Elegan Caenorhabditis הוא מודל שימושי כדי לחקור את הפונקציות של חומצות שומן רב בלתי רוויות בפיתוח ופיזיולוגיה. פרוטוקול זה מתאר שיטה יעילה להשלמת ג elegans דיאטה עם חומצות שומן רב בלתי רוויות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
Elegan Caenorhabditis הוא מודל שימושי כדי לחקור את הפונקציות של חומצות שומן רב בלתי רוויות בפיתוח ופיזיולוגיה. פרוטוקול זה מתאר שיטה יעילה להשלמת ג elegans דיאטה עם חומצות שומן רב בלתי רוויות.
חומצות שומן חיוניות לתפקודים תאיים רבים. הם משמשים מולקולות אחסון אנרגיה יעילה כמו, מרכיבים את הליבה ההידרופובי של ממברנות, ולהשתתף במסלולי איתות שונים. Caenorhabditis elegans מסנתז את כל האנזימים הדרושים לייצור מגוון של חומצות אומגה -6 ואומגה -3. זה, בשילוב עם האנטומיה ומגוון של כלים גנטיים זמינים הפשוטים, להפוך אותו למודל אטרקטיבי ללמוד לתפקד של חומצות שומן. על מנת לחקור את המסלולים הגנטיים המתווכים את ההשפעות הפיזיולוגיות של חומצות שומן בתזונה, פיתחנו שיטה כדי להשלים את ג דיאטת elegans עם חומצות שומן בלתי רוויות. תוספת היא אמצעי יעיל כדי לשנות את הרכב חומצות שומן של תולעים ויכולה לשמש גם כדי להציל את הפגמים במוטנטים חומצת שומן לקוי. השיטה שלנו משתמשת באגר נמטודות צמיחה הבינוני (NGM) בתוספת מלחי acidsodium השומן. חומצות השומן בתוספת הצלחות הפכו incorporaטד לממברנות של מקור החיידקים שבמזון, אשר לאחר מכן הוא נלקח על ידי ג elegans שניזונים מהחיידקים בתוספת. גם אנו מתארים פרוטוקול גז כרומטוגרפיה לעקוב אחר השינויים בהרכב חומצות שומן המתרחשים בתולעים בתוספת. זוהי דרך יעילה כדי להשלים את התזונה של אוכלוסיות קטנות וגדולות של ג elegans, המאפשר מגוון רחב של יישומים לשיטה זו.
חומצות שומן הם מרכיבים חיוניים מבניים של ממברנות, כמו גם מולקולות אחסון אנרגיה יעילה. בנוסף, יכולות להיות ביקע חומצות שומן מקרומים תאיים על ידי lipases ולהיות שונה אנזימים כדי לייצר effectors איתות 1. חומצות שומן רב בלתי רוויות באופן טבעי (PUFAs) מכילות שניים או יותר קשרים כפולים cis. אומגה 3, חומצות השומן וחומצות שומן אומגה 6 נבדלות זה מזה המבוססים על עמדותיהם של קשרים כפולים ביחס לסוף מתיל של חומצת השומן. תזונה בריאה דורשת שתי אומגה 3, חומצות שומן אומגה 6 ו. עם זאת, תזונה מערבית עשירה במיוחד באומגה 6 וחומצות שומן ודלות באומגה 3, חומצות שומן. גבוהה של אומגה 6 לאומגה 3 יחס חומצת שומן קשורה לסיכון מוגבר למחלות לב וכלי דם ודלקת, עם זאת, הפונקציות מועילות ומזיקות המדויקים של חומצות שומן מסוימות אינן מובנות 2 כן. Elega Caenorhabditis התולעת העגולהNS הוא שימושי בחקר התפקוד של חומצות שומן כי זה מסנתז את כל האנזימים הדרושים לייצור מגוון של חומצות אומגה -6 ואומגה -3, כולל desaturase אומגה 3, פעילות שאינה קיים ברוב בעלי החיים 3,4. מוטנטים חסרי אנזימי desaturase חומצת שומן מצליחים לייצר PUFAs הספציפית, מה שמוביל למגוון של ליקויים התפתחותיים ונוירולוגי 4-6.
כדי לחקור את ההשפעות הפיזיולוגיות של חומצות שומן בתזונה, פיתחנו assay ביוכימיים בקנה אחד עם ניתוח גנטי הן באמצעות מוטציה וטכניקות לדפוק למטה RNAi בג elegans. תוספת של PUFAs הספציפית מושגת על ידי הוספת תמיסת מלח נתרן חומצת שומן למדיום אגר לפני המזיגה. התוצאה היא ספיגת PUFA על ידי א ' מקור מזון coli, שבו הוא מצטבר בקרומים חיידקיים. ג elegans לבלוע חיידקי PUFA המכיל, ותוספי תזונה די בכך כדי להציל את defects של מוטציות PUFA לקויות. תוספת של רוב חומצות שומן אין השפעות מזיקות על בעלי חיים מסוג בר, לעומת זאת, חומצות ספציפיות אומגה 6 וחומצות שומן, במיוחד חומצת dihomo גמא לינולנית (DGLA, 20:03 n-6) גורם להרס קבוע של ג תאי נבט elegans 7,8.
גז כרומטוגרפיה משמשת כדי לפקח על הספיגה של חומצות שומן בתוספת במקור חיידקי מזון (או OP50 או HT115), כמו גם בנמטודות. התוספת של Tergitol חומר הניקוי (NP-40) בתקשורת מאפשרת חלוקה שווה של חומצות שומן דרך כל הצלחת והספיגה יעילה יותר של חומצות שומן על ידי א ' coli ונמטודות. מצאנו כי חומצות שומן בלתי רוויות נלקחות בקלות על ידי חיידקים וג elegans, אבל הספיגה של חומצות שומן רוויות היא הרבה פחות יעיל. מאמר זה יתאר צעד אחר צעד כיצד להשלים את התקשורת אגר עם חומצות שומן, כמו גם כיצד לפקח על ספיגת חומצת שומן בהנמטודות דואר באמצעות גז כרומטוגרפיה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומצות שומן רב בלתי רוויות הן רגישות לחום, אור וחמצן. לכן, יש להקפיד בעת הכנת צלחות תוספי חומצת שומן כך שחומצות שומן אינן חשופות לחום והאור עודפים. תקשורת NGM מכילה 0.1% Tergitol (NP-40) היא autoclaved ומקורר באופן חלקי, לאחר שמלחי נתרן חומצת שומן נוספים עם ערבוב מתמיד. הצלחות להתייבש בחושך. ספיגה של חומצות שומן על ידי ג elegans תרבית על צלחות אלה אז יכולים להיות במעקב על ידי גז כרומטוגרפיה.
1. הכנה של חומצות שומן בתוספת תקשורת
2. גרימת הרס תאים נבט על ידי תוספת של DGLA
3. המאשר את חומצת שומן ספיגה על ידי גז כרומטוגרפיה
הרכב חומצות שומן כולל של ג elegans יכול להיקבע על ידי ייצור אסטרים מתילים של חומצות שומן (fames) אשר לאחר מכן הם נפרדו ולכמת באמצעות Chr גזomatography 4.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוספת של ג דיאטת elegans היא מוגבלת על ידי יכולתו של מקור חיידקים שבמזון לספיג ולשלב חומצת שומן לתוך קרום החיידק. כדי לקבוע את היכולת של א ' coli OP50 להטמיע חומצות שומן שונות לקרומיו, OP50 היה מצופה על תקשורת ללא תוספת, 0.1 מ"מ ו0.3 ריכוזי מ"מ של חומצה סטארית (18:00), oleate נתרן (18:01 n-9), ונתרן DGLA (20 : 3N-6). צלחות היו יבשות בטמפרטורת חדר למשך 2 ימים בחושך, וטופחו על 20 מעלות צלזיוס במשך 3 ימים. מדשאות חיידקים נאספו על ידי בעדינות מ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן אנו מתארים שיטה של תוספת של ג elegans עם חומצות שומן בלתי רוויות בתזונה. כפי שהוזכר לעיל, יש להקפיד בהכנת צלחות PUFA תוספת בגלל אופי התגובה של הקשרים כפולים בPUFAs גורם לחומצות שומן אלו להיות רגישות לחמצון באמצעות חום ו11 אור. כדי למנוע חמצון, חשוב להוסיף PUFA למדיום אגר הנוזלי לאחר שהתקשורת מקורר 55 מעלות צלזיוס וצלחות חנויות בסביבה חשוכה.
