Measuring Embryonic Viability and Brood Size in <em>Caenorhabditis elegans</em>

Ji Kent Kwah; Aimee Jaramillo-Lambert

doi:10.3791/65064

Medición de la viabilidad embrionaria y el tamaño de la cría en Caenorhabditis elegans

JoVE Journal
Genetics

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JoVE Journal Genetics

Measuring Embryonic Viability and Brood Size in Caenorhabditis elegans

Medición de la viabilidad embrionaria y el tamaño de la cría en Caenorhabditis elegans

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February 24, 2023

DOI: 10.3791/65064-v

Ji Kent Kwah¹, Aimee Jaramillo-Lambert¹

¹Department of Biological Sciences,University of Delaware

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a method for determining embryonic viability and brood size in the model organism C. elegans. The protocol is designed for novice researchers and provides clear instructions for assessing developmental processes.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Developmental Biology
Genetics

Background

Brood size and embryonic viability are critical indicators of developmental health.
Defects in these areas can signal issues in myosis, fertilization, and embryogenesis.
Understanding these processes is essential for genetic studies in C. elegans.
Identification of embryos versus unfertilized eggs is a key challenge for researchers.

Purpose of Study

To provide a standardized method for measuring brood size and embryonic viability.
To assist novice researchers in conducting experiments with C. elegans.
To facilitate the identification of genetic factors affecting development.

Methods Used

Transfer of individual L4 stage hermaphrodites to culture plates.
Scoring of embryos and larvae at specified intervals.
Use of differential cell counters for accurate counting.
Recording observations in laboratory notebooks for data accuracy.

Main Results

The viability percentage for the N2 strain was 98.9%.
Strains him-5(e1490) and spo-11(ok79) showed reduced viability at 74.9% and 0.8%, respectively.
The average brood sizes were 217 for N2, 105 for him-5(e1490), and 219 for spo-11(ok79).
Familiarity with C. elegans developmental stages is crucial for accurate data collection.

Conclusions

This method is a valuable first step in genetic studies related to development.
Clear identification of developmental stages enhances data reliability.
Further cytological analyses can follow to explore disrupted processes.

Frequently Asked Questions

What is the significance of brood size in C. elegans?

Brood size is an important indicator of reproductive success and developmental health in C. elegans.

How can I identify embryos versus unfertilized eggs?

Practice is essential; familiarize yourself with the different developmental stages using images and a microscope.

What temperature should be maintained during the experiment?

The standard culturing temperature is 20 degrees Celsius.

What tools are recommended for counting larvae and embryos?

A differential cell counter and a gridded plate are recommended for accurate counting.

How do I record my observations?

Observations should be meticulously recorded in a laboratory notebook for data accuracy.

What challenges might I face when conducting this experiment?

Identifying embryos and ensuring proper mating between hermaphrodites and males can be challenging.

Aquí, presentamos un método general para determinar la viabilidad embrionaria y el número total de embriones producidos (cría) utilizando el organismo modelo C. elegans.

Este protocolo para determinar el tamaño de la cría y la viabilidad embrionaria es utilizado por muchos laboratorios de C.elegans. Las disminuciones en el tamaño bruto y la viabilidad embrionaria pueden indicar defectos en procesos de desarrollo importantes como la miosis, la fertilización y la embriogénesis. Esta técnica proporciona instrucciones claras para los investigadores novatos de C.elegans.

Es relativamente simple de configurar y ejecutar, y es un gran punto de partida cuando se trabaja con nuevas cepas mutantes. El mayor desafío para esta técnica es la identificación de embriones versus embriones no fertilizados. Los nuevos investigadores deben practicar la identificación de embriones, ovocitos y las diferentes etapas larvales antes de comenzar estos experimentos.

Para comenzar, etiquete la parte posterior de la placa, transfiera un hermafrodita individual de la etapa L4 a la placa. Asegúrese de que no se transfieran embriones u otros gusanos a la placa. Permita que los gusanos se conviertan en adultos y se autoprogenien durante 24 horas a la temperatura de cultivo estándar de 20 grados centígrados.

Anota el plato en el tercer día. Al día siguiente, etiquete un conjunto de placas nuevas y transfiera el día un gusano individual a la nueva placa. Permita que los gusanos pongan embriones durante 24 horas a 20 grados centígrados.

Anota el plato en el cuarto día. En el tercer día, etiquete un conjunto de placas nuevas y transfiera los gusanos individuales del día dos a la nueva placa. Permita que los gusanos pongan progenie durante 24 horas a 20 grados.

Anota el plato en el quinto día. Dibuje un patrón de cuadrícula en una tapa de 35 milímetros usando un marcador fino. Coloque la tapa cuadriculada debajo de la placa de prueba para contar y realizar un seguimiento de los gusanos contados anteriormente.

Usando un contador de células diferenciales, cuente las larvas vivas y los embriones no eclosionados dentro del cuadrado individual. Para los gusanos en los bordes cuadrados, cuente según la ubicación de la cabeza del gusano. Cuenta gusanos con cabezas tocando los bordes superior e izquierdo del cuadrado.

Registre el número de larvas vivas y embriones no eclosionados en un cuaderno de laboratorio. En el cuarto día, anote la placa del día dos contando las larvas vivas y los embriones no eclosionados y regístrelos en un cuaderno de laboratorio. En el quinto día, marque la placa del día tres contando las larvas vivas y los embriones no eclosionados, y regístrelos en un cuaderno de laboratorio.

Después de etiquetar la parte posterior de la placa, transfiera un gusano hermafrodita L4 individual a la placa. Asegúrese de que no se transfieran embriones u otros gusanos a la placa. Transfiera un solo gusano macho L4 a la placa que contiene un hermafrodita L cuatro.

Permita que los gusanos se apareen y pongan descendencia durante 24 horas a 20 grados centígrados. Puntúe la placa para larvas vivas versus embriones no eclosionados en el tercer día. Al día siguiente, etiquete un conjunto de placas nuevas y transfiera el hermafrodita y el macho a la nueva placa.

Asegúrese de que el hermafrodita ha alcanzado la edad adulta. Permita que los hermafroditas pongan descendencia durante 24 horas a 20 grados centígrados. Puntúe la placa para larvas vivas versus embriones no eclosionados en el cuarto día.

En el tercer día, etiquete un conjunto de placas nuevas y transfiera el hermafrodita y el macho a la nueva placa. Permita que los gusanos pongan progenie durante 24 horas a 20 grados. Puntúe el plato para embriones vivos versus no eclosionados en el quinto día.

Usando un contador de células diferenciales, cuente las larvas vivas y los embriones no eclosionados desde el primer día y regístrelos en un cuaderno de laboratorio. En el cuarto día, cuente la progenie viva y los embriones no eclosionados desde el plato del día dos y regístrelos en un cuaderno de laboratorio. Verifique el plato del día uno para hombres.

Si se ha producido el apareamiento, la proporción genética esperada de hermafroditas a machos es de 50 a 50. Si la placa del día uno no contiene machos, no se produjo apareamiento entre el macho y el hermafrodita. Descarte este par de apareamiento y registre la observación en el cuaderno de laboratorio.

En el quinto día, cuente las larvas vivas y los embriones no eclosionados del plato del día tres y regístrelos en un cuaderno de laboratorio. El ensayo de viabilidad embrionaria para N2 arrojó un porcentaje de viabilidad del 98,9%, mientras que tanto him-5 (e1490) como spo-11 (ok79) mostraron una reducción en la viabilidad embrionaria con un porcentaje de 74,9% y 0,8% respectivamente. Se determinó que el tamaño promedio de cría de N2, him-5 (e1490) y spo-11 (ok79) era 217, 105 y 219 respectivamente.

El reconocimiento de las diversas etapas del desarrollo de C.elegans es importante para obtener datos precisos y reproducibles. Recomendamos familiarizarse con el desarrollo de gusanos utilizando imágenes y un microscopio de disección. Este procedimiento es un gran primer paso para determinar si un gen está involucrado en un proceso de desarrollo y puede ser seguido por análisis citológicos para determinar qué proceso se interrumpe.