$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Een voorbeeld van een belichte plaat die is genomen door het vet kleuring workflow wordt getoond in Figuur 1. Specifieke controles ten behoeve van vet (daf-2 insuline-receptor RNAi), weinig vet (lpd-3-eiwit die nodig is voor lipide opslag korrels in de darm RNAi), klein en weinig vet (FASN-1 vetzuur synthase RNAi), en lege vector ( control) tonen de verschillen in fluorescentie intensiteit volgens de vetgehalten van de dieren en de overeenkomstige lipide bedragen bepaald met GC / MS analyse (Figuur 2). Merk op dat gen inactivations leiden tot ontwikkelingsachterstand gearresteerd, kleine dieren vaak zal blijken veel minder vet hebben dan volwassen controledieren, ongeacht of aansluiting op het vetmetabolisme (figuur 3). Secundaire analyses, met inbegrip van vlekken analyse en Lipidenbiochemie met SPE-GCMS van wild-type controle dieren van vergelijkbare ontwikkelingsfase moet worden gedaan om de geldigheid van zorgenkleine of ontwikkelingsachterstand gearresteerd positieve hits. Bij FASN RNAi-1 (Figuur 2), dieren aanhouding in hetzij de L2 of L3 larvestadium en hebben vet kleuring lager dan volwassen control RNAi, maar vergelijkbaar in overvloed voor L2-L3 stadium control RNAi dieren (vet vlek procent van de volwassen controle RNAi: 49,9 ± 4,5% voor FASN-1 RNAi en 20,2 ± 2,1% voor L2 controle RNAi, en 64,7 ± 1,3 voor L3 controle RNAi). Als alternatief, biochemische analyse toonde een lagere TAG / PL verhouding dan L2 stadium afgestemd N2 controledieren (TAG / PL: 22,5 ± 2,9 voor FASN-1 RNAi en 46,1 ± 3,4 voor fase-gematchte controlegroep RNAi, P ≤ 0,05). Dus in dit geval kan worden bevestigd door biochemische analyse FASN-1 een rol in lipide opslag in plaats van een fase-specifieke verlaging van vetmassa heeft.
De follow-up analyse van belichte wormen leunt zwaar op een computationele platform zoals Cell Profiler met behulp vande WormToolbox 30. Voor kleinere aantallen afbeeldingen, kan een algemeen beschikbare beeldanalyse platform, zoals ImageJ, vrij verkrijgbaar zijn bij de NIH, worden gebruikt. Voor onze analyse werden unieke Matlab scripts gebruikt om het goed te identificeren en vervolgens de lege putjes of met bubbels sluiten en kleine verontreinigingen onderscheiden van wormen. Handmatige kwaliteitscontrole nodig was voor afbeeldingen die zijn gemarkeerd voor uitsluiting om de redenen die hierboven vermeld. We vonden empirisch dat 90e percentiel intensiteit van de worm pixels over een goed, genormaliseerd tot worm gebied over een goed, voor zover verenigbaar metriek van vlekken intensiteit in alle stadia van de worm ontwikkeling (figuur 3). Het integreren van totale vetmassa over het gebied van de worm, integendeel, zou de neiging om gelijkwaardig scoren kleine heldere wormen met grote dim wormen. Omdat onze methode is totaal fluorescent signaal niet te integreren over het gebied van de worm, bij het nemen van een intensiteit percentiel, veranderingen in de worm grootte per se doen geent vooroordeel de intensiteit gemeten. In plaats daarvan worden de verschillen in de pixel intensiteitsverdeling gemeten. Ondanks dit, zijn duidelijke verschillen gezien in kleuren pixel intensiteitsverdeling tussen dieren van verschillende ontwikkelingsstadia, dus is het belangrijk om de gevolgen van RNAi naar elk gen tegen dieren met een vergelijkbare ontwikkelingsstadium (figuur 3). Gemiddelde variabiliteit tussen repliceert wordt getoond in figuur 4 aangegeven hoge reproduceerbaarheid van het vet kleuringswerkwijze. Merk op dat de sterkte van de werkwijze is sterk afhankelijk verkrijgen beeldkwaliteit voor elke plaat onder gelijkmatige verlichting omstandigheden en met dezelfde belichtingstijden en met minimale bellen, vuil of crossover van wormen in andere putjes.
SPE werd uitgevoerd op vooraf gemengd gezuiverd voor aan de mate waarin TAGs kunnen worden gescheiden van PL (Figuur 5A) te bepalen. In deze analyse hebben we bereikt een 100% separation van TAG en PL, aangeduid als een totale afwezigheid van 17:0 vetzuren afkomstig van PL in de TAG monster en een overeenkomstige volledige afwezigheid van 13:0 vetzuren afkomstig van TAG in de PL monster (Figuur 5A). Zo SPE is zeer efficiënt te scheiden lipide klassen. Deze analyse geeft niet aan dat alle tags van verschillende ketenlengte zullen gelijkwaardig worden gezuiverd door SPE en gedetecteerd door GCMS met vergelijkbare efficiëntie. Het verzekert alleen TAG en PL lipiden in totaal volledig van elkaar gescheiden.
Een monster GC-MS spoor van N2 wildtype dieren die door vaste fase extractie en FAME bereiding is weergegeven in figuur 5B. Zowel TAG en PL, kunnen pieken worden geïdentificeerd op basis van retentietijd en ouder en dochter ionen op het massaspectrum en het totale gebied onder de geïdentificeerde pieken genormaliseerd op het gebied van de respectievelijke interne standaarden. De genormaliseerde hoeveelheid TAG, het gebied te bepalenonder alle toppen van de TAG chromatogram, behalve de standaard 13:0, werden opgeteld en gedeeld door het oppervlak onder de piek 13:0. Ook de genormaliseerde totale bedrag PL, het oppervlak onder alle pieken, behalve de standaard 17:0 bepalen werden opgeteld en gedeeld door het oppervlak onder de piek 17:0. De genormaliseerde waarden voor de TAG en PL monsters worden vervolgens gebruikt om de uiteindelijke TAG / PL te berekenen voor het monster:

Opgemerkt dat de gegevens van SPE-GCMS veel meer geavanceerde analyse van vetzuren in elke lipidenfractie dan simpele berekening van de totale TAG om PL verhouding mogelijk. Zo kan de onderzoeker integreren een piek die overeenkomt met een vetzuur en vergelijk de genormaliseerde overvloed in monsters (bijv. cERGELIJKING in N2 wild-type versus daf-2 RNAi het geïntegreerde gebied van de 18:0 piek gedeeld door het 13:0 standaard piek, genormaliseerd tot de totale PL massa gedeeld door PL 17:0 standaard pieken):

Indien de onderzoeker kiezen, zou het ook mogelijk om het percentage van elk vetzuur in de TAG of PL fracties als een percentage van de totale hoeveelheid vetzuur gekwantificeerd (als voorbeeld 18:0 in de TAG-fractie in N2 wormen ):

Figuur 1. Typische workflow voor de algemene experiment. Dag 1, ingevroren bibliotheek RNAi platen gestempeld op Amp / Tet LB agarplaten en geïncubeerd bij 37 ° C. Dag 2, zijn Amp / Tet platen gebruikt om zaad vloeibare kweken van RNAi klonen in diepe put blokken. Dag 3 worden de bacteriën geconcentreerd door centrifugatie en overgebracht naar 96-well platen RNAi. Dag 4, L1 hatchling C. elegans worden toegevoegd aan RNAi platen in vloeistof en gedroogd. Dag 7, worden de dieren verzameld in vloeistof, gekleurd met Nile rood in 40% isopropanol, gemonteerd op 96-well Teflon slides en afgebeeld met een high-throughput microscoop.

