कैनोरहाब्डाइटिस एलिगेंस स्वास्थ्य, जीवनकाल और तनाव के लिए लचीलापन के सर्वेक्षण के लिए मजबूत और कम लागत वाले तरीकों के साथ एक उत्कृष्ट मॉडल प्रणाली के रूप में काम करते हैं।
एक मॉडल जीव के रूप में कैनोरहाब्डिटिस एलिगेंस की खोज और विकास जीव विज्ञान में प्रभावशाली था, खासकर उम्र बढ़ने के क्षेत्र में। कई ऐतिहासिक और समकालीन अध्ययनों ने आनुवंशिक उत्परिवर्तन, ट्रांसजेनिक जीन अभिव्यक्ति और हार्मेसिस, तनाव के लिए एक फायदेमंद, निम्न-श्रेणी के जोखिम सहित हजारों जीवनकाल-फेरबदल प्रतिमानों की पहचान की है। इसके कई फायदों के साथ, जिसमें एक छोटा जीवनकाल, आसान और कम लागत वाला रखरखाव, और सभी मानव जीनों के लगभग दो-तिहाई तक होमोलॉजी के साथ पूरी तरह से अनुक्रमित जीनोम शामिल है, सी एलिगेंस को तनाव और उम्र बढ़ने वाले जीव विज्ञान के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल के रूप में जल्दी से अपनाया गया है। यहां, जीवनकाल और स्वास्थ्य को मापने के लिए कई मानकीकृत तरीकों का सर्वेक्षण किया जाता है जिन्हें आसानी से लगभग किसी भी शोध वातावरण में अनुकूलित किया जा सकता है, खासकर सीमित उपकरण और धन वाले। एलिगेंस की अविश्वसनीय उपयोगिता को चित्रित किया गया है, जो व्यापक बुनियादी ढांचे की आवश्यकता के बिना उम्र बढ़ने वाले जीव विज्ञान में शक्तिशाली आनुवंशिक विश्लेषण करने की क्षमता को उजागर करता है। अंत में, प्रत्येक विश्लेषण और वैकल्पिक दृष्टिकोण की सीमाओं पर विचार के लिए चर्चा की जाती है।
1974 में सिडनी ब्रेनर के सबसे प्रभावशाली लेखों में से एक ‘द जेनेटिक्स ऑफ कैनोरहाब्डिटिस एलिगेंस‘ के प्रकाशन के समय से, इस सूक्ष्म कीड़े को जैविक रहस्यों का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल प्रणाली माना जाता है1. 1977 में, माइकल आर क्लास ने सी एलिगेंस के जीवनकाल को मापने की विधि प्रकाशित की और उम्र बढ़ने का अध्ययन करने के लिए इस मॉडल प्रणाली की स्थापनाकी 2. तनाव और दीर्घायु के बीच संबंधों को समझने के लिए जांच उम्र -1 जीन में एक एकल उत्परिवर्तन की पहचान के साथ शुरू हुई है, जिसके परिणामस्वरूप सी एलिगेंस3 में जीवनकाल विस्तार हुआ है। इसके अलावा, समकालीन अध्ययनों ने अन्य जीवनकाल-बढ़ते उत्परिवर्तनों की पहचान की है, जो लंबे समय तक रहने वाले उत्परिवर्ती कीड़े का खुलासा करते हैं जो तनाव 4,5,6 के प्रतिरोध में वृद्धि प्रदर्शित करते हैं। एक छोटे जीवनकाल, आसान रखरखाव, सभी मानव रोग पैदा करने वाले जीन के लगभग दो-तिहाई तक होमोलॉजी युक्त पूरी तरह से अनुक्रमित जीनोम, आरएनए हस्तक्षेप (आरएनएआई) पुस्तकालयों का उपयोग करने की उपलब्धता और आसानी, और मनुष्यों के साथ शारीरिक समानता सहितइसके कई फायदे के साथ 7,8,9, सी।
