Levensduuranalyse: Het meten van de levensduur van C. elegans
JoVE Encyclopedia of Experiments
Biologie
0 weergaven • 2:26 min • April 30th, 2023
- To measure the average lifespan of a nematode population, start with developmentally synchronized L1 larvae in M9 buffer. Determine the density of the larvae, then add 50 to each plate. Prepare at least three replicate plates per condition, as well as backup plates.
Allow these worms to develop normally until they reach the L4 stage. Now you may add FUdR to the plates, which will prevent the worms from producing progeny. Alternatively, you will need to move the worms to new plates each day after counting, to ensure you are only measuring the lifespan of a single generation.
Next, remove any males. This will remove the variables of sex and mating from the experiment. The next day, count the number of living worms on the plate by looking for spontaneous movement or response to gentle touch. Remove any dead worms and record the numbers. Count surviving worms daily until none remain. In the example protocol, we will see a demonstration of a lifespan assay.
- Load the prepared bacteria-seeded plates with 50 L1 animals each. Set up the plates in a 20 degrees Celsius incubator until the embryos develop to the L4 stage. Normal development from L1 to L4 takes about 40 hours.
Then, to prevent progeny production, add 160 microliters of 50x FUdR to each plate. Then remove the males, as lifespan is typically measured only with hermaphrodites. Once completed, repack the plates into the 20 degrees Celsius incubator.
Until all the worms are dead, score their viability on a daily basis. To do so, gently touch each non-moving nematode on the head with a platinum wire or eyelash. Non-reactive animals are dead and must be removed from the plate. Take note of any anomalies during this routine.
Overzicht
Dit artikel beschrijft een protocol voor het meten van de gemiddelde levensduur van een nematodepopulatie met behulp van gesynchroniseerde L1-larven. De methodologie omvat het gebruik van FUdR om de productie van nakomelingen te voorkomen en een dagelijkse beoordeling van de levensvatbaarheid van de wormen.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk vakgebied
- Neurowetenschappen
- Ontwikkelingsbiologie
- Genetica
Achtergrond
- Nematoden worden veel gebruikt in levensduurstudies vanwege hun korte levenscyclus.
- Inzicht in de levensduur kan aanwijzingen geven over veroudering en genetica.
- FUdR is een chemische stof die de voortplanting remt, waardoor de levensduur gemeten kan worden.
- Dagelijkse monitoring is essentieel voor een nauwkeurige gegevensverzameling.
Doel van de studie
- Het vaststellen van een betrouwbare methode voor het bepalen van de levensduur van nematoden.
- Het elimineren van variabelen zoals geslacht en paring in levensduurstudies.
- Het bieden van een duidelijk protocol voor onderzoekers in dit vakgebied.
Gebruikte methoden
- Ontwikkelingsgesynchroniseerde L1-larven worden gekweekt in M9-buffer.
- FUdR wordt toegevoegd om de productie van nakomelingen te voorkomen.
- Mannetjes worden verwijderd om de focus te leggen op de levensduur van hermafrodieten.
- Dagelijkse tellingen van levende wormen worden uitgevoerd op basis van de bewegingsrespons.
Belangrijkste resultaten
- Het protocol maakt een nauwkeurige monitoring van de levensduur van nematoden mogelijk.
- Dagelijkse controle brengt de levensvatbaarheid van de populatie in kaart.
- De eliminatie van mannetjes vereenvoudigt het experimentele ontwerp.
- FUdR voorkomt effectief nakomelingen, waardoor wordt gewaarborgd dat er slechts één generatie wordt gemeten.
Conclusies
- Deze methode biedt een gestandaardiseerde aanpak voor levensduurstudies bij nematoden.
- Toekomstige studies kunnen voortbouwen op dit protocol om genetische invloeden op de levensduur te onderzoeken.
- De bevindingen dragen bij aan een breder begrip van verouderingsmechanismen.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Management
Het meten van de levensduur van C. elegans biedt een schaalbaar, genetisch hanteerbaar systeem voor vroege validatie van targets in onderzoek naar veroudering en neurodegeneratieve ziekten. Het protocol maakt een kwantitatieve beoordeling mogelijk van genetische of farmacologische interventies op de levensduur, wat bijdraagt aan mechanistische risicoreductie voordat er wordt geïnvesteerd in zoogdiermodellen. Dagelijkse overlevingsscores leveren reproduceerbare, eindpuntgestuurde gegevens op voor portfolio-triage en de identificatie van lead-verbindingen.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Onderzoekt therapeutische hypothesen met betrekking tot verouderingsroutes en de regulatie van levensduur.
