Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

خلق بيئات الغازية محددة لدراسة تأثير نقص الأكسجة في Published: July 20, 2012 doi: 10.3791/4088

Summary

هذه تفاصيل ورقة كيفية استخدام الدفق المستمر غرف نقص الأكسجين لتوليد أجواء بتركيزات محددة من O

Protocol

1. بناء غرف البيئية

  1. حدد أصغر حجم معقول من غرفة اللازمة لنطاق المشروع. يجب أن تكون غرفة الغاز (O 2) مادة غير منفذة. ويمكن استخدام الأطباق بلورة بيركس، وصناديق Anaeropack، أو كبير الزهر الاكريليك مربعات (Ellard الأجهزة)،. لقد وجدنا أن 9 50 ملم لوحات يمكن أن يصلح في 100 × 50 طبق بلورة Kimex. ويمكن استخدام ألواح الزجاج والأغطية عن أطباق بلورة بيركس.
  2. حفر حفرة في غرفة المختارة وتناسب مع ذكر من البلاستيك Luer لتركيب خرطوم شوكة (كول Parmer). ويمكن تأمين التجهيزات من قبل تركيب الأنابيب أو مع الايبوكسي. تثبيت تركيب مماثل على الجانب المقابل للحاوية للسماح للغاز بالتدفق داخل وخارج القاعة. إذا كان ذلك ممكنا، ويقابل فتحات لزيادة الخلط المضطرب.
  3. الحصول على خزانات الغاز المضغوط مع تحديد التركيزات 2 O (متوازنة مع N 2) التي هي معتمدة معيار للتعاون 2 Ontent، أو لظروف نقص الأكسجين، نقي N 2 (<10 جزء في المليون O 2). استخدام التلقائي التبديل بين أكثر المنظمين على المدى الطويل من الدراسات لتجنب تعطيل مستويات الاوكسجين في دوائر.
  4. وقد تبين استجابة إلى نقص الأكسجين العضوي لتكون درجة الحرارة 15 التابعة. عن طريق وضع غرفة في حاضنة، ويمكن المحافظة على درجات حرارة مختلفة. درجات الحرارة داخل حاضنة قد تكون متفاوتة ومثل، فإنه من الحكمة الاستفادة من درجة حرارة مسجل بيانات لقياس باستمرار درجة الحرارة داخل الغرفة.

2. ربط الغاز إلى دائرة البيئة

  1. لكافة الاتصالات، استخدام واحد الثامنة بوصة الخارجي القطر أنابيب متصلة بواسطة الروابط المفاجئة أو تركيبات ضغط. وينبغي أن يكون أنبوب كتيم ويتفاعل مع O مثل البروبيلين الاثيلين المفلورة (FEP) أو النايلون (كول Parmer). لالتخطيطي لإكمال الإعداد، انظر الشكل 1.
  2. ربط COMخزانات الغاز المضغوط إلى جهاز مراقبة تدفق، مثل كتلة وحدة تحكم تدفق (سييرا الآلات) أو قياس دوار (البورج). تأكد من أن ضغط المنبع من الخزان هو ضمن مجموعة من جهاز التدفق وخراطيم تعليق لاذع. وهي تستخدم عادة على مرحلتين المنظمين، مع المرحلة الثانية لتعيين الضغط المطلوب [انظر القسم الثالث لاختيار معدل تدفق المناسبة]
  3. هيدرات الغاز بواسطة محتدما من خلال الماء المقطر باستخدام زجاجة غسل الغاز مع الاسطوانة fritted، مباشرة بعد ذلك إلى واحدة من التجهيزات على غرفة البيئية، وترك المناسب المفتوحة الثانية لغاز العادم (انظر الشكل 1). على المدى القصير دراسات، الماء الغاز يحمي من أصاب لوحة، ولكن مراقبة الرطوبة قد تكون ضرورية لدراسات طويلة الأجل.
  4. ويمكن استخدام الشحوم فراغ داو كورنينج لاغلاق غرفة. الأوزان مكان على غطاء من الغرفة لضمان وجود الختم محكم. للتأكد من ختم ضيق وتدفق كاف، عقد بركة صغيرة من الماء في كف ذ لدينا قفاز إلى تركيب خارج عن الدائرة، والتحقق من وجود فقاعات.

