Quantifier l’apport alimentaire chez Caenorhabditis elegans en mesurant la clairance bactérienne
23 février 2024
Ce protocole décrit un test permettant de quantifier le taux d’alimentation de Caenorhabditis elegans basé sur la mesure de l’élimination des bactéries en culture liquide.
Mes recherches visent à comprendre les voies transcriptionnelles et métaboliques sous-jacentes aux changements induits par les médicaments dans le comportement alimentaire. Je m’efforce d’identifier des médicaments qui réduisent l’apport alimentaire et prolongent la durée de vie, ce qui indique l’activation de voies de jeûne saines. À l’aide de notre test de clairance bactérienne, nous avons identifié deux voies distinctes qui modulent l’apport alimentaire induit par la sérotonine et l’apport alimentaire induit par les antipsychotiques.
J’étudie maintenant comment ces voies sont liées à l’alimentation chez les mutants à longue durée de vie. Ce protocole permet aux chercheurs d’étudier la relation entre l’alimentation et la longévité. Le taux d’alimentation est généralement caractérisé par le pompage pharyngé.
Cependant, le taux de pompage chez C. elegans n’est pas nécessairement proportionnel à la quantité de nourriture consommée. Lorsqu’il est ajouté à ces tests précédents, ce protocole donne une quantité quantifiable d’apport alimentaire par population de vers. Notre test nous permet de moduler quantitativement l’alimentation à l’aide de petites molécules, et de déterminer comment le changement induit modifie simultanément la durée de vie.
Aperçu
Ce protocole décrit un dosage pour quantifier le taux d'alimentation de Caenorhabditis elegans en mesurant l'élimination des bactéries en culture liquide. Il permet aux chercheurs d'explorer la relation entre le comportement alimentaire et la longévité.
Composantes clés de l'étude
Domaine de science
- Neuroscience
- Biologie comportementale
- Études métaboliques
Contexte
- La compréhension du comportement alimentaire chez C. elegans peut fournir des aperçus sur les voies métaboliques.
- Des dosages précédents ont montré que les taux de pompage pharyngé ne sont pas directement corrélés à l'apport alimentaire.
- Ce protocole améliore la quantification de l'apport alimentaire par population de vers.
- Il est essentiel pour étudier les effets des médicaments sur l'alimentation et l'espérance de vie.
Objectif de l'étude
- Identifier les médicaments qui peuvent réduire l'apport alimentaire et prolonger la durée de vie.
- Investiguer les voies modulant l'apport alimentaire en réponse à la sérotonine et aux médicaments antipsychotiques.
- Établir une méthode fiable pour quantifier le comportement alimentaire chez C. elegans.
Méthodes utilisées
- Préparation de la culture bactérienne OP50 pour les dosages d'alimentation.
- Isolement et lavage des larves de C. elegans des plaques NGM.
- Incubation des vers pour atteindre le stade L4 avant le traitement médicamenteux.
- Mesure de la densité optique pour évaluer les changements d'apport alimentaire.
Résultats principaux
- Identification de voies distinctes affectant le comportement alimentaire induit par la sérotonine.
- Démonstration que les mutants daf-16 mu86 présentent des réponses alimentaires altérées.
- Montrage de différences significatives dans l'apport alimentaire avec divers traitements médicamenteux.
- Établissement d'une corrélation entre le taux d'alimentation et l'espérance de vie chez C. elegans.
Conclusions
- Ce dosage fournit un outil précieux pour étudier les effets des médicaments sur le comportement alimentaire.
- La compréhension de ces voies peut conduire à des aperçus sur la longévité et la santé métabolique.
- Le protocole peut être adapté à diverses conditions expérimentales pour explorer la dynamique alimentaire.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
Quantitative measurement of food intake in Caenorhabditis elegans using bacterial clearance enables high-throughput interrogation of metabolic and longevity pathways. This assay supports predictive confidence in early-stage target validation and mechanistic de-risking for compounds modulating feeding behavior. Its scalability and direct quantification facilitate robust portfolio triage in metabolic and aging research pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct quantification of food intake to interrogate metabolic pathway hypotheses.
- Supports functional validation of genetic and pharmacological targets affecting feeding and lifespan.
- Facilitates mechanistic de-risking by distinguishing pathway-specific effects on feeding behavior.
- Provides predictive confidence for advancing compounds with metabolic or aging indications.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized, quantitative outputs suitable for high-throughput drug screening.
- Enables reproducible assessment of compound effects on feeding across multiple genetic backgrounds.
- Supports assay scalability and platform reuse for diverse compound libraries.
- Prepares validated biological systems for downstream phenotypic screening workflows.
Translational & Preclinical Research
- Aligns feeding phenotypes with translational biomarkers relevant to metabolic health and longevity.
- Provides continuity from early discovery through preclinical validation of metabolic modulators.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on quantitative, disease-relevant endpoints.
- Supports predictive de-risking for compounds targeting conserved metabolic pathways.
Pipeline & Workflow Integration
This bacterial clearance assay integrates from early discovery through lead identification and preclinical research, supporting hypothesis testing and quantitative phenotyping in metabolic and aging pipelines.
- Discovery Biology: Quantifies food intake to clarify pathway involvement and validate target engagement.
- Screening: Provides reproducible, scalable assay outputs for compound evaluation and dose-response analysis.
- Analytics: Generates quantitative readouts (e.g., OD600) enabling statistical comparison of feeding rates across conditions.
- Translational Research: Links feeding modulation to lifespan and metabolic health, supporting biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, standardized platform for metabolic and longevity research across programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in metabolic target validation.
- Operational Value: Enhances assay standardization, reproducibility, and throughput for screening campaigns.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making and capital efficiency by providing robust quantitative endpoints.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of metabolic and aging-related assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in C. elegans handling and quantitative phenotyping.
- Needs access to microtiter plate readers and sterile culture infrastructure.
- Demands cross-team standardization of assay setup and data analysis protocols.
- Adaptable to various genetic backgrounds and compound classes with appropriate controls.
- Dependent on accurate worm counting and bacterial quantification for reliable outputs.
