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Les résultats représentatifs pour illustrer la méthode ont été obtenus pour la roténone (figure 1), le paraquat (figure 2), l'oxaloacétate (figure 3), et 4 des composés qui ont été captés comme inhibiteurs de luciole luciférase pendant le criblage d'une bibliothèque de médicament 13 (Figure 4). L'exposition au médicament a été lancé au stade L4 dans tous les cas, mais les expériences d'exposition du paraquat avaient commencé à 41 heures après la nourriture d'abord fourni aux nématodes comparativement à 45-46 heures pour les autres composés. Le protocole permet une certaine souplesse dans le choix du temps pour l'ouverture de l'exposition au médicament et la durée d'exposition. Cependant, à des fins de dépistage, de définir les heures doivent être respectées une fois sélectionné, pour la reproductibilité entre les expériences. Endpoints doivent être mesurés par 66-67 h temps de développement afin d'éviter une vaste ponte et l'éclosion de la progéniture dans les puits. Lignes directrices pour les timings sont fournis dans Tmesure 1.
La roténone, un complexe mitochondrial I inhibiteur, réduit bioluminescence après que les deux relativement courtes (2 heures) et des expositions plus longues (24 h) à une gamme de concentrations (Figure 1). Dans ce cas, aucune mesure de GFP ont été prises, mais le nombre de répétitions techniques utilisées (n = 6) est suffisante pour égaliser les différences dans le nombre de vers entre les puits 3. L'exposition de 24 h est une fenêtre de temps pendant laquelle les nématodes se développent, et le développement plus lent en raison de l'inhibition complexe I était censé contribuer à la baisse de la bioluminescence. Cela a été confirmé par l'observation visuelle sous stéréoscope avec un retard de développement vu, en particulier à des concentrations de 20 um et ci-dessus; En outre, certains létalité a été remarqué à partir de 40 pm (observations qualitatives pas quantifiés). Aucune létalité a été observée après une exposition de 2 heures, mais les effets sur les mouvements du ver ont été vus. Une forte baisse de la bioluminescence par rapport aux témoins OCCURRED à la plus faible concentration de roténone testés 2,5 um, pour lesquels les effets ne sont pas facilement détectées par l'observation visuelle rapide à 2 h de l'exposition. Cette baisse de la bioluminescence est compatible avec ATP cellulaire réduite. L'inhibition maximale a été obtenue avec la plus faible concentration de la roténone utilisé (2,5 uM) indiquant que toutes les expériences ultérieures ciblant spécifiquement la roténone doivent être effectuées entre 0 et 5 uM de [la gamme de concentration de 0 à 160 uM a été choisi dans le cadre d'une comparaison avec d'autres médicaments initialement identifiés comme ayant des effets significatifs à 10 um (à être publiés ailleurs)].
L'herbicide paraquat affecte la fonction mitochondriale par augmentation d'espèces réactives de l'oxygène. Ici, nous démontrons son effet sur la bioluminescence de C. elegans souche PE254 après une exposition à une gamme de concentrations pour 24 heures (Figure 2). Comme la souche porte un luc :: fusion GFP, fluorescence de la GFP était also mesurée en tant que moyen de normalisation. Paraquat a diminué de 6,9 bioluminescence, fluorescence de la GFP et la bioluminescence normalisée de manière significative. Le test post-hoc Dunnet a indiqué que les concentrations de paraquat avec des différences significatives en matière de contrôle du véhicule étaient 4 et 8 mm pour la bioluminescence et bioluminescence normalisée, ainsi que 2 mm pour bioluminescence normalisée. La seule concentration réduisant de manière significative la fluorescence de la GFP était de 8 mM, une concentration à laquelle des effets de la croissance et le ver morts occasionnels ont été observés (observations qualitatives). La diminution de la bioluminescence (bioluminescence et normalisé) était supérieure à celle de fluorescence, conformément à la diminution de la fonction et les effets sur la production d'ATP mitochondrial.