3. تحديد معدل التدفق

  1. على افتراض الكمال الاختلاط، هناك 90٪ من تبادل الغازات في الغلاف الجوي الغازي في كل مرة يتم استبدال حجم الدائرة (قانون فيك و). على سبيل المثال، في غرفة سي سي 100 مع معدل تدفق 100 سم مكعب / دقيقة، سيتم استبدال الهواء منزل الأصلي في غرفة مع 90٪ من الغاز الذي تريده بعد 1 دقيقة، وسوف نقترب مقارب تبادل كاملة بنسبة 90٪ في كل دقيقة بعد ذلك.
  2. وارتفاع معدلات تدفق الحاويات وأصغر حجما تصل إلى تركيزك الأوكسجين المطلوبة بسرعة أكبر. لعدد 100 وسوف × 50 Kimex الحاويات (400 سم مكعب)، ومعدل التدفق من 120 سم مكعب / دقيقة تصل إلى 99.9٪ في مقابل 10 دقيقة (3 التبادلات). هذا معدل التدفق هو مناسبة لظروف معظم الأوكسجين. على حد علمنا لم يكن هناك تحقيق منهجي لكيفية معدل تغير تركيز 2 O يؤثر على استجابة في C. ايليجانس.

الحمار = "jove_title"> 4. تحضير العينات للفحص الجدوى

  1. الديدان تتعرض لظروف نقص الأوكسجين الهرب عادة على سطح لوحات أجار. لمنع هذا، وضع حلقة من الحامض النخيلي (10 ملغ / مل في الإيثانول) حول حافة من لوحات. والحامض النخيلي يخرج من الحل كما يتبخر الإيثانول، وتشكيل حاجز مادي. الحواجز حامض البالمتيك لا تؤثر على معدل من زرع البويضة، أو عمر الخصوبة في C. ايليجانس 16،17. الاختراق لا تحدث بشكل متكرر أكثر في ظل ظروف نقص الأوكسجين، لم يتم اتخاذ تدابير وقائية اضافية لذلك مطلوب عموما.
    1. توليد السكان متزامنة بواسطة التبييض الكبار حامل في قطرة صغيرة من محلول التبييض القلوية في غير المصنف لوحات نمو الديدان الخيطية (NGM) وسائل الإعلام 18. وعلى النقيض من مستوى البروتوكولات هيبوكلوريت واسعة دفعة التبييض، واختيار 1-100 الحيوانات في قطرة من محلول التبييض على سطح لوحة NGM، ثم السماح للحل التبييض لاستيعاب في لوحة
    2. تجنب تعريض الأجنة المبيض لنقص الأكسجين، وهذا يمكن أن تقلل من جدوى 13. لجمع الأجنة الصغار (2-4 خلايا)، يمكن المفروم الكبار حامل في كمية صغيرة من الماء مع شفرة حلاقة والأجنة انتقل إلى لوحات عن طريق الفم الماصة للتعرض لاحقا لنقص الأكسجة.
  2. ختم لوحات في قاعة البيئية. يجب أن تبقى الحيوانات في السيطرة normoxia (بيت الهواء) في نفس درجة الحرارة مثل الديدان المعالجة. ليس هناك فرق ملحوظ بين عينات من الهواء في ترك المنزل، والتي تحتفظ في غرفة متطابقة مع بيت الهواء المتدفقة عليها. بدء تدفق الغاز والحفاظ على التعرض للوقت المطلوب. لضمان الاتساق في الطريق المنحدر، ومن المؤكد أناستبدال الماء في زجاجة غسيل الغاز قبل التعرض.
  3. إلى بقاء فحص الأجنة، يسمح للديدان لتطوير لمدة 48 ساعة بعد العودة إلى هواء الغرفة، وعند هذه النقطة يجب أن يكونوا رابع مرحلة اليرقات / يوم واحد البالغين. نقاط من أجل البقاء، فرض الرقابة على أي الديدان التي لا يمكن حصرها.
  4. لتصور الحيوانات التي تعرضت لنقص الأكسجين، نقل الديدان إلى قطرة من M9 على ساترة 22 2 ملم، وعلى عكس لوحة من الاغاروز 2٪ في M9 18. ويمكن أن تستخدم إذا لزم الأمر، ليفاميزول (25 ملم) أو أزيد الصوديوم (10 ملم)، ومخدر. قد أزيد الصوديوم ويفاميزول نخلط بعض الملاحظات نظرا لسمية، ويجب استخدامها بحكمة 19.