शायद सी एलिगेंस की सबसे बड़ी उपयोगिताओं में रखरखाव की बेहद कम लागत, प्रयोग में आसानी और अध्ययन के लिए उपलब्ध आनुवंशिक उपकरणों की विविधता है। एलिगेंस आमतौर पर एक ठोस अगर माध्यम पर ई कोलाई खाद्य स्रोत के साथ उगाए जाते हैं। दो आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ई कोलाई उपभेद मानक ओपी 50 हैं, एक बी तनाव जो शायद सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला10 है, और एचटी 115, एक के -12 तनाव जो मुख्य रूप से आरएनएआई प्रयोगों11,12 के लिए उपयोग किया जाता है। एचटी 115 के -12 तनाव आरएनएआईआईआई आरएनएएसई में एक विलोपन करता है, एक उत्परिवर्तन जो आरएनएआई विधियों के लिए आवश्यक है, जहां व्यक्तिगत सी एलिगेंस जीन के अनुरूप डीएसआरएनए व्यक्त करने वाले प्लास्मिड का उपयोग किया जाता है। डीएसआरएनए फीडिंग वैक्टर जटिल क्रॉस या जीनोम संपादन की आवश्यकता के बिना सी एलिगेंस जीन के मजबूत नॉकडाउन की अनुमति देते हैं, क्योंकि इन प्लास्मिड को ले जाने वाले बैक्टीरिया को सीधे नेमाटोड में खिलाया जा सकता है। इनमें से हजारों जीवाणु आरएनएआई वैक्टर एचटी 115 पृष्ठभूमि में मौजूद हैं, जिसमें >19,000 व्यक्तिगत आरएनएआई के साथ सबसे लोकप्रिय विडाल आरएनएआई लाइब्रेरी13 का निर्माण करती है और 16,757 आरएनएआई के साथ अहरिंगर आरएनएआई लाइब्रेरी14 का निर्माण करती है। हालांकि, ओपी 50 और एचटी 115 जीवाणु आहार में चयापचय प्रोफ़ाइल में बड़े अंतर हैं, जिसमें विटामिन बी 1215,16 में अंतर शामिल है। इसलिए, जीन-आहार इंटरैक्शन से बचने के लिए, यदि संभव हो तो एक ही बैक्टीरिया स्रोत पर सभी प्रयोगों को करने की सिफारिश की जाती है जो पहलेवर्णित 17,18,19 के रूप में कई भ्रमित कारकों का परिचय दे सकते हैं। इसकी आसानी के कारण, जानवरों को यहां वर्णित सभी प्रयोगात्मक स्थितियों के लिए ओपी 50 पर बनाए रखा जाता है, लेकिन सभी प्रयोग एचटी 115 पर किए जाते हैं जैसा कि पहले20 वर्णित है। संक्षेप में, जानवरों को ओपी 50 पर बनाए रखा जाता है और आरएनएआई बनाम गैर-आरएनएआई प्रयोगों के बीच स्थिरता के लिए एचटी 115 पोस्ट-सिंक्रनाइज़ेशन (विरंजन के बाद) में स्थानांतरित किया जाता है। वैकल्पिक रूप से, ई कोलाई के 12 एचटी 115 तनाव में पाए जाने वाले आरएनएआईआईआई आरएनएकेई के समान विलोपन वाले आरएनएआई-सक्षम ओपी 50 तनाव का भी उपयोग किया जा सकता है।
शायद सी एलिगेंस में आरएनएआई प्रयोगों की एक प्रमुख सीमा नॉकडाउन दक्षता की चिंता है। जबकि नॉकडाउन दक्षता को क्यूपीसीआर या पश्चिमी सोख्ता के माध्यम से मान्य किया जा सकता है, इन्हें महंगे उपकरण और अभिकर्मकों की आवश्यकता होती है और थोक विश्लेषण तक सीमित होते हैं। यह न्यूरॉन्स जैसे विशिष्ट कोशिकाओं को देखते हुए और भी अधिक चिंता का विषय है, जो आरएनएआई के लिए दुर्दम्य (कम संवेदनशील) हैं। जबकि विशिष्ट कोशिकाओं में आरएनएआई दक्षता को एसआईडी -1 के ओवरएक्सप्रेशन