Un saggio di High-throughput per la previsione di tossicità chimica di Automated fenotipica profilatura di Caenorhabditis elegans

Shan Gao; Weiyang Chen; Nan Zhang; Chi Xu; Haiming Jing; Wenjing Zhang; Gaochao Han; Matthew Flavel; Markandeya Jois; Yingxin Zeng; Jing-Dong  J. Han; Bo Xian; Guojun Li

doi:10.3791/59082

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Articolo metodologico

Un saggio di High-throughput per la previsione di tossicità chimica di Automated fenotipica profilatura di Caenorhabditis elegans

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DOI:

10.3791/59082

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14 marzo 2019

Shan Gao^*¹ , Weiyang Chen^*² , Nan Zhang¹ , Chi Xu³ , Haiming Jing¹^,⁴ , Wenjing Zhang¹^,⁴ , Gaochao Han¹^,⁴ , Matthew Flavel⁵ , Markandeya Jois⁵ , Yingxin Zeng¹ , Jing-Dong J. Han³ , Bo Xian³ , Guojun Li¹^,⁴

¹Beijing Key Laboratory of Diagnostic and Traceability Technologies for Food Poisoning, Beijing Center for Disease Prevention and Control/Beijing Center of Preventive Medicine Research, China, ²College of Computer Science and Technology, Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences), China, ³Key Laboratory of Computational Biology, CAS Center for Excellence in Molecular Cell Science, Collaborative Innovation Center for Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences-Max Planck Partner Institute for Computational Biology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, China, ⁴Beijing Key Laboratory of Environmental Toxicology, School of Public Health, Capital Medical University, China, ⁵School of Life Sciences, La Trobe University, Australia

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Un metodo quantitativo è stato sviluppato per identificare e prevedere la tossicità acuta dei prodotti chimici analizzando automaticamente l'analisi fenotipica dei Caenorhabditis elegans. Questo protocollo descrive come trattare vermi con prodotti chimici in una piastra 384 pozzetti, catturare video e quantificare tossicologici fenotipi correlati.

Abstract

L'applicazione di test di tossicità delle sostanze chimiche negli organismi superiori di ordine, come topi o ratti, è lungo e costoso, grazie alla loro lunga durata di vita e problemi di manutenzione. Al contrario, il nematode Caenorhabditis elegans (c. elegans) presenta vantaggi per renderlo la scelta ideale per i test di tossicità: una vita relativamente breve, facile coltivazione e riproduzione efficiente. Qui, descriviamo un protocollo per la profilazione fenotipica automatica di c. elegans in una piastra 384 pozzetti. I vermi del nematode sono coltivati in una piastra 384 pozzetti con trattamento medio e chimico liquidi e video è presi di ciascun pozzetto per quantificare l'influenza chimica su 33 caratteristiche di verme. Risultati sperimentali dimostrano che le caratteristiche di fenotipo quantificati possono classificare e prevedere la tossicità acuta di diversi composti chimici e stilare un elenco di priorità per ulteriori prove di valutazione di tossicità chimica tradizionale in un modello del roditore.

Introduzione

Con il rapido sviluppo di composti chimici applicato alla produzione industriale e la vita quotidiana delle persone, è importante studiare la tossicità test di modelli per le sostanze chimiche. In molti casi, il modello animale roditore è impiegato per valutare la potenziale tossicità di diverse sostanze chimiche sulla salute. In generale, la determinazione delle concentrazioni letali (cioè, la dosati 50% dose letale [LD50] di diverse sostanze chimiche) è utilizzata come parametro tradizionale in un modello di roditore (ratto/topo) in vivo, che è molto costoso e richiede tempo. Inoltre, a causa della riduzione, affinare, o sostituire il principio di (3R) che è central....