5. حصاد السريع من نقص الأكسجة المعرضة للديدان (مثال: تحضير العينات لمؤسسة الحرمين-1 تحليل الغربية)

يتم عكس بسرعة العديد من نقص الأكسجة الناجم عن آثار عند عودته إلى هواء الغرفة، بما في ذلك استئناف إنتاج البيض 12، الفسفرة من الحواتم الإنقساميةفي مرحلة التطور الجنيني 13 و تدهور البروتين مؤسسة الحرمين-1 9،20. مطلوب العزلة السريع للحيوانات التي تعرضت لنقص الأكسجين للحصول على آثار للتكرار في ظل هذه الظروف. مع هذا الإعداد، يمكن حصادها الحيوانات وتجميدها في النيتروجين السائل في أقل من دقيقتين. بينما غرف قفاز نقص الأكسجة مربع تسمح للتلاعب من العينات في ظروف نقص الأكسجين، والتكلفة، والتطبيق العملي لظروف أخرى من نقص الأكسجين تحد من فائدتها.

  1. تنمو بريستول N2 الديدان في 4 10 سم لوحات (HG) معدلات نمو مرتفعة حتى أغلبية الديدان هم من البالغين حامل 18. غسل الديدان إلى أنبوب مخروطي 15 مل تحتوي على حل 01:05 التبييض القلوية واحتضان مع تناوب حتى الديدان تبدأ في حل، وليس أكثر من 5 دقائق 9. غسل الديدان ثلاث مرات مع M9، الغزل إلى أسفل في 1500 XG بين كل غسيل مع عدم وجود الكبح.
  2. الأجنة لوحة مقصورة على 8 150 لوحات NGM ملم، والسماح لتطوير لL4 اليرقات (~ 48 ساعة لN2 بريستول على 22 درجة مئوية).نقل لوحات الدوائر البيئية وفضح لنقص الأوكسجين (1000 جزء في المليون، 5000 جزء في المليون) والأكسجين (N2) الظروف لمدة 4 ساعات. وسوف تعرض مرة تختلف حسب التصميم التجريبي. في حين أن التعرض لنقص الأكسجين له تأثير فوري على معدل وضع البيض والأجنة اثنين من خلية تموت بعد 16-18 ساعة من التعرض 12. مع هذا الإعداد غرفة نقص الأكسجة، ومما يحد من الحد الأدنى من التعرض لسعر الصرف المناخ اللازم للوصول إلى التوازن.
  3. تسمية واحدة microfuge 1.5 مل أنبوب واحد 15 مل أنبوب مخروطي لكل عينة التجريبية. الديدان تتعرض لنقص الأكسجين هم أكثر عرضة للتمسك الجانبين من خلال أنبوب حصاد. لمنع هذا، مكان 100 ميكرولتر من 1٪ كبريتات الصوديوم دوديسيل (SDS) في كل أنبوب مخروطي 15 مليلتر. إذا SDS يمنع التطبيقات المصب، والأبقار مصل يمكن (BSA) أن تستخدم لمنع الالتصاق. الاستخدام الروتيني للSDS أو جيش صرب البوسنة لا يبدو أن يكون هناك فرق واضح. إضافة 50 ميكرولتر من 2X بروتين صبغ التحميل (4٪ SDS، و 10٪ 2-المركابتويثانول وتتبع من اللون الأزرق برومفينول في الجلسرين 30٪ (W / V)) إلى أنبوب 1،5 مل microfuge. لديك ديوار من النيتروجين السائل جاهزا.
  4. الوقت الخطوات بعد إزالة الديدان من نقص الأكسجين، وسجل. إزالة غطاء لغرفة ميتة، تأخذ واحدة لوحة عينة، وختم للغرفة. استخدام الماء المقطر لغسل الديدان على مرشح من النايلون ومن ثم تصب في أنبوب للمخروطي 15 مليلتر. تدور الديدان أسفل سطح المكتب في جهاز للطرد المركزي في 1500 XG ل15-20 ثانية مع الفرامل.
  5. استخدام الفراغ لإزالة أكثر من طاف من الأنبوب، وترك بيليه دودة دون مساس.
  6. باستخدام ماصة، نقل بيليه دودة في 50 ميكروليتر إلى أنبوب 1،5 مل microfuge. اغلاق الانبوب وتزج في النيتروجين السائل.
  7. كرر حتى تم عزل جميع العينات. اتبع الإجراءات اللازمة لعينات من منزل المراقبة الجوية من أجل التناسق. ويمكن تخزين العينات عند درجة حرارة -20 درجة مئوية.

