无脊椎动物的寿命量化

Developmental Biology

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Summary

许多动物自然停止生长后成年之后, 他们可以接受直到死的老化或"衰老"。Organism\ 出生和死亡之间的时间量被称为其使用寿命,可以受各种生物和环境因素。通过暴露对不同生长条件的有机体,科学家们可以更好地了解影响寿命的因素。苍蝇和蠕虫都是理想的生物来执行这样的实验,给出了其短生成时间和简单的文化需求。

这个视频的老化,影响的因素的简要概述和去描述无脊椎动物的寿命定量实验基本协议。最后,将讨论三个研究应用寿命定量化。这些实验探讨不同的因素,如温度、 药物、 病原体和饮食,对寿命的影响。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 发育生物学精要. 无脊椎动物的寿命量化. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

使用寿命定量实验使科学家能够检查对机体寿命的遗传和环境的影响。无脊椎动物的模式生物,例如果蝇果蝇和蛔虫秀丽隐杆线虫,在这方面已经证明非常有用。通过实验测量和操作这些生物体的寿命,科学家们已经开始工作了老化过程的影响因素。

在这个视频中,您将了解一些原则背后的寿命和测量在蠕虫和果蝇,都正在应用这些实验方式寿命老化、 基本协议。

在寿命的测量实验程序之前,它是重要首先要明白什么是寿命和老化。

使用寿命是有机体生活的时间和函数,出生和死亡之间的量。一些生物,比如很多植物,从理论上可能永远活着。同时,大多数动物会自然停止生长,即使在理想条件下之后,他们将年龄或"衰老"直到死亡。

科学家们还不完全明白为什么生物年龄。老化过程中发挥的作用,已经提出了多种因素,包括辐射和化学从环境、 损害和有毒的副产品,从我们自己的代谢过程。

研究这些因素,研究人员一直在利用短代次数对无脊椎动物的模式生物,如蠕虫和苍蝇,使科学家能够观察多代在天或数周,而不是几个月,如老鼠的哺乳动物模型是一例。它们也是相当易于遗传操纵,与很多可用的工具,允许特定的基因被打开或关闭容易观察及其对衰老过程的影响。

既然我们已经学会了为什么无脊椎动物模型有高度服从老化研究,让我们看看如何来衡量寿命实验在蠕虫。简单来说,这些实验涉及收集父蠕虫、 同步的后代年龄、 治疗与药物抑制繁殖,幼虫蠕虫和最后转移蠕虫,试验板和计数是死了还是活着的蠕虫。

在程序的开始,就必须获得足够数量的年龄匹配的动物在同一时间同步蠕虫到所有产卵一批。要做到这一点,第一个蠕虫是离开在相同的培养板上,大约一周,让他们消耗所有可用的食物,从而诱导饥饿。有些饿死的蠕虫幼虫将进入耐寒,生长逮捕的状态,称为"dauer"。然后,这些 dauer 幼虫被移到一个新鲜的盘子。这食物丰富的环境,dauer 幼虫将会恢复其生命周期和成为繁殖成熟的年轻人。

最后,两天后这些成虫都转移到另一个新鲜板和允许产卵达 24 小时。一旦获得了足够数量的鸡蛋,成人从板和孵化在 2-3 天,让蠕虫孵化和成长到 L4 幼虫阶段 20 ° C。

为了测量蠕虫的生命周期,这些幼虫转移到板含有药物 FUDR,而不会影响成虫寿命抑制蠕虫病毒繁殖。在实验过程中,要确定是否蠕虫是活着或死了,盘子可以利用观察蜗杆运动。对于年长的蠕虫,它可能有必要以温和地让蠕虫的头,得到的回应。删除死虫和记录的死和活的虫子数量。动物应移交给新鲜板每隔 2-3 天,避免饥饿。

既然我们有示你寿命量化蠕虫,让我们检查如何做到在果蝇。简单地说,这一程序包括允许雌性产卵在一个特殊的笼子里,收集鸡蛋,让幼虫发育成苍蝇,排序基于性别,苍蝇和最后计数死苍蝇显示随着时间的推移。

若要获取年龄匹配的苍蝇,成人苍蝇放入鸡蛋收集笼,含有酵母膏带有条纹的果实汁琼脂平板。收集的卵子的洗净,放入幼虫生长瓶和孵化了 10 天左右的飞速发展。一天老成人苍蝇然后转移到成人食品瓶和孵化了两天,让他们达到性成熟。

这些苍蝇然后收集、 麻醉,并分为男性和女性,以避免混淆寿命测量与性别的因素。下一步,单性苍蝇被放入增长小瓶。每隔两天,苍蝇应"翻转"进新瓶及带新鲜的食物。死苍蝇被进球数那些留在旧瓶,以及那些已经掉进新瓶。

现在,你已经学会了测量寿命无脊椎动物模型中的基本协议,让我们看看科学家如何适应这些技术来研究生物学的老化和长寿。

研究人员正在研究不同的因素,如温度和药物,对寿命的影响。在这个特定的研究中,科学家培养蠕虫在液体介质中 96 孔板微孔板,以便可以同时测试多个物质和生长条件的影响。他们发现,例如,生长在 25 ° C,蠕虫 20 ° c,减少蠕虫的生命周期,也是如此高浓度的抗抑郁药物 Mirtazepine。

使用寿命检测还可以结合技术,如 RNA 干扰或 RNAi,找出影响动物生存的基因。Rna 干扰是一种强大的实验技术,使用短 Rna 来降低或"击倒"目标基因的表达水平。在这里,科学家们治疗蠕虫与反对 bec-1 基因的 rna 干扰,然后他们受病菌感染沙门氏菌进行生存分析。蠕虫与 bec 1 撞倒寿命相比的蠕虫在哪里基因通常表达明显下降。

最后,使用寿命定量实验用于评估不同生长条件影响长寿的动物。在这个实验中,科学家培养年龄匹配的蠕虫,一系列的板的不同数量的细菌的食物。这个增长养生法,叫做热量或饮食的限制,已经被观察到有蠕虫的生命周期的显著影响。

你刚看了朱庇特的视频上寿命量化在无脊椎动物模型。这个视频讨论了一些老化和寿命,用于测量寿命的蠕虫,苍蝇和几个应用程序的寿命测量实验的协议背后的原则。最终,希望是这些实验将帮助科学家找到因素和数据通路,控制老化,和允许发展的治疗方法,解决与年龄有关的疾病,如阿尔茨海默氏症和心血管疾病。谢谢观赏 !

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