L'oxaloacétate intermédiaire du cycle de l'acide citrique testé sur C. elegans souche PE254 à une concentration unique de 8 mm, a conduit à une augmentation de la bioluminescence (Figure 3). Pas une fluorescence GFPnce mesures ont été obtenus ou l'observation visuelle supplémentaire effectuées; Cependant, une telle réponse à une concentration unique mériterait davantage l'exposition de confirmation à une gamme de concentrations, et des observations plus détaillées sur les effets. Une amélioration de la bioluminescence par ce composé est pas surprenant que cela peut supposer de conduire à une plus grande activité du cycle de l'acide citrique, avec finalement une plus grande production d'ATP (néanmoins, il serait souhaitable de contrôler les éventuels effets sur les niveaux de luciférase en évaluant fluorescence de la GFP dans des expériences ultérieures). Les ensembles de données d'oxaloacétate présentés révéler l'étendue de la variabilité de la réponse observée dans les expériences à base de luciférase. Dans notre expérience, cette variabilité est une caractéristique du système de test particulier pour les conditions d'exposition, moins attentatoires.
La luciférase de luciole composés inhibiteurs DDD00001434, DDD0001477, DDD00000635 et DDD00023047 ont été testés in vitro en regardant les effets sur le PUrified enzyme et in vivo en utilisant le C. elegans luc: GFP exprimant souche. Il n'y avait aucune preuve que des composés testés a causé la mort de nématodes dans les conditions d'exposition. Tous les 4 composés affectés de l'activité luciférase in vitro aux concentrations testées 2 et 100 uM 25 (figure 4A). DDD00001434 tué l'activité de la luciférase purifiée presque complètement, ce qui a fourni une justification crédible pour la forte baisse de la bioluminescence in vivo (figure 4B). Bien que, in vitro et in vivo ne sont pas directement comparables, la réponse à DDD00023047 était similaire dans les deux essais. DDD0001477 et DDD00000635 provoqué une diminution plus importante in vivo que in vitro. Ces composés ont été fournis pour les vers de terre vivants 22 heures avant le substrat de luciférine, et les résultats peuvent refléter qu'ils ne se déplacent pas facilement à partir du site actif de la luciférase lorsque luciférine est devenu available. Alternativement, DDD0001477 et DDD00000635 peuvent avoir un effet supplémentaire sur les niveaux ATP cellulaire. Ce devrait être évalué par des moyens qui ne comportent pas la luciférase de luciole. De la note était la forte amélioration de signal de la GFP dans des vers vivants exposés à aggraver DDD00000635. Cette question sera discutée ci-dessous.

Figure 1. Le complexe mitochondrial I inhibiteur de la roténone a diminué le statut énergétique de C. elegans bioluminescence tel que mesuré par la souche PE254. synchronisé de la scène vers L4 (45-46 h après l'alimentation fournie aux larves L1) exposée à 0, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 et 160 uM de la roténone dans DMSO 1% pour 2 h (court) ou 24 h (exposition longue) des lectures antérieures de bioluminescence respectivement à 48 et 69 h de développement du ver après la nourriture disponible. Bioluminescence (unité relative de lumière parts, RLU) ont été exprimées en pourcentage du véhicule (1% DMSO) des valeurs. Les barres d'erreur représentent SEM de répétitions techniques à chaque concentration de roténone (n = 6). Toutes les concentrations testées ont donné lieu à une différence statistiquement significative par rapport au contrôle du véhicule (p <0,001).

Figure 2. Le paraquat oxydatif de stress a diminué le statut énergétique de C. elegans souche PE254 d'une manière dépendant de la concentration (mesuré par bioluminescence). des vers à étages synchronisée L4 (pour plus de commodité dans ce cas à 41 heures après l'alimentation fournie aux larves L1) ont été exposés à 0, 0,25, 0,5, 1, 2, 4 ou 8 paraquat mM pendant 24 heures. Fluorescence de la GFP (Unité des unités relatives de fluorescence, RFU) a été utilisé pour normaliser les données de bioluminescence (unité RLU), les deux extrémités obtenus à 65 le développement des RH. Les données sont exprimées en pourcentage du contrôle (1% de DMSO). Les barres d'erreur représentent SEM de répétitions techniques(n = 5 pour des concentrations différentes; n = 18 pour les témoins). Une ANOVA à un facteur: *** p <0,001 par rapport au contrôle du véhicule.