के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है, डीएसआरएनए अपटेक22 के लिए आवश्यक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन, यह अभी भी इन निर्माणों के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रमोटरों के सेल प्रकार-विशिष्ट अभिव्यक्ति पैटर्न तक सीमित है, और इस प्रकार जीन नॉकआउट और उत्परिवर्तन जीन कार्यों को कम करने का सबसे मूर्खतापूर्ण साधन हैं। आरएनएआई-मध्यस्थता वाले नॉकडाउन से परे, सी एलिगेंस सीआरआईएसपीआर-आधारित रणनीतियों 23,24,25 के साथ जीनोम संपादन के लिए भी अत्यधिक उत्तरदायी हैं और माइक्रोइंजेक्शन के माध्यम से ट्रांसजेनिक निर्माण ओवरएक्सप्रेशन, विकिरण या ट्रांसपोसन-आधारित एकीकरण 26,27,28,29 के माध्यम से ट्रांसजेनिक निर्माणों को एकीकृत करने के विकल्प के साथ . हालांकि, इन विधियों को महंगे माइक्रोइंजेक्शन उपकरण की आवश्यकता होती है, और गाइड आरएनए या कैस 9 एंजाइम की उच्च लागत सीमित धन वाले संस्थानों में इन तरीकों को प्रतिबंधित कर सकती है। इसके बजाय, हजारों ट्रांसजेनिक लाइनें और म्यूटेंट कैनोरहाब्डिटिस जेनेटिक्स सेंटर (सीजीसी) और नेशनल बायोरिसोर्स प्रोजेक्ट (एनबीआरपी) दोनों में कुछ डॉलर के लिए आसानी से उपलब्ध हैं। एनबीआरपी बड़ी संख्या में सी एलिगेंस जीन के लिए पृथक म्यूटेंट प्रदान करता है, जिसमें प्रकाशित और इसलिए सत्यापित उत्परिवर्ती उपभेद, पायलट परियोजनाओं से प्राप्त म्यूटेंट और म्यूटेंट शामिल हैं जिन्हें अभी तक विशेषता नहीं दी गई है। इसके विपरीत, सीजीसी अनुसंधान समुदाय से ज्यादातर प्रकाशित और स्थापित सी एलिगेंस लाइनों का एक डिपॉजिटरी है। वे दोनों बहुत ही उचित दरों पर दुनिया भर में उपभेदों को जहाज करते हैं और घर में उपभेदों को संश्लेषित करने की सीमित क्षमता वाले लोगों के लिए विभिन्न प्रकार के विकल्प प्रदान करते हैं।
यहां, एक क्यूरेटेड विधियों के संग्रह की पेशकश की जाती है, जो सी एलिगेंस में जीवनकाल और स्वास्थ्य की जांच के लिए सबसे कम लागत वाले तरीके होने की संभावना है। यहां प्रस्तुत सभी विधियों के लिए कम लागत वाले उपकरण और आपूर्ति की आवश्यकता होती है, और केवल सीजीसी से आसानी से उपलब्ध उपभेदों का उपयोग करते हैं। शायद सी एलिगेंस में दीर्घायु और उत्तरजीविता परख के लिए सबसे निषेधात्मक नेमाटोड ग्रोथ मीडिया (एनजीएम) प्लेटों की लागत है। चूंकि सी एलिगेंस हेर्मैफ्रोडाइट्स और आत्म-निषेचित हैं, मानक उत्तरजीविता परख के लिए वयस्क जानवरों को संतानों से संदूषण से बचने के लिए लगातार अपनी संतान से दूर ले जाने की आवश्यकता होती है। न केवल यह प्रक्रिया समय लेने वाली है, यह एक जीवनकाल परख चलाने के लिए प्रति स्थिति लगभग 100 प्लेटों की आवश्यकता के कारण महंगा हो सकता है। यहां, दो विकल्प प्रदान किए गए हैं: तापमान-संवेदनशील जर्मलाइन-कम उत्परिवर्ती, जीएलपी -4 (बीएन 2), या 