6. ممثل النتائج

ويمكن ملاحظة آثار العضوي من نقص الأكسجةمن خلال دراسة الجدوى إلى سن البلوغ من C. ايليجانس (الشكل 2). الأجنة التي وضعتها البرية من نوع بريستول (N2)، ومؤسسة الحرمين-1 (ia04) المسوخ الحذف والبقاء على قيد الحياة كافة في الهواء تركيزات منزل 2 O (210000 جزء من المليون O 2). N 2 الديدان قادرة على التكيف والبقاء على قيد الحياة إلى سن البلوغ في 5000 جزء في المليون O في حين أن مؤسسة الحرمين-1 الأجنة ليست قابلة للحياة. وهذا يدل على أن مؤسسة الحرمين-1 أمر ضروري للتكيف مع تغير مستويات الأكسجين المتاحة في البيئة 10. لا يمكن ولا N2 الحيوانات مؤسسة الحرمين-1 البقاء على قيد الحياة التعرض ل1000 جزء في المليون O 2.

تصور دودة مباشرة في نقص الأكسجين هو ممكن مع استخدام نطاق تشريح والحاويات واضح (الشكل 3). عن طريق وضع مباشرة في غرفة نقص الأكسجة على نطاق تشريح، ليست هناك حاجة لإزالة الديدان من نقص الأكسجة لمراقبة ردود الفعل العضوي. يمكن تركيبها في نطاق مع illumation مضان (كما في الشكل (3)

الشكل 1
الشكل 1. يشار إلى مثال من اتجاه الغرفة. نقص الأكسجة من تدفق الغاز من خلال الأسهم. يتم تخزين الغاز في خزانات الغاز المضغوط مع تحديد التركيزات 2 O (1) ويرفق هيئة للرقابة على المرحلة الثانية (2). الغاز يدخل في الجزء السفلي من أنبوب تدفق (3)، التي تخرج من أعلى في معدل تدفق الصحيح. يتدفق الغاز بعد ذلك في قارورة فقاعة (4)، مرطبة للغاز (ضمان الاتصال الصحيح من قارورة فقاعة من خلال مراقبة فقاعات). غاز رطب ثم يمر إلى غرفة نقص الأكسجة في صمام تدفق (5)، وتعريض عينات لنقص الأكسجة. الغاز المخارج أخيرا إلى الغرفة من خلال فتحة العادم حفر في الغرفة.

الشكل 2
الشكل 2. الجدوى من الأجنة تتعرض لO جزء في المليون 1000 5000 جزء في المليون O 2). الأجنة لظروف كل الأكسجين كما الأجنة لمدة 24 ساعة متواصلة في غرفة الأوكسجين تدفق. تم نقل الديدان لظروف normoxic، سمح لتطوير إلى سن البلوغ لمدة 48 ساعة، وسجل بعد ذلك للبقاء إلى سن البلوغ. ن> 50، N = 5.

الشكل (3)
الشكل 3. تصور C. ويتعرض ايليجانس في نقص الأكسجة مع المجهر. الديدان لنقص الأكسجين باستخدام الأساليب المذكورة. وضعت غرفة شفافة البيئية (التي شيدت مع طبق بيركس وتبلور لوحة زجاجية) مباشرة على المسرح من نطاق تشريح. وتظهر وجهتا نظر، واحدة بما في ذلك تدفق الغاز كله اقامة، والآخر مع الغرفة فقط على المسرح المجهر.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

هذا الأسلوب يعرض استراتيجية لبناء بيئة نقص الأوكسجين الذي يسمح للبيئات مع تركيز دقيق من الأوكسجين إلى الحفاظ عليها في المختبر. هذه الغرف توفر طريقة بسيطة لكشف الكائنات الحية إلى تركيزات منخفضة محددة من O 2 ورصد مخرجات الجزيئية والفيزيولوجية. يتم تجميعها في غرفة البيئية التي وصفها المختبر بدلا من شراء تجاريا وبالتالي يمكن تعديلها لتناسب احتياجات التجربة.

واحد ميزة واضحة من هذا الأسلوب هو تصميم التدفق المستمر. هذا يقضي على الصعوبات التي تواجه عادة مع الحفاظ على تركيزات منخفضة من O 2 في الغرف عندما الخارجية O 2 تركيز أعلى من ذلك بكثير (210000 جزء من المليون O 2 في هواء الغرفة). البديل هو وسيلة توقف التدفق، الذي يتم فيه الحفاظ على بيئة ميتة في غرفة مغلقة. صغير حتى التسريبات، والتي يمكن أن يكون من الصعب كشف، قبلتنفيس عن الحفاظ على ظروف نقص الأوكسجين باستخدام توقف تدفق الأساليب. طريقة التدفق المستمر باستمرار التبادلات الهواء في غرفة مع تركيز الأوكسجين المحددة في خزان الهواء المضغوط ويحافظ على الضغط الايجابي الذي يمنع تسرب من تعطيل ظروف نقص الأوكسجين.

الحصول على وجه الدقة، وتركيزات الأكسجين قبل مختلطة من مورد للغاز يحل مشكلة أخرى صعبة مع نقص الأكسجة. فمن الصعب جدا لقياس تركيزات منخفضة للغاية من O 2. معظم أجهزة الاستشعار O 2 هي نشر محدودة ومكلفة جدا. لأن O 2 ينتشر ببطء، ويمكن قياس انخفاض O 2 تركيزات تكون بطيئة أو غير دقيقة 21. في المقابل، فمن السهل جدا لتوليد مخاليط الغاز عن طريق قياس الوزن من الغازات. معتمدة في ذلك المخاليط نحن شراء بانتظام معيار أن يكون في حدود 2٪ O 2 محتوى من المزيج المطلوب.

ويمكن استخدام هذه الطريقة للحصول ح ملاحظتهاypoxia الناجم عن التغيرات سواء على المستوى العضوي والجزيئية. في حين أن هذا الأسلوب يحدد فحوصات البقاء على قيد الحياة والسريع العزلة دودة كامل للتجارب الجزيئية، وهناك قراءات المصب لا تعد ولا تحصى التي يمكن استخدامها. على سبيل المثال، يسمح هذا التصميم لرؤية الاتجاه من الديدان في نقص الأكسجة لدراسة السلوك الوقت الحقيقي، وتغييرات في البنى المراسل. لتصور الديدان مع نطاق تشريح، تجميع غرفة باستخدام صناديق شفافة مع حجم صغير وارتفاع الحد الأدنى. يمكن وضعها في غرفة بأكملها على نطاق وتشريح هو المناورة بسهولة عن التصور الأمثل (انظر الشكل 3). سيكون من الممكن أيضا لمراقبة عينات في تضخم أعلى من خلال استخدام غرف نضح مع مجهر مقلوب. وهذا يتطلب بعض التكيف من الغرف ليكون واجهة مع الأنابيب التي تستخدم عادة لتدفق الغاز، وتحديد معدل تدفق المناسبة. أظهرت نتائج ممثل الصفر فقط من سطح possibi التجريبيةlities، كما تبين نقص الأكسجة يؤثر على الأنظمة الخلوية من تركيب الحمض النووي لتدهور البروتين 22،23.