אחרים הציגו חומצות שומן חופשיות לג elegans
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
אנו מודים לכריס ובסטר לביצוע הניסויים הראשוניים שמוצגים באיור 3 תוצאות הנציג וג'ייסון ווטס וכריס וובסטר על הערות מועילות על כתב היד. מימון למחקר זה מסופק על ידי מענק מהמכון הלאומי לבריאות (ארה"ב) (R01DK074114) לJLW. זני נמטודות חלקם משמשים בעבודה זו סופקו על ידי המרכז לגנטיקת Caenorhabditis, אשר ממומן על ידי משרד NIH של תוכניות תשתיות מחקר (OD010440 P40).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Bacto-Agar | Difco | 214010 | |
| טריפטון | דיפקו | 211705 | |
| NaCl | J.T. בייקר | 3624-05 | |
| טרגיטול | סיגמא | NP40S-500 מ"ל | |
| כולסטרול | סיגמא | C8667-25G | (5 מ"ג/מ"ל באתנול) |
| MgSO4 | J.T. Baker | 2504-01 | |
| CaCl2 | J.T. Baker | 1311-01 | |
| K2HPO4 | J.T. Baker | 3254-05 | |
| KH2PO4 | J.T. Baker | 3246-05 | |
| נתרן דיהומוגמה לינולנאט | NuCHEK | S-1143 | |
| מים | חמים סטריליים Millipore | ||
| מים סטריליים לאיסוף תולעים | |||
| מים ללא נוקלאז לתמיסת מלאי DGLA | אמביון | AM9932 | |
| Ampicillin | Fisher Scientific | BP1760-25 | 100 מ"ג/מ"ל במים (עבור צלחות RNAi) |
| איזופרופיל-בטא-D-תיוגלקטופירנוזיד (IPTG) | Gold Biotechnology | 12481C100 | 1 M במים (עבור לוחות RNAi) |
| HSO4 | J.T. Baker | 9681-03 | |
| מתנול | פישר סיינטיפיק | A452-4 | |
| הקסאן | פישר סיינטיפיק | H302-4 | |
| דיאמינדינופנילינדול (DAPI) | Sigma | D9542 | |
| VectaShield | Vector Laboratories | H-1000 | |
| זכוכית | בקבוק קורנינג | 4980-2L | |
| בקבוקי זכוכית הניתנים לחיטוי עם מוטות ערבוב | Fisherbrand | FB-800 | |
| צילינדר בוגר זכוכית ניתנת לחיטוי | Fisherbrand | 08-557 | |
| צלחת ערבוב | VWR | 97042-642 | |
| אמבט מים ב-55+ & deg; סי | דיוק סיינטיפיק בע"מ | 66551 | |
| פקק בורג בקבוקון זכוכית חום | שמש SRI | 200 494 | |
| מיכל | |||
| סיוע פיפטה | P-90297 | ||
| פיפטות סרולוגיות סטריליות (25 מ"ל) | קורנינג | 4489 | |
| מבער בונסן | VWR | 89038-534 | |
| מיקרוסקופ דיסקציה | Leica | ||
| TLB3000 צינור זכוכית סילאני | תרמו מדעי | STT-13100-S | עבור FAMEs נגזרת |
| PTFE מכסי בורג | Kimble-Chase | 1493015D | |
| צנטריפוגה קלינית לשולחן | IEC | ||
| GC בקבוקון מלחץ | SUN SRi | 200 000 | |
| GC בקבוקון הכנס | SUN SRi | 200 232 | |
| GC כובע בקבוקון | SUN SRi | 200 100 | |
| כרומטוגרף גז | Agilent | 7890A | |
| גלאי ספקטרומטריית מסה | Agilent | 5975C | |
| עמודה לכרומטוגרפיית גז | Suppelco | SP 2380 | 30 m x 0.25 מ"מ עמוד נימי סיליקה התמזגו |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.