5-फ्लोरो -2 ‘-डीऑक्सीयूरिडीन (एफयूडीआर) का उपयोग करके रासायनिक नसबंदी का उपयोग। जीएलपी –4 एक वैलिल एमिनोसिल टीआरएनए सिंथेटेज को एन्कोड करता है, और तापमान-संवेदनशील जीएलपी -4 (बीएन 2) प्रोटीन अनुवाद30,31 में कमी के कारण प्रतिबंधात्मक तापमान पर प्रजनन की कमी है। एफयूडीआर डीएनए प्रतिकृति को रोककर रासायनिक रूप से सी एलिगेंस को निष्फल करने का एक मजबूत तरीका है, इस प्रकार प्रजनन32 को बाधित करता है। यद्यपि कुछ प्रयोगशालाओं के लिए एफयूडीआर निषेधात्मक रूप से महंगा हो सकता है, लेकिन कीड़े को रासायनिक रूप से निष्फल करने के लिए केवल थोड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है, और पाउडर के रूप में इसकी स्थिरता अधिकांश समूहों के लिए इसे संभव बना सकती है। तापमान-संवेदनशील जीएलपी -4 (बीएन 2) उत्परिवर्ती का उपयोग करना निश्चित रूप से सबसे सस्ता विकल्प है, क्योंकि एकमात्र आवश्यकता जानवरों को प्रतिबंधात्मक 25 डिग्री सेल्सियस में स्थानांतरित करने के लिए एक इनक्यूबेटर है; हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि 25 डिग्री सेल्सियस पर वृद्धि हल्के गर्मी-तनाव33,34 का कारण बन सकती है। विधि के बावजूद, बाँझ जानवरों का उपयोग उम्र से संबंधित परख के लिए आवश्यक उपभोग्य सामग्रियों की लागत को काफी कम कर सकता है।
उम्र बढ़ने का अध्ययन करने के लिए, मानक जीवनकाल परख पारंपरिक हैं क्योंकि दीर्घायु को बदलने वाले प्रतिमानों का उम्र बढ़ने पर सीधा प्रभाव पड़ता है। हालांकि, स्वास्थ्य और तनाव सहिष्णुता के माप जीव के स्वास्थ्य पर अतिरिक्त जानकारी प्रस्तुत करते हैं। यहां, स्वास्थ्य को मापने के लिए कई तरीकों की पेशकश की जाती है: 1) प्रजनन स्वास्थ्य के उपाय के रूप में फेकंडिटी; 2) विकासात्मक स्वास्थ्य और रखी संतानों की व्यवहार्यता के उपाय के रूप में ब्रूड आकार; और 3) मांसपेशियों के कार्य और गतिशीलता के उपाय के रूप में लोकोमोटरी व्यवहार, जिनमें से दोनों सीधे उम्र बढ़ने के साथ सहसंबद्ध हैं। इसके अतिरिक्त, तनाव सहिष्णुता के परख की पेशकश की जाती है: ईआर तनाव, माइटोकॉन्ड्रियल / ऑक्सीडेटिव तनाव और थर्मल तनाव अस्तित्व के लिए अस्तित्व। दरअसल, ईआर तनाव35,36, माइटोकॉन्ड्रियल तनाव 37, और थर्मल तनाव38 के प्रतिरोध में वृद्धि वाले जानवर जीवनकाल में वृद्धि का प्रदर्शन करते हैं। एलिगेंस को ट्यूनिकामाइसिन में उजागर करके ईआर तनाव लागू किया जाता है, जो एन-लिंक्ड ग्लाइकोसिलेशन को अवरुद्ध करता है और मिसफोल्ड प्रोटीन के संचय का कारण बनता है39. ऑक्सीडेटिव तनाव पैराक्वाट के संपर्क में आने से प्रेरित होता है, जो विशेष रूप से माइटोकॉन्ड्रिया40 में सुपरऑक्साइड गठन को प्रेरित करता है। गर्मी तनाव 34-37डिग्री सेल्सियस 33,41 पर जानवरों के इनक्यूबेशन के माध्यम से लागू किया जाता है। यहां वर्णित सभी परख न्यूनतम उपकरण और धन के साथ किए जा सकते हैं, और विभिन्न समूहों में उम्र बढ़ने का अध्ययन करने के लिए विभिन्न प्रकार के उपकरण प्रदान कर सकते हैं।
जीवनकाल, जिसे जीवन की अवधि के रूप में परिभाषित किया गया है, अधिकांश जीवों में एक स्पष्ट द्विआधारी घटना है-या तो एक जीव जीवित है या नहीं। हालांकि, दीर्घायु हमेशा एक जीव के स्वास्थ्य से संबंधित नहीं होती है। उदाहरण के लिए, माइटोकॉन्ड्रियल हार्मेसिस मॉडल जहां माइटोकॉन्ड्रियल तनाव के संपर्क में नाटकीय रूप से जीवनकाल बढ़ता है, आम तौर पर सबसे लंबे समय तक रहने वाले जानवरों में से कुछ होते हैं, फिर भी अवरुद्ध विकास और चयापचय समारोह37,54 में कमी का प्रदर्शन करते हैं। इसी तरह, अति सक्रिय एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम तनाव प्रतिक्रियाओं वाले जानवर भी कुछ व्यवहार और फेनोटाइप प्रदर्शित करते हैं जिन्हें नाटकीय रूप से बेहतर प्रोटीन होमियोस्टेसिस और जीवनकाल36,49 होने के बावजूद स्वास्थ्य में कमी के साथ सहसंबद्ध किया जा सकता है। अंत में, एचएसएफ -1 फ़ंक्शन55 में वृद्धि, एक्सबीपी -1 फ़ंक्शन56 में वृद्धि, और परिवर्तित फॉक्सओ सिग्नलिंग57 सहित मॉडल जीवों में कई दीर्घायु प्रतिमान सभी कैंसर के जोखिम में वृद्धि के साथ सहसंबद्ध हैं, और यह अपरिहार्य है कि विस्तारित जीवनकाल फायदेमंद नहीं है यदि कोई जीव कैंसर और अन्य स्वास्थ्य विकृतियों के साथ निरंतर संघर्ष में है। इसलिए, उम्र बढ़ने के जीव विज्ञान में दीर्घायु एक स्टैंडअलोन माप नहीं हो सकता है।
इस प्रकार, उम्र बढ़ने के जीव विज्ञान में हेल्थस्पैन की अवधारणा एक बढ़ता हुआ क्षेत्र रहा है। हेल्थस्पैन, शिथिल रूप से जीवन की अवधि के रूप में परिभाषित किया गया है कि कोई स्वस्थ है, दीर्घायु की तुलना में पता लगाना अधिक कठिन है। हालांकि, दीर्घायु के विपरीत, “स्वास्थ्य” की अवधारणा जटिल है, क्योंकि ऑर्गेनिस्मल स्वास्थ्य के लिए कई अलग-अलग रीडआउट हैं: ऑर्गेनिस्मल स्तर पर, मांसपेशी कार्य / ताकत, न्यूरोनल / संज्ञानात्मक कार्य, प्रजनन स्वास्थ्य, आदि हैं; सेलुलर स्तर पर प्रोटीन होमियोस्टेसिस, लिपिड होमोस्टैसिस, ग्लूकोज होमियोस्टेसिस, चयापचय आदि होते हैं। 2014 में, उम्र बढ़ने वाले जीवविज्ञानियों ने निश्चित रूप से संरचित परिभाषा के साथ उम्र बढ़ने के जैविक हॉलमार्क की विशेषता बताई है कि यह कुछ ऐसा होना चाहिए जो उम्र बढ़ने के दौरान स्वाभाविक रूप से टूट जाता है और प्रयोगात्मक रूप से बदल दिया जा सकता है जैसे कि प्रयोगात्मक उत्तेजना को उम्र बढ़ने में तेजी आनी चाहिए और प्रयोगात्मक हस्तक्षेप को उम्र बढ़ने को धीमा करना चाहिए। उम्र बढ़ने के इन नौ हॉलमार्क में जीनोमिक अस्थिरता, टेलोमेर एट्रिशन, एपिजेनेटिक परिवर्तन, प्रोटीन होमोस्टैसिस (प्रोटियोस्टेसिस) का नुकसान, स्टेम सेल थकावट, परिवर्तित इंटरसेल्युलर सिग्नलिंग, माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन, विनियमित पोषक तत्व संवेदन और सेलुलर सेनेसेंस58 शामिल हैं। तब से, कई अध्ययनों का तर्क है कि अन्य कारकों को शामिल किया जाना चाहिए, जिसमें बाह्य प्रोटीन और प्रणालीगत शरीर विज्ञान जैसे प्रतिरक्षा और सूजन59 शामिल हैं। आखिरकार, हेल्थस्पैन की जटिल परिभाषा यह अनिवार्य करती है कि ऑर्गेनिस्मल हेल्थ को कई अलग-अलग तरीकों का उपयोग करके मापा जाए।
इसलिए, इस पांडुलिपि में, नेमाटोड मॉडल का उपयोग करके हेल्थस्पैन के विभिन्न पहलुओं को मापने के लिए कई तरीके प्रस्तुत किए गए हैं, सी। हम थ्रैशिंग परख, अंडे की गिनती और ब्रूड आकार का उपयोग करके प्रजनन स्वास्थ्य, और तनाव के प्रति संवेदनशीलता का उपयोग करके लोकोमोटरी व्यवहार परख करते हैं। दरअसल, लोकोमोटरी व्यवहार स्वास्थ्य को मापने के लिए एक स्वर्ण-मानक विधि है, क्योंकि जीव उम्र बढ़ने के दौरान गतिशीलता और आंदोलन के महत्वपूर्ण नुकसान का प्रदर्शन करते हैं51. लोकोमोटरी व्यवहार के नुकसान को उम्र बढ़ने के कई हॉलमार्क के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, क्योंकि सी एलिगेंस में मांसपेशियों का कार्य उचित प्रोटियोस्टेसिस60, माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन61 और न्यूरॉन-मांसपेशी सिग्नलिंग62 पर निर्भर है। जबकि यह पांडुलिपि लोकोमोटरी व्यवहार के एक माप पर केंद्रित है, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कई अन्य तरीके मौजूद हैं, जिनमें ठोस अगर प्लेट पर जानवरों की गतिशीलता,51 को छूने की प्रतिक्रिया और केमोटैक्सिस परख63 शामिल हैं। हालांकि, इन विधियों को आम तौर पर अधिक परिष्कृत रिकॉर्डिंग उपकरणों, वर्म-ट्रैकिंग सॉफ़्टवेयर के उपयोग, या महंगे, खतरनाक या वाष्पशील रसायनों के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिनमें से सभी कुछ शोध सेटिंग्स में निषेधात्मक हो सकते हैं।
इसके अलावा, अंडे की गिनती और ब्रूड आकार के लिए परख प्रजनन स्वास्थ्य को मापने की एक विधि के रूप में और वयस्क कीड़े में कोशिका विभाजन को मापने के लिए सबसे सरल विधि के रूप में प्रस्तुत की जाती है, क्योंकि वयस्क कीड़े पोस्ट-माइटोटिक होते हैं और केवल रोगाणु कोशिकाएं और भ्रूण वयस्क कृमि64 के भीतर कोशिका विभाजन से गुजरते हैं। कोशिका विभाजन के उपाय के रूप में, प्रजनन स्वास्थ्य सेलुलर सेनेसेंस और स्टेम सेल थकावट की उम्र बढ़ने की पहचान के लिए प्रासंगिक हो सकता है। प्रजनन स्वास्थ्य कई कारकों से प्रभावित हो सकता है, जिसमें रोगजनक संक्रमण65 या तनाव49 के संपर्क में आना शामिल है, हालांकि प्रजनन स्वास्थ्य और दीर्घायु के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है। वास्तव में, कुछ लंबे समय तक रहने वाले जानवर ब्रूड आकार49 में महत्वपूर्ण कमी प्रदर्शित करते हैं, और यह भी संभव है कि दीर्घायु और ब्रूड आकार50 के बीच एक व्युत्क्रम सहसंबंध मौजूद हो। एलिगेंस के लिए विशिष्ट घटना नहीं है, क्योंकि दीर्घायु पर प्रजनन के हानिकारक प्रभाव लंबे समय से मनुष्यों66, साथी कुत्तों67 और चूहों68 में देखे गए हैं। फिर भी, हम चेतावनी के साथ प्रजनन स्वास्थ्य को मापने के लिए एक विश्वसनीय और कम लागत वाली विधि के रूप में अंडे की गिनती और ब्रूड आकार प्रदान करते हैं कि प्रजनन स्वास्थ्य दीर्घायु या स्वास्थ्य के साथ सहसंबंधित नहीं हो सकता है।
अंत में, उत्तरजीविता परख को जीव स्वास्थ्य के अप्रत्यक्ष उपाय के रूप में पेश किया जाता है। महत्वपूर्ण रूप से, सेलुलर तनाव प्रतिक्रियाएं, जिसमें थर्मल तनाव69 और ईआर तनाव35 की प्रतिक्रिया शामिल है, उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के दौरान तेजी से गिरावट आती है और प्रोटियोस्टेसिस70,71 की उम्र बढ़ने की पहचान के लिए प्रत्यक्ष प्रासंगिकता है। इसके विपरीत, हाइपरएक्टिवेटिंग तनाव प्रतिक्रियाएं35,37,38 तनाव के लचीलेपन को बढ़ावा देकर जीवनकाल में काफी वृद्धि कर सकती हैं। हालांकि यह अध्ययन सबसे सरल और सबसे कम लागत वाले तरीकों पर केंद्रित है, थर्मोटॉलरेंस41 और ऑक्सीडेटिव तनाव66 के लिए तनाव लचीलापन परख के लिए बड़ी संख्या में वैकल्पिक तरीके मौजूद हैं, प्रत्येक को उपकरण और उपभोग्य सामग्रियों के एक अलग सेट की आवश्यकता होती है। तनाव के लिए सरल जोखिम अध्ययन से परे, उपकरणों तक पहुंच के आधार पर अन्य शारीरिक तरीकों का प्रदर्शन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक बाह्य प्रवाह विश्लेषक माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन और सेलुलर श्वसन73 की निगरानी कर सकता है; फ्लोरोसेंट विच्छेदन माइक्रोस्कोप तनाव प्रतिक्रिया सक्रियण20 के लिए ट्रांसक्रिप्शनल संवाददाताओं के माप की अनुमति देगा; और उच्च-रिज़ॉल्यूशन यौगिक या कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप का उपयोग माइटोकॉन्ड्रिया 74, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम 75,76 और एक्टिन साइटोस्केलेटन77 के लिए फ्लोरोसेंट जांच के साथ ऑर्गेनेल आकृति विज्ञान को मापने के लिए किया जा सकता है।
दीर्घायु के माप के लिए एक अंतिम चेतावनी कहानी के रूप में, जबकि कीड़े को निष्फल करने के लिए रासायनिक और आनुवंशिक तरीकों को लागत को काफी कम करने की पेशकश की जाती है, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि दोनों सीधे जीवनकाल को प्रभावित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एफयूडीआर के संपर्क में पहले जीवनकाल और थर्मोटॉलरेंस45 दोनों को प्रभावित करने की सूचना दी गई है। और जबकि जीएलपी -4 (बीएन 2) उत्परिवर्ती का जीवनकाल पर कोई सीधा प्रभाव नहीं पड़ता है, 25 डिग्री सेल्सियस पर वृद्धि एक हल्की गर्मी-तनाव33,34 है और इस प्रकार जीवनकाल2 को प्रभावित कर सकती है। एलिगेंस को निष्फल करने के लिए अन्य तरीके मौजूद हैं, जिनमें ऑक्सिन-मध्यस्थता बाँझपन78 या वैकल्पिक तापमान-संवेदनशील शुक्राणु-कमी वाले म्यूटेंट79 शामिल हैं। हालांकि, सभी तरीकों में कुछ चेतावनी हैं, और प्रत्येक प्रयोगशाला की वैज्ञानिक आवश्यकताओं के लिए कम से कम हानिकारक परख का उपयोग करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। दीर्घायु अध्ययन की एक अंतिम सीमा संभावित परिवर्तनशीलता है जो कम नमूना आकार के कारण या केवल अन्वेषक द्वारा एक उद्देश्य त्रुटि के कारण हो सकती है। इसे दरकिनार किया जा सकता है क्योंकि नई प्रौद्योगिकियां स्वचालित जीवनकाल प्रौद्योगिकियों80 में पैदा होती हैं, लेकिन फिर से ये प्रणालियां महंगी हैं और कुछ इंजीनियरिंग और कम्प्यूटेशनल उपकरण और कौशल की आवश्यकता होती है। आखिरकार, यहां प्रदान की गई विधियों का संग्रह उपकरणों का एक विश्वसनीय सेट है जिसे लगभग किसी भी संस्थान में जल्दी से अनुकूलित और सीखा जा सकता है और उम्र बढ़ने के जीव विज्ञान के लिए एक ठोस आधार प्रदान किया जा सकता है।
The authors have nothing to disclose.
जीजी टी 32 एजी 052374 द्वारा समर्थित है और आरएचएस को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑन एजिंग से आर 00 एजी 065200 द्वारा समर्थित है। हम उपभेदों के लिए सीजीसी (एनआईएच ऑफिस ऑफ रिसर्च इंफ्रास्ट्रक्चर प्रोग्राम पी 40 ओडी 010440 द्वारा वित्त पोषित) का धन्यवाद करते हैं।
APEX IPTG | Genesee | 18-242 | for RNAi |
Bacto Agar | VWR | 90000-764 | for NGM plates |
Bacto Peptone | VWR | 97064-330 | for NGM plates |
Calcium chloride dihydrate | VWR | 97061-904 | for NGM plates |
Carbenicillin | VWR | 76345-522 | for RNAi |
Cholesterol | VWR | 80057-932 | for NGM plates |
DMSO | VWR | BDH1115-1LP | solvent for drugs |
LB Broth | VWR | 95020-778 | for LB |
Magnesium sulfate heptahydrate | VWR | 97062-132 | for NGM plates, M9 |
Paraquat | Sigma-Aldrich | 36541 | for oxidative/mitochondrial stress |
Potassium Chloride | VWR | 97061-566 | for bleach soluton |
Potassium phosphate dibasic | VWR | EM-PX1570-2 | for NGM plates |
Potassium phosphate monobasic | VWR | EM-PX1565-5 | for M9 |
S7E Dissecting Scope | Leica | 10450840 | Standard dissecting microscope |
Sodium Chloride | VWR | EM-SX0420-5 | for NGM plates, M9 |
Sodium hypochlorite | VWR | RC7495.7-32 | for bleach solution |
Sodium phosphate dibasic | VWR | 71003-472 | for M9 |
Tetracycline hydrochloride | VWR | 97061-638 | for RNAi |
Tunicamycin | Sigma-Aldrich | T7765-50MG | for ER stress |