لا يقتصر الطابع العملي لهذه الطريقة لC. ايليجانس، وطالما يتم استخدامها ذات حجم مناسب الدوائر، وهذا الأسلوب هو قابلية للتكيف مع نظام تقريبا أي نموذج. ويجب من أجل التكيف مع وسائل الإعلام أو سائلة أو ثقافة الخلية، والثوابت انتشار الأوكسجين في الحل، وإطلاق الغازات من البلاستيك، ووقت للتوازن في ثقافة أن تؤخذ بعين الاعتبار، وأنه قد يكون من الأنسب استخدام O ثقافة قابلة للاختراق 2 لوحات 24،25.

فمن الممكن لتعديل الدوائر الواردة في هذا البروتوكول للاستخدام مع الغازات الأخرى. على سبيل المثال، يمكن تكييف غرف لتوفير بيئة الأكسجين فقط، بحذف O 2 في خزانات الغاز المضغوط المستخدم لإنشاء غرفة نقص الأكسجة (مع توازن يجري ملء مع النيتروجين). وقد سمح هذا للمراقبة من C. ايليجانس في SUSPانتهت الرسوم المتحركة (لا تظهر البيانات) 10،13،26. يجب أن يتم إدخال تعديلات طفيفة على أساس خصائص خليط الغاز المستخدم. قد تكوين الأنابيب المستخدمة لأنابيب الغاز داخل وخارج الغرفة يجب أن تكون متنوعة. بعض المواد البلاستيكية هي قابلة للاختراق إلى CO في حين أن آخرين لا تتوافق مع الغازات المسببة للتآكل مثل هذا كبريتيد الهيدروجين (H 2 S) 16،26. ويمكن الاطلاع على قائمة من المواد البلاستيكية متوافقة على موقع كول، Parmer.

عن الغازات السامة ويجب تنفيس مأخذ الغاز من غرفة إلى غطاء محرك السيارة دخان المعتمدة والحماية الشخصية المناسبة، مثل أجهزة الكشف عن، يجب أن يوظف. وبالإضافة إلى ذلك، يجب استشارة EH & S الضباط قبل البدء في أي تجربة استخدام الغازات الخطرة. قد الغازات المسببة للتآكل تتطلب اهتماما خاصا. على سبيل المثال، يمكن H 2 S تآكل العديد من المواد البلاستيكية المستخدمة في الأنابيب القياسية، فضلا عن تآكل النحاس المناسب وسوف. عموما نحن على يقين من أن جعل أي الرطبتيد البلاستيك Kalrez أو ما يعادلها في الأجهزة المستخدمة مع H 2 س. غازات معينة قد تتفاعل مع الشوائب في مياه الحنفية، لذلك يجب استخدام DIH 2 0 في قارورة فقاعة. ويمكن أيضا اعتبارات خاصة فيما يتعلق الأواني الزجاجية تكون هناك حاجة، على سبيل المثال، H 2 S يتطلب معدات مع المبللة طوقية.

