Kwantificering van de voedselinname bij Caenorhabditis elegans door de bacteriële klaring te meten
23 februari 2024
Dit protocol beschrijft een test om de voedingssnelheid van Caenorhabditis elegans te kwantificeren op basis van het meten van de klaring van bacteriën in vloeibare cultuur.
Mijn onderzoek richt zich op het begrijpen van de transcriptionele en metabole routes die ten grondslag liggen aan door geneesmiddelen geïnduceerde veranderingen in voedingsgedrag. Ik werk aan het identificeren van medicijnen die de voedselinname verlagen en de levensduur verlengen, wat wijst op het activeren van gezonde vastenroutes. Met behulp van onze bacteriële klaringstest hebben we twee verschillende routes geïdentificeerd die de door serotonine geïnduceerde voedselinname en de door antipsychotica geïnduceerde voedselinname moduleren.
Ik bestudeer nu hoe deze routes zich verhouden tot het voeden van langlevende mutanten. Dit protocol stelt onderzoekers in staat om de relatie tussen voeding en een lang leven te bestuderen. De voedingssnelheid wordt meestal gekenmerkt door faryngeaal pompen.
De pompsnelheid in C. elegans is echter niet noodzakelijkerwijs evenredig met de hoeveelheid voedsel die wordt gegeten. Wanneer toegevoegd aan die eerdere tests, geeft dit protocol een kwantificeerbare hoeveelheid voedselinname per wormpopulatie. Onze test stelt ons in staat om voeding kwantitatief te moduleren met behulp van kleine moleculen, en om te bepalen hoe de geïnduceerde verandering tegelijkertijd de levensduur verandert.
Overzicht
Dit protocol beschrijft een assay om de voedingssnelheid van Caenorhabditis elegans te kwantificeren door de klaring van bacteriën in vloeibare cultuur te meten. Het stelt onderzoekers in staat om de relatie tussen voedingsgedrag en levensduur te onderzoeken.
Belangrijke Studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschap
- Gedragsbiologie
- Metabole Studies
Achtergrond
- Het begrijpen van voedingsgedrag in C. elegans kan inzichten geven in metabole paden.
- Eerdere assays hebben aangetoond dat faryngeale pompsnelheden niet direct correleren met voedselopname.
- Dit protocol verbetert de kwantificering van voedselopname per wormpopulatie.
- Het is essentieel voor het bestuderen van de effecten van geneesmiddelen op voeding en levensduur.
Doel van Studie
- Om geneesmiddelen te identificeren die de voedselopname kunnen verlagen en de levensduur kunnen verlengen.
- Om de paden te onderzoeken die de voedselopname moduleren als reactie op serotonine en antipsychotica.
- Om een betrouwbare methode vast te stellen voor het kwantificeren van voedingsgedrag in C. elegans.
Gebruikte Methoden
- Bereiding van OP50 bacteriële cultuur voor voedingsassays.
- Isolatie en wassen van C. elegans larven van NGM platen.
- Incubatie van wormen tot het L4-stadium vóór behandeling met geneesmiddelen.
- Meting van optische dichtheid om veranderingen in voedselopname te beoordelen.
Belangrijkste Resultaten
- Identificeerde verschillende paden die het serotonine-geïnduceerde voedingsgedrag beïnvloeden.
- Aantoonde dat daf-16 mu86 mutanten gewijzigde voedingsreacties vertonen.
- Toonde significante verschillen in voedselopname met verschillende geneesmiddelenbehandelingen.
- Een correlatie vastgesteld tussen voedingssnelheid en levensduur bij C. elegans.
Conclusies
- Deze assay biedt een waardevol hulpmiddel voor het bestuderen van de effecten van geneesmiddelen op voedingsgedrag.
- Het begrijpen van deze paden kan leiden tot inzichten in levensduur en metabole gezondheid.
- Het protocol kan worden aangepast voor verschillende experimentele omstandigheden om voedingsdynamiek te onderzoeken.
Veelgestelde Vragen
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.
