Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Измерение коэффициентов потребления кислорода в неповрежденной Caenorhabditis elegans

10K просмотров

DOI:

10.3791/59277

23 февраля 2019 г.

В этой статье

Краткое содержание

Митохондриальное дыхание имеет решающее значение для выживания Организменное; Таким образом норма потребления кислорода является отличным показателем митохондриального здоровья. В этом протоколе мы описывают использование коммерчески доступных респирометра измерить базальную и максимальной кислорода расхода в жить, нетронутыми и свободно подвижные Caenorhabditis elegans.

Аннотация

Оптимальные функции митохондрий имеет решающее значение для здорового клеточную активность, особенно в клетках, которые имеют высокие энергетические потребности как в нервной системы и мышц. В соответствии с этим, митохондриальной дисфункции был связан с множеством нейродегенеративных заболеваний и старения в целом. Caenorhabditis elegans были мощной модели системы для выяснения многих тонкостях митохондриальной функции. Митохондриальное дыхание является сильным показателем митохондриальной функции и недавно разработанных respirometers предлагают состояние искусства платформу для измерения дыхания в клетках. В этом протоколе мы предоставляем технику для анализа живой, нетронутыми C. elegans. Этот протокол охватывает период ~ 7 дней и включает в себя шаги для синхронизации C. elegans, (2) подготовка соединений для инъекций и гидратации зонды, уравновешивания загрузки и картридж (3) наркотиков, (4) подготовка анализа червя и выращивания (1) пластины и пробирного запуска и анализ данных (5) после эксперимента.

Введение

Аденозинтрифосфат (АТФ), основным источником клеточной энергии, производится в митохондриях ферментами в электрон-транспортной цепи (и т.д.), расположенный в внутренней митохондриальной мембраны. Пируват, метаболита ключа используется для митохондриального производства АТФ, импортируется в митохондриальной матрицы, где это декарбоксилировали производить ацетил коэнзима A (CoA). Впоследствии ацетил CoA вводит цикл лимонной кислоты, в результате чего образуются Никотинамидадениндинуклеотид (NADH), ключевых электронов молекулы перевозчик. Поскольку электроны от NADH передаются кислорода через и т.д., протонов накапливаться в митохондриальной межмембранное пространства, ч....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Примечание: На рисунке 2 обеспечивает Схематический обзор полного протокола.

1. рост и синхронизации нематоды населения9,10

  1. Переноса личинок L4 желаемого генетических особенностей (например, N2 [дикого типа] и sel-12 животных) на нематод роста СМИ (НГМ) плиты (см. таблицу 1 рецепт) свеже семенами с газоном Escherichia coli (ОР50)11. Используйте по крайней мере два 100 мм или три пластины 60 мм для каждого штамма. Инкубируйте червей на соответствующий рост температуры (между 15-25 ° C), для 3-4 ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

С помощью протокола описаного, OCR дикого типа животных и три различных sel-12 мутантных штаммов были определены. SEL-12 кодирует ortholog C. elegans Пресенилин17. Мутации в человека Пресенилин являются наиболее распространенным генетическим аберрации, связанные с развитием семейная болезнь Альцгеймера18. Наши исследования показали уровень повышенной митохондриальной кальция в sel-12 мутанта животных, по с.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Митохондриальное дыхание является показателем глубокий митохондриальной функции; Поэтому будучи в состоянии измерить уровень потребления кислорода в биологической системе, будь то в лабораторных условиях или в естественных условиях весьма ценным. Respirometers смысле кислорода с помощью на основе порфирина светомассами, которые получают закаленном кислорода или через растворенного в воде кислорода датчики, которые полагаются на поколения электрического текущего пропорциональна давления кислорода. Кларк электрода попадает.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Авторы хотели бы признать за его руководство в создании Seahorse XFp в лаборатории д-р Кевин Bittman. Национальные институты здравоохранения грант, что GM088213 поддерживает эту работу.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Чашки Петри 100 мм, 60 ммKord-Valmark Labware Products2900, 2901
1,5 мл центрифужные пробиркиGlobe Scientific6285
15 мл конические пробиркиCorning430791
22 &22 мм покровное стеклоGlobe Scientific1404-10
50 мл конические пробиркиCorning430829
AgarFisher ScientificBP1423-2
Bacto пептонBD, Bacto211677
Bacto триптонBD, Bacto211705
дрожжей BactoBD, Bacto212705
BleachGeneric Кальция
хлорид дигидрат (CaCl2· 2H2O)Fisher ScientificC79-500
Карбонилцианид 4-(трифторметокси)фенилгидразон (FCCP)Abcamab120081
ХолестеринFisher ScientificC314-500
Деионизированная вода (dH2O)
Диметилсульфоксид (DMSO)Thomas ScientificC987Y85
Стеклянные пастеровские пипеткиKrackeler Scientific6-72050-900
Магния сульфат гептагидрат (MgSO4· 7H2O)Fisher ScientificBP213-1
Фосфат калия двухосновной (K2HPO4)Fisher ScientificBP363-1
Моноосновной фосфат калия (KH2PO4)Fisher ScientificP285-500
Хлорид натрияFisher ScientificBP358-10
Гидроксид натрия (NaOH)Fisher ScientificBP359-500
Фосфат двухосновной безводный (Na2HPO4)Fisher ScientificBP332-1
Анализатор Seahorse XFpAgilent
Seahorse XFp FluxPakAgilent 103022-100
Азид натрияSigma-AldrichS2002
экстракт

Ссылки

  1. Nelson, D. L., Cox, M. M. Ch. 19. Lehninger Principles of Biochemistry. Ahr, K. , W. H. Freeman and Company. 707-772 (2008).
  2. Marchi, S., et al. Mitochondrial and endoplasmic reticulum calcium homeostasis and cell death. Cell Calcium. 69, 62-72 (2018).
  3. Sarasija, S., et al.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Скорость потребления кислородаC. elegansмитохондриальное дыханиесинхронизация червейреспирометрический анализинъекция препаратанормализация данныхбазальная СПКмаксимальная СПКнемитохондриальная СПК