ويلاحظ التغيرات على حد سواء العضوي والجزيئية استخدام التجارب التي يمكن إنجازها في يوم واحد. هذه القدرة على تقديم عينات بسرعة إلى نقص الأكسجة ويوفر أداة قيمة في مجالات من الشيخوخة والسرطان في التنمية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

Acknowledgments

ونحن نشكر أعضاء مختبر ميلر للمناقشة وقراءة نقدية للمخطوطة. وأيد هذا العمل من قبل على جائزة محقق جديد من مركز الصدمة ناثان من التميز في علم الأحياء الأساسي للشيخوخة إلى DLM والمعاهد الوطنية للصحة جائزة R00 AG030550 إلى DLM.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tubing (FEP and PTFE) Cole Parmer Tygon YO-95821-00 (1/8" FEP) 06605-27 (1/16 x 1/8" PTFE)’ R-3603
Compression fittings Seattle Fluid Systems 06363-58 (M. coupler 1/16") 06363-62 (F. coupler 1/16") 06363-60 (M. coupler 1/8") 06363-61 (F. coupler 1/8")
Flow tube Aalborg PMR3-010073 (3 output) PMR1-013520 (1 output)
Mass flow controller Sierra Instruments 810S-L-DR-2-OV1-SK1-V1-S1 (Mass Trak) C100L-DD-2-OV1-SV1-PV2-V1-SO-C10 (Smart Trak 2)
Compressed gas tank AirGas Made to order
Plastic male Luer to hose barb fittings Cole Parmer 45505-41 (500 series 1/16")
Cast acrylic boxes Ellard Instrumentation Made to order
Pipe fittings (Brass or stainless steel) Seattle Fluid Systems B-402-1 (1/4" nut) B-200-3 (1/8" union tee) B-400-set (1/4" ferrules) B-QM2-B1-200 (QM Body QC) B-200-1-2 (1/8 x 1/8" male conn)
Dow Corning Vacuum Grease Sigma-Aldrich Z273554
AnaeroPack box Misubishi Gas Chemical Company R684004 (0.4 liter) R685025 (2.5 liter) R685070 (7.0 liter)
Pyrex gas wash bottle Sigma-Aldrich CLS31770500C (500 mL) CLS31770250C (250 mL) CLS31770125C (125 mL)
Palmitic acid Sigma-Aldrich P0500
Goat anti-mouse IgG-horseradish peroxidase Southern Biotechnology Associates 1032-05
SuperSignal West Pico Chemiluminsecent Substrate Pierce Chemical 34077
100 x 50 glass crystallization dishes Kimax Kimble 23000

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Danovaro, R. The first metazoa living in permanently anoxic conditions. BMC Biology. 8, 30 (2010).
  2. Birner, P. Overexpression of Hypoxia-inducible Factor 1 alpha Is a Marker for an Unfavorable Prognosis in Early-Stage Invasive Cervical Cancer. Cancer Research. 60, 4693-4696 (2000).
  3. Harris, A. L. Hypoxia - a key regulatory factor in tumour growth. Nat. Rev. Cancer. 2, 38-47 (2002).
  4. Ramirez-Bergeron, D. L. Hypoxia affects mesoderm and enhances hemangioblast specification during early development. Development. 131, 4623-4634 (2004).
  5. Staff, F. E. Wheel-well Stowaways Risk Lethal Levels of Hypoxia and Hypothermia. Human Factors and Aviation. 44, 1-5 (1997).
  6. Shen, C., Powell-Coffman, J. A. Genetic Analysis of Hypoxia Signaling and Response in C. elegans. Annals of the New York Academy of Sciences. 995, 191-199 (2003).
  7. Shen, C., Nettleton, D., Jiang, M., Kim, S. K., Powell-Coffman, J. A. Roles of the HIF-1 Hypoxia-inducible Factor during Hypoxia Response in Caenorhabditis elegans. Journal of Biological Chemistry. 280, 20580-20588 (2005).
  8. Wang, G. L., Jiang, B. H., Rue, E. A., Semenza, G. L. Hypoxia-inducible factor 1 is a basic-helix-loop-helix-PAS heterodimer regulated by cellular O2 tension. Proceedings of the National Academy of Sciences. 92, 5510-5514 (1995).
  9. Epstein, A. C. R. C. elegans EGL-9 and Mammalian Homologs Define a Family of Dioxygenases that Regulate HIF by Prolyl Hydroxylation. Cell. 107, 43-54 (2001).
  10. Nystul, T. G., Goldmark, J. P., Padilla, P. A., Roth, M. B. Suspended Animation in C. elegans Requires the Spindle Checkpoint. Science. 302, 1038-1041 (2003).
  11. Gray, J. M. Oxygen sensation and social feeding mediated by a C. elegans guanylate cyclase homologue. Nature. 430, 317-322 (2004).
  12. Miller, D. L., Roth, M. B. C. Elegans Are Protected from Lethal Hypoxia by an Embryonic Diapause. Current Biology. 19, 1233-1237 (2009).
  13. Padilla, P. A., Nystul, T. G., Zager, R. A., Johnson, A. C. M., Roth, M. B. Dephosphorylation of Cell Cycle-regulated Proteins Correlates with Anoxia-induced Suspended Animation in Caenorhabditis elegans. Molecular Biology of the Cell. 13, 1473-1483 (2002).
  14. Hu, C. -J., Wang, L. -Y., Chodosh, L. A., Keith, B., Simon, M. C. Differential Roles of Hypoxia-Inducible Factor 1{alpha} (HIF-1{alpha}) and HIF-2{alpha} in Hypoxic Gene Regulation. Molecular and Cellular Biology. 23, 9361-9374 (2003).
  15. Treinin, M. HIF-1 is required for heat acclimation in the nematode Caenorhabditis elegans. Physiological Genomics. 14, 17-24 (2003).
  16. Miller, D. L., Roth, M. B. Hydrogen sulfide increases thermotolerance and lifespan in Caenorhabditis elegans. PNAS. 104, 20618-20622 (2007).
  17. Stiernagle, T. Maintenance of C. elegans. WormBook. , 1-11 (2006).
  18. Massie, M. R., Lapoczka, E. M., Boggs, K. D., Stine, K. E., White, G. E. Exposure to the metabolic inhibitor sodium azide induces stress protein expression and thermotolerance in the nematode Caenorhabditis elegans. Cell Stress Chaperones. 8, 1-7 (2003).
  19. Salceda, S., Caro, J. Hypoxia-inducible Factor 1α (HIF-1α) Protein Is Rapidly Degraded by the Ubiquitin-Proteasome System under Normoxic Conditions. Journal of Biological Chemistry. 272, 22642-22647 (1997).
  20. Theilacker, J. C., White, M. J. Diffusion of Gases in Air and Its Affect on Oxygen Deficiency Hazard Abatement. AIP Conference Proceedings. 823, 305-312 (2006).
  21. Chua, B., Kao, R. L., Rannels, D. E., Morgan, H. E. Inhibition of protein degradation by anoxia and ischemia in perfused rat hearts. Journal of Biological Chemistry. 254, 6617-6623 (1979).
  22. Probst, G., Riedinger, H. Jr, Martin, P., Engelcke, M., Probst, H. Fast Control of DNA Replication in Response to Hypoxia and to Inhibited Protein Synthesis in CCRF-CEM and HeLa Cells. Biological Chemistry. 380, 1371-1382 (1999).
  23. Semenza, G. L., Sen, C. K. Oxygen Sensing. 381, Academic Press. (2004).
  24. Chan, K., Roth, M. B. Anoxia-Induced Suspended Animation in Budding Yeast as an Experimental Paradigm for Studying Oxygen-Regulated Gene Expression. Eukaryotic Cell. 7, 1795-1808 (2008).
  25. Nystul, T. G., Roth, M. B. Carbon monoxide-induced suspended animation protects against hypoxic damage in Caenorhabditis elegans. PNAS. 101, 9133-9136 (2004).

Tags

الكيمياء الحيوية، العدد 65، البيولوجيا الجزيئية، علم الأحياء الخلوي، علم الوراثة، والبيولوجيا التطورية،
خلق بيئات الغازية محددة لدراسة تأثير نقص الأكسجة في<em&gt; C. ايليجانس</em
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Fawcett, E. M., Horsman, J. W.,More

Fawcett, E. M., Horsman, J. W., Miller, D. L. Creating Defined Gaseous Environments to Study the Effects of Hypoxia on C. elegans. J. Vis. Exp. (65), e4088, doi:10.3791/4088 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter