У эукариот, окислительного фосфорилирования происходит в электрон-транспортной цепи митохондрий является основным фактором производства энергии в форме АТФ. Активные формы кислорода (АФК) являются естественным побочным продуктом этого процесса. Несмотря на их важную роль в качестве сигнальных молекул, чрезмерное АФК может привести к повреждению ДНК, белков карбонилирования и окисления липидов. Дисбаланс между АФК и детоксикации вызывает окислительный стресс, что приводит к истощению энергии, клеточных повреждений, и запускает клеточную гибель 1,2. Окислительный стресс способствует старению и развитию многих угрожающих жизни заболеваний, включая рак, диабет, сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания 3-9.
Клетки развивались ферментативные и неферментативные стратегии защиты, чтобы поддерживать надлежащий уровень АФК и защитить своих избирателей от окислительного повреждения 1,2. Супероксиддисмутазы (СОД) ферменты действуют первым удобстRT супероксид-Н 2 О 2, который затем преобразуется в воде каталазы или пероксидазы ферментов. Номера ферментативные оборонные стратегии включают в себя в основном молекулы, которые реагируют быстрее с АФК по сравнению с клеточными макромолекулами, защищающих основные клеточные компоненты. Несмотря на защитной роли АФК детоксикации ферменты, некоторые молекулы АФК избежать антиоксидантными защитные механизмы и привести к окислительному повреждению. Обнаружение, ремонт и деградация поврежденных клеточных компонентов основных стратегий защиты во время окислительного стресса 1,2.
Сигнальных путей, участвующих в стрессоустойчивости и специально окислительного стресса высоко эволюционно консервативны 10,11. В отличие от экспериментов культивирования клеток, где организменном условия лишь частично воспроизведена, исследования окислительного стресса в модельных организмов 12,13 имеет большое значение. С Элеганс является свободно живущих нематод, которые могут быть легко и недорого культывается на бактериальной газон на агаре. Это небольшой по размеру (около 1 мм в длину) и нормально растет в качестве самостоятельного удобрения гермафродита, что облегчает генетические манипуляции. Он имеет быстрый жизненный цикл и высокую репродуктивную способность, производя около 300 потомков на поколение, что делает его мощным инструментом для выполнения масштабных генетических экраны 14. С. Элеганс генома полностью секвенировали и 40-50% генов, по прогнозам, будет гомологов болезни генов, ассоциированных с человека 15-18. Нокдаун генов интерес, используя RNAi является быстрым и легким в С. Элеганс. Джин вниз регулирование может быть достигнуто путем кормления животных Е. палочки бактерии, которые укрывают плазмиды, выражающее двухцепочечной РНК, которая нацелена на мРНК интерес 19. Таким образом, определение функции генов с использованием крупномасштабных RNAi экраны имеет большое влияние на понимание заболеваний человека, включая рак 20,21.
Исследования Oxidative стрессоустойчивость в С. Элеганс привели к идентификации консервативных механизмов резистентности к окислительному стрессу 13,22. Некоторые пути, выявленные общие пути, которые модулируют долговечность и устойчивость к другим стрессам, а также такие, как гипоксия, тепло, и осмотического стресса. Эти пути включают в себя секрецию инсулина, сигнализации TOR, и аутофагии. Другие ключевые пути привлечь детоксикации АФК, таких как супероксиддисмутаза ферментов и каталазы ферментов, или в репарации повреждений, таких как теплового шока и белков-шаперонов 11,13,22.
Этот протокол описывает, как определить устойчивость к окислительному стрессу С. Элеганс в жидкости. Мы использовали flcn-1 (ok975) и животных дикого типа, чтобы продемонстрировать протокол, так как мы показали ранее повышенную устойчивость к окислительному стрессу при потере flcn-1 (ok975) на C. Элеганс 23. Мы также показали, что повышенное сопротивление зависитна AMPK и аутофагии, оси сигнализации, что повышает клеточный биоэнергетику и способствует стрессоустойчивости 23. PQ является окислительный стресс, который влияет на электрон-транспортной цепи для производства видов реактивного кислорода 24. Анализ же могут быть адаптированы и другие источники ROS ROS или генерирующие соединения могут быть использованы, например, H 2 O 2 и ротенона. Аналогичные анализы были разработаны на пластинах, где низкие концентрации PQ используются 25,26. Преимущество такого анализа является то, что очень быстро, а результаты могут быть получены в один день. Кроме того, общий объем жидкости, используемой для выполнения окислительный стресс-устойчивости анализа в 96-луночных планшетах является низкой по сравнению с объемом, используемого для получения PQ-содержащие пластины. Таким образом, количество PQ используется в жидком тесте низкий, что делает этот анализ недорого и ограничивает производство токсичных отходов. Однако ограничения данного анализа по сравнению с пластинчатыми анализов включают ЛАCK пищи в жидком тесте и низкой концентрации кислорода в жидкости по сравнению с воздухом. Они являются важными факторами, которые в некоторых случаях, может повлиять на результаты. Таким образом, подтверждающие воспроизводимость с помощью других методов окислительного стресса сопротивления рекомендуется, чтобы поддержать результаты, полученные в этом тесте.