis elegans.

Imágenes Libres De Etiquetas De La Dinámica De Almacenamiento De Lípidos En Caenorhabditis elegans Usando Microscopía De Dispersión Raman Estimulada

Caenorhabditis elegans sirve como un excelente sistema modelo con métodos robustos y de bajo costo para estudiar la duración de la salud, la vida útil y la resistencia al estrés.

Encuesta de métodos de bajo costo para medir la esperanza de vida y la salud en Caenorhabditis elegans

La fuente de alimento para Caenorhabditis elegans en el laboratorio es Escherichia coli viva. Dado que las bacterias son metabólicamente activas, presentan una variable de confusión en los estudios metabólicos y farmacológicos en C. elegans. Aquí se describe un protocolo detallado para inactivar metabólicamente las bacterias utilizando paraformaldehído.

Metodología para la inactivación metabólica de bacterias para la investigación de Caenorhabditis elegans

Aprende estrategias de suplementación lipídica en Caenorhabditis elegans para estudios de longevidad y análisis transcripcional de genes. Este método permite evaluar cambios en la expresión génica desde pocos gusanos o tejidos disecados.

Suplementación lipídica para la longevidad y análisis transcripcional de genes en Caenorhabditis elegans

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