Figure 3. Le cycle de l'acide citrique oxaloacétate intermédiaire (8 mM) a amélioré la bioluminescence de C. elegans souche PE254. les vers de la scène synchronisée L4 (45-46 heures après la nourriture fournie aux larves L1) ont été exposés à fraîchement préparé mM oxaloacétate 8 pendant 18 h ± 30 min. Bioluminescence (unité AVC) a été lue à un temps de développement de 63,5 h ± 1 heure et a été exprimée en pourcentage du contrôle du véhicule (ddH 2 O). Différentes colonnes représentent différents ensembles de données de 8 réplicats technique alloués aux différentes plaques à 96 puits à l'intérieur de la même expérience. Les barres d'erreur représentent SEM de répétitions techniques (n = 8). 2-Way ANOVA avec 'set' et 'concentration' en tant que facteurs: ̵6; Set 'p> 0,05, «concentration» p <0,001 et terme d'interaction p> 0,05.
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B

Figure 4. Test des réponses aux 4 composés de la découverte de médicaments bibliothèque Dundee composé 13 (C1: DDD00001434, C2: DDD0001477, C3: DDD00000635 et C4: DDD00023047) avec une activité inhibitrice connue sur la luciférase de luciole luminescence. (A) Effet des composés sur l'activité de la luciférase de luciole purifiée de (mesurée en unités lumineuses, RLU), exprimée en pourcentage de contrôle du véhicule. Le kit de bioluminescence CLSII ATP (Roche, Manheim, Allemagne) a été utilisé conformément aux instructions de la même quantité d'enzyme luciférase aliquotée aux puits (blanc 96-well Les plaques de microtitration). ATP a été fourni à une concentration finale de 10 uM et 1 pl de composé (concentration finale indiquée) ou du DMSO (1%) a été ajouté. Signal de luminescence a été intégrée pendant 10 sec. Les barres d'erreur représentent SEM de répétitions techniques (n = 4). Analyse: L'analyse de variance; * p <0,05 ou *** p <0,001 par rapport au contrôle du véhicule. Les différences entre 25 et 100 uM très importantes pour C1 (DDD00001434; p <0,001) et significative pour C2 et C3 (respectivement DDD0001477 et DDD00000635; p <0,05). (B) dans des mesures in vivo de la bioluminescence, la bioluminescence normalisées par rapport à la fluorescence de la GFP et fluorescence GFP de C. elegans souche PE254 à 67 h temps de développement après une exposition à des composés d'essai pendant 22 heures. Les barres d'erreur représentent SEM de répétitions techniques (n = 8). L'analyse statistique (Une façon-analyse de la variance) réalisé sur les données regroupées de 3 ensembles de données (3 xn = 8). * p <0,05 ou *** p <0,001 par rapport au contrôle du véhicule respectif. DifférenCES entre 25 et 100 um seulement statistiquement significative (p <0,05) pour la bioluminescence normalisée après une exposition à C4 (DDD00023047).
| Moment de la journée | Jour 1 | Jour 2 | Jour 3 | Jour 4 | Jour 5 | Jour 6 | Jour 7 | Jour 8 |
| 9-10 | | | | | | | | Etape 5 |
| 10-11 | | | | | | | | Etape 5 |
| 11-12 | | | | | | | Étape 4 | Etape 5 |
| 12-13 | | | | | | | Étape 4 | |
| 13-14 | | | | | | | | |
| 14-15 | | | | | | | | |
| 15-16 | | | | | | | | |
| 16-17 | Étape 1 | | | | Etape 3 | | | |
| 17-18 | | | | | | | | |
| 18-19 | | | | Étape 2 | | | | |
Tableau 1. Aperçu des étapes du protocole à effectuer chaque jour des expériences de nématodes (article 3) et a suggéré timings.