Figuur 2. Fixatief op basis van de Nijl rode vlekken belangrijke C. elegans vetreserves. Vertegenwoordiger helderveld en GFP-fluorescentie beelden worden getoond van N2 wormen gevoed op FASN-1 (kleine, weinig vet), lpd-3 (laag vetgehalte), controle (lege vector), of daf-2 (vetrijke) RNAi klonen. Monsters werden behandeld volgens het protocol (schematisch in Figuur 1). Dieren gefixeerd, gekleurd in Nile rood, en verbeelde resulteren in vergelijkbare lipide niveaus zoals verkregen uit biochemische lipide meting. Isopropanol-vaste Nile red fluorescentieniveaus, verkregen uit ten minste 6 biologische replicaten, wordt in de eerste rij. Kwantitatieve triglyceride niveau, een afspiegeling is van de totale neutrale lipiden winkels bij normalisatie totale fosfolipide niveaus (TAG / PL), die van 4 biologische herhalingen, worden getoond in de tweede rij. Het is belangrijk op te merken dat de absolute kwantificatie bereikt van fixatief Nijl rode vlekken en biochemische lipide bepaling vaak niet perfect. In dit geval echter kwalitatiefsoortgelijke, FASN-1 (RNAi) meer verschillende triglyceride massa opzichte van controle door biochemische methoden dan aangegeven door microscopie heeft, lpd-3 is vergelijkbaar anders, en daf-2 (RNAi) is minder verschillende, hoewel alle verschillen zijn statistisch zeer significant en metingen waren zeer reproduceerbaar. De getoonde gegevens zijn gemiddelde ± SEM (* P ≤ 0,01; ** p ≤ 0,0001 ten opzichte van controle, bepaald met ongepaarde, tweezijdige T-test bij gelijke variantie).

Figuur 3. Vetmassa bepaald door fixatie Nile kleuring op verschillende larvale stadia. Dieren werden gegroeid op OP50 bacteriën en verzameld bij de L1, L2, L3, L4 en zwangere volwassenen ontwikkelingsstadia. Beelden werden gevangen genomen na fixatie kleuring en geanalyseerd met behulp van een aangepaste Matlab script om de 90 ste percentiel o te bepalenf pixel intensiteit over de geïdentificeerde worm gebied. Merk op dat de lipide niveaus van dieren sterk toenemen als het dier ontwikkelt van L2 tot L4 stadium en vervolgens licht afnemen als het dier begint calorieën leiden naar de proliferatie van de kiemlijn in het volwassen stadium. De getoonde gegevens zijn gemiddelde ± SEM voor 6-8 duplo (**, p ≤ 0,0001 opzichte van zwangere volwassenen, bepaald met ongepaarde, tweezijdige T-test).

Figuur 4. Hoge reproduceerbaarheid over onafhankelijke biologische repliceert. Afgebeeld is een spreidingsdiagram van Nile rode fluorescentie-intensiteiten over biologische repliceert (n = 6-8). Voor elke herhaling worden alle waarden genormaliseerd op de gemiddelde intensiteit van de lege vector controle. De getoonde gegevens zijn gemiddelde ± SEM (**, p ≤ 0,0001 ten opzichte van controle, bepaald met ongepaarde, tweezijdige T-test uitgaandegelijke variantie).

Figuur 5. GC-MS chromatogrammen van SPE gescheiden normen en wild type TAG en PL overvloed. (A) GC-MS sporen getoond van de SPE scheiding van TAG en PL normen. Let op de volledige afwezigheid van 13:0 vetzuur in de PL trace en de overeenkomstige afwezigheid van het 17:0 vetzuur in de TAG trace, wijst op een volledige scheiding van TAG (tritridecanoin) van PL (1,2-diheptadecanoyl-sn-glycero -3-fosfo-(1'-rac-glycerol)). (B) Een vertegenwoordiger volledige spectrum van TAG en PL uit een steekproef van N2 wild type dieren gevoed vector control RNAi (HT115 bacteriën met L4440 lege vector RNAi). Een microliter monster werd geïnjecteerd in een Agilent 6890/5973N GCMS volgens het protocol, en de individuele pieken werden geïdentificeerd door retention tijd en hun massaspectra. Afkortingen: cyclo, cyclopropaan vetzuur; iso:. Iso-methyl vertakte keten vetzuren, GLA, gamma-linoleenzuur, ALA, alfa-linoleenzuur, DGLA, dihomo gamma-linoleenzuur, EPA, eicosapentaeenzuur Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .