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Article de méthode

Extraction de phéromones sexuelles volatiles et test de chimioattraction chez Caenorhabditis elegans

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DOI :

10.3791/67115

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9 août 2024

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Dans cet article

Résumé

Ce protocole établit des méthodes pour extraire et quantifier les réponses à la phéromone sexuelle volatile chez C. elegans, fournissant des outils pour étudier la communication chimique et la trajectoire de navigation.

Résumé

La communication chimique est vitale pour la santé de l’organisme, la reproduction et le bien-être général. La compréhension des voies moléculaires, des processus neuronaux et des calculs régissant ces signaux reste un domaine de recherche actif. Le nématode Caenorhabditis elegans fournit un modèle puissant pour étudier ces processus car il produit une phéromone sexuelle volatile. Cette phéromone est synthétisée par les femelles vierges ou les hermaphrodites appauvris en spermatozoïdes et sert d’attractif pour les mâles.

Ce protocole décrit une méthode détaillée pour isoler la phéromone sexuelle volatile de plusieurs souches de C. elegans (souche WT N2, daf-22 et fog-2) et C. remanei. Nous fournissons également un protocole pour quantifier la réponse chimiotaxique masculine à la phéromone sexuelle volatile. Notre analyse utilise des mesures telles que l’indice de chimiotaxie (C.I.), le temps d’arrivée (A.T.) et un tracé de trajectoire pour comparer avec précision les réponses masculines dans diverses conditions. Cette méthode permet d’établir des comparaisons robustes entre des mâles de différents antécédents génétiques ou stades de développement. De plus, le dispositif expérimental décrit ici est adaptable à l’étude d’autres produits chimiques de chimioattraction.

Introduction

L’interaction entre la communication chimique et le succès de la reproduction est un principe fondamental dans le règne animal 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10. Les phéromones sexuelles déclenchent un large éventail de comportements sexuellement dimorphes essentiels pour localiser les partenaires, coordonner les é....

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Protocole

1. Extraction brute de phéromones sexuelles chez les femelles et les hermaphrodites

  1. Protocole pour la synchronisation de C. elegans
    1. Préparation des femelles adultes ou hermaphrodites
      1. Surveiller quotidiennement les plaques de culture jusqu’à ce qu’il y ait une grande population de femelles adultes/hermaphrodites et que la source de nourriture OP50 s’épuise. À l’aide de femelles fog-2 C. elegans et WT C. remanei pour l’extraction brute des phéromones sexuelles, préparez des œufs synchronisés à partir des femelles accouplées.
        REMARQUE : Dans ce protocole, les animaux....

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Résultats

Analyse de trajectoire de la perception des phéromones sexuelles volatiles : souche défectueuse dans le test de chimioattraction
Ce test de chimioattraction différencie de manière fiable les souches de type sauvage et mutantes de C. elegans dans leur réponse aux phéromones sexuelles volatiles. Les expériences réussies avec les mâles him-5 démontrent systématiquement une chimiotaxie robuste envers la source de phéromones. Cela se traduit par un indice.......

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Discussion

Ce protocole fournit une méthodologie robuste pour l’extraction des phéromones sexuelles volatiles de C. elegans, ainsi que l’établissement d’un test de chimioattraction robuste pour mesurer les réponses de chimioattraction masculine. Des informations supplémentaires peuvent être trouvées dans le guide d’utilisation de WormLab (voir la table des matériaux) ; Pour un code de base permettant de visualiser la trajectoire du mouvement du ver, reportez-vous à la sect.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Remerciements

Nous sommes reconnaissants au Dr Tingtao Zhou d’avoir conçu et écrit le code pour les visualisations de trajectoire utilisées dans notre analyse. Ce travail a été soutenu par le financement de R01 NS113119 (PWS), de la bourse postdoctorale senior Chen et de l’Institut Tianqiao et Chrissy Chen pour les neurosciences.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
10 cm Petri dishesFalcon25373-100Falcon bacteriological Petri dish 100 x 15 mm
6 cm Petri dishesFalcon25373-085Falcon bacteriological Petri dish 60 x 15 mm
C. remanei (EM464)CGC
CentrifugeEppendorfcentrifuge 5418 Toute marque devrait fonctionner.
Chemoattraction assay platesHomemade solutionN/A1,5% d'agar, 25 mM NaCl, 1,5 mM de Tris-base et 3,5 mM de Tris-Cl
CholesterolAlfa Aesar57-88-5
Dissecting MicroscopeLeicaLeicaMZ75 Toute marque devrait fonctionner.
E. Coli OP50CGC
EthanolKoptec64-17-5
fog-2(q71) (JK574)CGC
him-5(e1490)(CB4088)CGC
Household bleachClorox Germicidal bleach concentrated Javellisant
M9 bufferHomemade solutionN/A3 g de KH2PO4, 11,3 g de Na2HPO4.7H2O, 5 g de NaCl, H2O à 1 L. Stériliser par autoclavage. Ajouter 1 mL de MgSO4 1 M après refroidissement à la température ambiante.
Magnesium Sulfate, Anhydrous, PowderMacronM1063-500GM-EA
MicrowaveTOSHIBAN/A Toute marque devrait fonctionner.
N2CGC
NaOHSigma-aldrichS318-31 M
NGM plates solutionHomemade solutionN/A2,5 g de peptone, 18 g d'agar, 3 g de NaCl, H2O à 1 L. Stériliser par autoclavage. Une fois l'autoclave terminé (2 h), attendez que la température du milieu baisse à 65 °C. Mettez sur une plaque chauffante à 65 °C et remuez. Ajoutez ensuite les éléments suivants, en attendant 5 min entre chacun pour éviter la cristallisation : 1 mL de CaCl2 (1 M), 1 mL de MgSO4 (1 M), 25 mL de K3PO4 (1 M, pH=6), 1 mL de cholestérol ( 5 mg/mL dans l'éthanol).
ParafilmBemis13-374-10Bemis Parafilm M Laboratory Wrapping Film
PeptoneVWR97063-324
Pipet- aidDrummond Scientific 4-000-100 Toute marque devrait fonctionner.
Plastic paper OctagoWaterproof Screen Printing Inkjet Transparency Filmhttps://www.amazon.com/Octago-Waterproof-Transparency-Printing-Printers/dp/B08HJQWFGD
Potassium chlorideSigma-aldrichSLBP2366V
Potassium phosphateSpectrum7778-77-0
PipetteEppendorfSKU: EPPR4331; MFG#: 223130000620 - 200 µL, 100 - 1000 µL, toute marque devrait fonctionner.
RotatorLabnetSKU: LI-H5500 Labnet H5500 Mini LabRoller avec rotateur à double direction. Toute marque devrait fonctionner.
Sodium chlorideVWR7647-14-5
sodium phosphate dibasicSigma-aldrichSLCG3888
Tris-baseSigma-aldrich77-86-1
Tris-Cl Roche1185-53-1
TryptoneVWR97063-390
VortexScientific industriesVortex-Genie 2 Toute marque devrait fonctionner.
WormLab system MBF BioscienceN/Ahttps://www.mbfbioscience.com/help/WormLab/Content/home.htm; https://www.mbfbioscience.com/products/wormlab/
WormpickerHomemade N/Afait avec des pointes de pipette en platine et en verre

Références

  1. Audesirk, T. E. Chemoreception in Alphysia californica. Iii. Evidence for pheromones influencing reproductive behavior. Behav Biol. 20 (2), 235-243 (1977).
  2. Traynor, K. S., Le Conte, Y., Page, R. E. Jr

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Réimpressions et autorisations

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