Wirbellose Lebensdauer Quantifizierung

Developmental Biology

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Summary

Viele Tiere natürlich aufhören zu wachsen nach erreichen des Erwachsenenalters, woraufhin sie altern oder "Altern" bis zum sterben unterziehen. Die Zeitspanne zwischen Geburt und Tod ein Organism\ nennt seine Lebensdauer, die durch verschiedene biologische und ökologische Faktoren beeinflusst werden kann. Durch die Aufdeckung Organismen zu verschiedenen Wachstumsbedingungen, können Wissenschaftler die Faktoren für die Lebensdauer besser verstehen. Fliegen und Würmer sind ideale Organismen solche Experimente durchführen, ihre kurze Generation Zeit- und einfache Kultur Anforderungen gegeben.

Dieses Video bietet einen kurzen Überblick über die Faktoren, die Alterung und fährt fort, die grundlegenden Protokolle für Wirbellose Lebensdauer Quantifizierung Experimente beschreiben. Schließlich werden drei Anwendungen in der Forschung der Lebensdauer Quantifizierung diskutiert. Diese Experimente untersuchen die Auswirkungen der unterschiedlichen Faktoren, wie Temperatur, Drogen, Krankheitserreger und Ernährung, auf Lebensdauer.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Grundlagen der Entwicklung Biologie. Wirbellose Lebensdauer Quantifizierung. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Lebensdauer Quantifizierung Experimente ermöglichen Wissenschaftlern, die genetischen und umweltbedingten Einflüsse auf die Lebensdauer eines Organismus zu untersuchen. Wirbellosen Modellorganismen wie der Fruchtfliege Drosophila Melanogaster und der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans, haben in dieser Hinsicht äußerst nützlich erwiesen. Durch die Durchführung von Experimenten, die Messen und Lebensdauer in diesen Organismen zu manipulieren, haben Wissenschaftler damit begonnen, die Faktoren, die den Alterungsprozess zu erarbeiten.

In diesem Video erfahren Sie einige Grundsätze hinter Lebensdauer und Alterung, grundlegende Protokolle zur Messung der Lebensdauer in der Wurm und die Fruchtfliege und Möglichkeiten, in denen diese Experimente angewendet werden.

Bevor ein Blick auf die experimentelle Verfahren zur Messung der Lebensdauer, ist es wichtig, zuerst zu verstehen, was Lebensdauer und Alterung ist.

Lebensdauer ist die Menge an Zeit, die ein Organismus lebt und Funktionen zwischen Geburt und Tod. Einige Organismen, wie viele Pflanzen, könnten theoretisch ewig leben. Unterdessen die meisten Tiere würde natürlich aufhören zu wachsen, selbst unter idealen Bedingungen, nach denen sie älter werden oder "Senesce" bis zum sterben.

Wissenschaftler nicht noch völlig verstehen, warum Organismen Alter. Verschiedene Faktoren, einschließlich der Strahlung und chemischen Schäden aus der Umgebung und giftige Nebenprodukte aus unserer eigenen Stoffwechselprozesse haben alle eine Rolle im Altern vorgeschlagen.

Um diese Faktoren zu untersuchen, haben Forscher nutzen wurde die kurze Generationszeiten von Wirbellosen Modellorganismen wie Würmern und fliegen, die welche Wissenschaftler mehrere Generationen über Tage oder Wochen, anstatt Monate, wie im Falle von Säugetieren Modellen wie Mäusen beobachten lassen. Sie sind auch ganz offen, Genmanipulation, mit vielen verfügbaren Tools, mit denen bestimmte Gene ein- oder ausschalten leicht gedreht werden, um deren Auswirkungen auf den Prozess des Alterns zu beobachten.

Nun, wir gelernt haben, warum Wirbellosen Modelle Aging Studien sehr zugänglich sind, schauen Sie wie Experimente zur Messung der Lebensdauer in Worms durchgeführt werden. Kurz, beinhalten diese Experimente Elternteil Würmer zu sammeln, Synchronisierung im Alter von ihren Nachkommen, Behandlung von Larven Würmer mit einem Medikament, Reproduktion, hemmen und schließlich Übertragung von Würmern um Platten zu testen und zählen Würmer, die tot oder lebendig sind.

Zu Beginn des Verfahrens ist es notwendig, eine ausreichende Anzahl von Alter abgestimmt Tiere erhalten durch die Synchronisation einer Charge von Würmern, alle Laien Eizellen zur gleichen Zeit. Um dies zu tun, sind erste Würmer links auf die gleiche Kultur-Platte für ca. eine Woche, so dass sie alle verfügbaren Nahrungsmittel konsumieren und damit induzierende Hunger. Einige der Wurmlarven, die ausgehungert sind treten eines winterharten, Wachstum verhaftet Zustand genannt "Dauer." Dann werden diese Dauer-Larven auf eine frische Platte verschoben. Auf diese Lebensmittel-reich-Umgebung werden die Dauer Larven Wiederaufnahme ihres Lebenszyklus und werden reproduktiv junge Erwachsene.

Endlich, nach zwei Tagen sind diese Erwachsenen Würmer übertragen auf einen anderen frischen Teller und erlaubt zur Eiablage für bis zu 24 Stunden. Sobald eine ausreichende Anzahl von Eiern erworben werden, die Erwachsenen werden von der Platte entfernt und Eiern sind bei 20° C für ca. 2-3 Tage erlauben die Würmer zu schlüpfen und wachsen, um das Larvenstadium L4 inkubiert.

Zur Messung der Wurm Lebensdauer sind diese Larven auf Platten, enthält das Medikament FUDR, der Wurm Reproduktion unterdrückt, ohne Erwachsene Lebensdauer übertragen. Im Laufe des Experiments kann um festzustellen, ob die Würmer lebend oder tot, sind die Platte genutzt werden, um Wurm Bewegung zu beobachten. Für ältere Würmer werden sie zu sanft prod Wurmkopf um eine Reaktion zu entlocken. Entfernen Sie tote Würmer und notieren Sie die Anzahl der Toten und Leben Würmer. Die Tiere sollten auf frische Platten alle 2-3 Tage übertragen werden um Hunger zu vermeiden.

Jetzt, dass wir Sie in Worms Lebensdauer Quantifizierung gezeigt haben, wollen wir untersuchen, wie es bei Fruchtfliegen gemacht wird. Kurz, das Verfahren beinhaltet, so dass Weibchen Eier in einem speziellen Käfig, sammeln von Eiern, Larven, fliegen, fliegen aufgrund des Geschlechts, Sortierung zu entwickeln erlaubt und schließlich zählen tot fliegt, die im Laufe der Zeit erscheinen.

Um Alter abgestimmt fliegen zu erhalten, werden fliegen in ein Ei Sammlung Käfig gelegt, die Obst Saft-Agarplatten gestreift mit Hefe Paste enthalten. Die gesammelten Eiern sind gewaschen, in Flaschen Larven Wachstum gelegt und inkubiert für etwa 10 Tage für die fliegen zu entwickeln. 1 - Tage alten Erwachsenen fliegen dann an Erwachsenen Essen Flaschen übertragen und für zwei Tage, um geschlechtsreif zu inkubiert.

Diese fliegen sind dann gesammelt, betäubt und in Männchen und Weibchen zu vermeiden, Störfaktoren die Lebensdauer Messungen mit geschlechtsspezifische Faktoren sortiert. Als nächstes werden die gleichgeschlechtliche fliegen in Wachstum Fläschchen platziert. Alle zwei Tage sollte fliegen "in neue Fläschchen mit frischen Lebensmitteln umgedreht werden". Tote fliegen werden durch zählen, die in der alten Flasche gelassen werden, aber auch diejenigen, die in die neue Flasche gesunken gewertet.

Nun, da Sie die grundlegenden Protokolle zur Messung der Lebensdauer von Wirbellosen Modelle gelernt haben, schauen Sie wie Wissenschaftler diese Techniken für das Studium der Biologie des Alterns und der Langlebigkeit anpassen.

Forscher untersuchen die Auswirkungen der verschiedenen Faktoren, wie Temperatur und Drogen, auf Lebensdauer. In dieser Studie kultiviert Wissenschaftler Würmer in flüssigen Medien in 96-Well-Mikrotiterplatten, so dass die Auswirkungen von mehreren Substanzen und Wachstumsbedingungen auf einmal getestet werden können. Sie fanden, dass beispielsweise wachsen die Würmer bei 25 ° C statt 20° C, Wurm Lebensdauer verringert, wie hohe Konzentrationen von Antidepressivum Mirtazepine.

Lebensdauer-Assays sind auch kombinierbar mit Techniken wie RNA-Interferenz oder RNAi, Gene zu identifizieren, die Tiere überleben beeinflussen. RNAi ist ein leistungsfähiges experimentellen Verfahren, das kurze RNAs verwendet, um zu verringern, oder "Zuschlag", die Expression eines Gens Ziel. Hier Wissenschaftler behandelt Würmer mit RNAi gegen das Bec-1-gen, infiziert Sie sie dann mit den pathogenen Bakterien Salmonellen und einen überleben-Assay durchgeführt. Würmer mit Bec-1 niedergeschlagen zeigten einen deutlichen Rückgang der Lebensdauer im Vergleich zu Worms, wo das Gen normalerweise zum Ausdruck zu bringen ist.

Schließlich werden Lebensdauer Quantifizierung Experimente eingesetzt, um die Wirkung der verschiedenen Wachstumsbedingungen auf die Langlebigkeit von Tieren zu beurteilen. In diesem Experiment kultiviert Wissenschaftler Alter abgestimmt Würmer auf eine Reihe von Platten mit unterschiedlichen bakteriellen Futtermenge. Dieses Wachstum Behandlungsschema, kalorische oder diätetische Einschränkung genannt wurde, haben erhebliche Auswirkungen auf die Lebensdauer der Wurm beobachtet.

Sie haben nur Jupiters Video auf Lebensdauer Quantifizierung in Wirbellosen Modelle angesehen. Dieses Video erläutert einige der Prinzipien hinter Altern und Lebensdauer, die Protokolle zur Messung der Lebensdauer von Würmern und fliegen und ein paar Anwendungen Lebensdauer Messung Experimente. Letztlich ist die Hoffnung, dass diese Experimente Wissenschaftler finden die Faktoren und die Wege, die Altern kontrollieren helfen, und ermöglichen die Entwicklung von Therapien, altersbedingten Krankheiten wie Alzheimer und Herz-Kreislauf-Krankheiten anzugehen. Danke fürs Zuschauen!

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