- Operationele waarde: Maakt functionele targetvalidatie mogelijk via genetische of RNAi-gemedieerde modulatie van de levensduur.
- Predictieve waarde: Ondersteunt het predictieve vertrouwen door targetengagement te koppelen aan uitkomsten voor de levensduur van het organisme.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Bereidt gevalideerde, gesynchroniseerde nematodepopulaties voor voor reproduceerbare screening van verbindingen.
- Operationele waarde: Standardiseert assay-condities via het gebruik van FUdR en het verwijderen van mannetjes om variabiliteit te verminderen.
- Schaalbaarheid: Ondersteunt multi-plate formats met dagelijkse levensvatbaarheidsscores voor medium-throughput screening van levensduur.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Translationele continuïteit: Verbindt genetische bevindingen in C. elegans met geconserveerde verouderingspaden in zoogdiersystemen.
- Mechanistische risicoreductie: Verduidelijkt of hits fundamentele verouderingsprocessen beïnvloeden versus off-target toxiciteit.
- Risico-gecorrigeerde voortgang: Informeert go/no-go-beslissingen op basis van fenotypes van levensduurverlenging of -verkorting.
Integratie van Pipeline & Workflow
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm, van het testen van doelwit hypothesen tot fenotypische screening en preklinische validatie, in het bijzonder voor indicaties gerelateerd aan veroudering.
- Discovery Biology: Ondersteunt de verduidelijking van signaalpaden en targetvalidatie via levensduurmetingen na gene knockdown of behandeling met verbindingen.
- Screening: Maakt assay-gereedheid mogelijk door gesynchroniseerde L1-uitzaaiing, FUdR-behandeling en dagelijkse scoringsprotocollen.
- Analytics: Genereert kwantitatieve overlevingscurves en mediane levensduurwaarden voor het vergelijken van experimentele condities.
- Translationeel Onderzoek: Sluit aan bij geconserveerde levensduurpaden (bijv. insuline/IGF-1 signalering) voor extrapolatie tussen soorten.
- Enterprise Hergebruik: Vestigt een herbruikbaar platform voor het screenen van genetische modulatoren of kleine moleculen die de levensduur beïnvloeden.
Operationele & Bedrijfsmatige Impact
- Wetenschappelijke waarde: Vermindert mechanische ambiguïteit door genetische of chemische perturbaties te koppelen aan fenotypes van de levensduur.
- Operationele waarde: Waarborgt reproduceerbaarheid door gesynchroniseerde populaties, gecontroleerde temperatuur en geblindeerde scoring.
- Strategische waarde: Verbetert de kapitaalefficiëntie door ineffectieve targets in een vroeg stadium te filteren met behulp van een kosteneffectief model met een hoge informatiewaarde.
- Impact op de portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van targets mogelijk op basis van aangetoonde effecten op de gezondheidsduur en levensduur.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist expertise in nematodekweek, ontwikkelingsstadia en levensvatbaarheidsbeoordeling.
- Afhankelijk van incubatoren die 20°C handhaven en standaard nematode growth media (NGM) platen.
- Vereist cross-team standaardisatie van scorecriteria (beweging versus aanrakingsrespons) om dataconsistentie te waarborgen.
- Overwegingen voor aanpassing omvatten alternatieve fecunditeitsremmers of temperatuurgevoelige stammen voor specifieke genetische achtergronden.
- Praktische beperkingen omvatten de dagelijkse last van handmatige scoring en potentiële variabiliteit in de oplosbaarheid of werkzaamheid van FUdR tussen verschillende batches.
Veelgestelde vragen over Biopharma
Het meten van oxidatieve stress Weerstand van
Gerelateerde video's
0 Bekeken
De Nematode Caenorhabditis Elegans - een veelzijdig In Vivo -Model om te studeren van Host-microbe interacties
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Studeren oxidatieve Stress veroorzaakt door de streptokokken groep Mitis in Caenorhabditis elegans
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Het meten van Caenorhabditis elegans Levensduur over Solid Media
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Het meten van Caenorhabditis elegans Levensduur in 96 Well microtiterplaten
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Levensduurprotocol voor Drosophila melanogaster:overlevingscurven genereren om verschillen in vlieglevensduur te identificeren
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Meting van de levensduur in
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Een Microfluidic Platform voor het longitudinale beeldvorming in Caenorhabditis elegans
Gerelateerde video's
0 Bekeken
De Replica Set, methode: Een High-throughput benadering van kwantitatief maatregel Caenorhabditis elegans levensduur
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Kwantificering van weefselspecifieke proteostatische achteruitgang van Caenorhabditis elegans
Gerelateerde video's
0 Bekeken
Laatst bijgewerkt: 22 augustus 2026