Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

en Published: July 26, 2017 doi: 10.3791/55939
Automatic Translation
1, 1, 1,2
1Department of Biology, Queen's University, 2Centre for Neuroscience, Queen's University

Summary

Här presenterar vi en Caenorhabditis elegans- specifik analys som är utformad för att utvärdera förändringar i kopparavvikande beteende och möjligheten att lokalisera en gemensam matkälla, då organismen fortskrider från ett välmatat till svältnäringstillstånd.

Abstract

För att säkerställa överlevnad måste organismer kunna undanröja ogynnsamma livsmiljöer samtidigt som man säkerställer en konsekvent livsmedelskälla. Caenorhabditis elegans förändrar deras rörelsesmönster vid upptäckt av olika miljöstimuli och kan modulera sin svit av beteendemässiga svar som svar på svältförhållanden. Nematoder uppvisar vanligen ett minskat aversivt svar när de avlägsnas från en matkälla i över 30 minuter. Observation av beteendemässiga förändringar som svar på en förändrad näringsstatus kan ge insikt i de mekanismer som reglerar övergången från ett välmatat till svältat tillstånd.

Vi har utvecklat en analys som mäter en nematods förmåga att korsa en aversiv barriär ( dvs. koppar) och nå en matkälla över en längre tidsperiod. Detta protokoll bygger på tidigare arbete genom att integrera flera variabler på ett sätt som möjliggör fortsatt datainsamling när organismerna flyttar mot aN alltmer hungrig tillstånd. Dessutom tillåter denna analys en ökad provstorlek så att större populationer av nematoder kan utvärderas samtidigt.

Organ som är defekta för förmågan att upptäcka eller reagera på koppar korsar genast kemikaliebarriären, medan vildtypsmetatoder avstängs från början. När vildtypsmaskar i allt högre grad sväljs börjar de korsa barriären och nå matkällan. Vi utformade denna analys för att utvärdera en mutant som inte kan reagera på olika miljöanvisningar, inklusive matavkänning eller upptäckt av aversiva kemikalier. När det utvärderades via detta protokoll, gick de defekta organismerna genast över barriären, men kunde inte heller detektera en matkälla. Följaktligen korsar dessa mutanter upprepade gånger den kemiska barriären trots att de tillfälligt når en matkälla. Denna analys kan enkelt testa populationer av maskar för att utvärdera potentiella vägarfel relaterade till aversion och svält.

Introduction

Caenorhabditis elegans har använts som en modell för studier av neurobiologi i årtionden på grund av den relativa lättheten vid analys av kretsen i ett nervsystem som består av endast 302 neuroner 1 . Under förutsättning att organismen är beroende av att reagera på miljöanvisningar, är mycket av nervsystemet dedikerat till att reglera integrationen av miljösignaler 2 . Trots enkelheten i nervsystemet kan C. elegans detektera och reagera på olika miljösignaler, inklusive repellenter 3 , dragmedel 4 , temperatur 5 och jämn fuktighet 6 . Ett misslyckande att korrekt integrera miljösignaler har kopplats till ett antal beteendestörningar och neurodegenerativa tillstånd i däggdjursmodellsystem 7- 9. Med en rad tillgängliga neurala sjukdomsmodeller 10 i C. elegans och utvecklingen av nematod-farmaceutiska skärmar 11 har denna organism visat sig vara ett användbart system för studier av neurobiologi. Med tanke på tillgängligheten av en mappad nematod-anslutning 1 och mutationer till nästan varje gen i nematodgenomet 12 , är vår förståelse av nematodnervsystemet, och i förlängning vår egen, delvis begränsad av utformningen av kreativt lämpliga analyser.

Ett antal kemotaxisanalyser har utvecklats under de senaste 40 åren för att utvärdera nematoderresponsen för olika aversiva stimuli 3 , 4 , 13 , 14 , 15 . Initiala experiment involverade införandet av en akut miljöstimulans medan en enda mask sneglade på en agarplatta= "Xref"> 3 , 14 , 16 . Omedelbara förändringar av lokomotivsvar registrerades. Till exempel kan den flyktiga luktande oktanolen appliceras på ett hår och wafted framför en nematods näsa för att stimulera initieringen av bakåtriktningen i vildtypsmaskor 17 . Mer komplexa analyser har också utvecklats för att införliva flera variabler som ett sätt att bedöma beteendemässigt val 18 . En variation av denna analys medför användning av en kopparlösning för att skapa en aversiv midterbarriär 4 . Ett attraktivt medel, nämligen diacetyl, placerades på ena sidan av det kemiska barriäret med maskar överförda från diacetylkällan. Ormar som är defekta för kopparavvikande responser korsade genast barriären för att nå diacetylen, medan vildtypsmaskar ursprungligen avstöttes av barriären. Svaren gjordes när maskarna först närmade sig kopparbarriärenUtan långsiktiga observationer.

När maskar utvärderas efter svältförhållanden minskar deras känslighet för miljöpåverkan 19 . När den aversiva kemiska oktanolen blåses framför nematodnäsan, stimulerar vildtypsorganismer bakåtgående rörelse inom 3 - 5 s när de är på mat. Efter det att dessa organismer har avlägsnats från mat i 10 minuter uppvisar de ett fördröjt svar på 8 - 10 s 20 . Således med ökad svält visar nematoder ett minskat aversivt svar på skadliga miljösignaler, eftersom sökandet efter mat blir mer viktigt för överlevnad. Omvänt svarar inte nematoder som överuttrycker neuropeptidreceptorn 9 ( npr-9) på oktanol på eller av mat och uppvisar en oförmåga att reagera på ett antal aversiva stimuli 21 . Dessa npr-9 (GF) organismer modulerar inte heller sin reverseringsfrekvens i närvaro av mat, men kanOmvänd som svar på hårda beröringsstimuleringar som indikerar att de kan bakåtlöpning 21 . Vi har också utvärderat npr-9 (LF) -mutanter med tanke på att de uppvisar en onormalt minskad omkörningsfrekvens från mat men ändå kan modulera sitt beteende i närvaro av mat 21 . Koppling av näringstillståndet hos masken med införandet av akuta yttre stimuli har hjälpt till att belysa mekanismerna genom vilka en matrelaterad väg kan breddmodulera sensoriska signalvägar 22 , 23 . Närvaron av livsmedel i nematodmiljön har också använts för att utvärdera etanolavtagningsreaktioner 24 . I detta experiment inkuberades maskar i varierande koncentrationer av etanol och placerades sedan på en agarplatta med en fläck mat som var känd som en "matrasanalys". Maten lappar placerades på ena sidan av plattan medan nematoderna wÄr placerade bort från matkällan. Etanoluttagning utvärderades genom mätning av den tid som krävdes för maskar för att nå livsmedelsklassen.

Denna näringsbaserade kopparavläsningsanalys bygger på mat-rasanalysen för att integrera ytterligare miljövariabler, nämligen mat och koppar, samtidigt som man bedömer beteendeförändringar över tid. Detta är en anpassning av ett gemensamt användningsprotokoll i hela C. elegans community 4 . Detta protokoll har använts för att utvärdera aversiva svar och detektering av mat över en fyra timmarsperiod 21 . Eftersom maskens uppvisar svältbeteenden efter 30 minuter av matbrist 25 kan vi också utvärdera hur förändringar i näringsstatus kan påverka miljöpåverkan. Villkoren för denna analys mäter hur experimentella organismer förändrar responsen till aversiva stimuli över tid, och det utvärderar därför beteendeförändringar somOrganismer framsteg mot ett svält tillstånd (och fortsatta mätningar av långvarig svält). Eftersom npr-9 (GF) djuren inte ändrar sitt beteende som svar på mat eller många aversiva signaler, försökte vi identifiera om dessa beteendeunderskott skulle bestå i samband med svält. I slutändan har denna analysdesign utformats för att specifikt utvärdera npr-9 (GF) -mutanterna men kan vidare anpassas för att också karakterisera nya stammar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Framställning av experimentella organismer

  1. Välj 10 L4 iscensatta nematoder per stam 24 timmar före analysen för att säkerställa att organismerna är unga vuxna när de testas. För varje testad mutant eller kontroll nematod, välj 10 L4s (10 för kontrollen och 10 för analysen).
    1. Underhålla L4-organismer med användning av standardmetoder 26 , 27 i 24 timmar på standard agarplattor sådda med OP50 Escherichia coli . Om organismerna förloras under de efterföljande tvättstegen kompenseras genom att öka provstorleken ( dvs. välja 20 maskar i stället för 10).
      Anmärkning: Beteende är en inatabel variabel fenotyp. Utför metoden i tre exemplar för varje stam på tre separata dagar. Inkludera ytterligare kontrollstammar och villkor för nya stammar, som framgår av diskussionsavsnittet.
  2. Omedelbart före analysen, överför experimentell organNismer till en agarplatta utan bakterier och tillåta nematoder att röra sig fritt under 1 min för att avlägsna överskott av bakterier.
    1. Om experimentella organismer upplevde föroreningsbetingelser under 24 timmar före analysen, kassera dem.
  3. Pipettera 1 ml M9 på den bakteriefria plattan för att tvätta maskar i ett mikrocentrifugrör.
  4. Centrifugera vid 3000 xg under 1 min. Ormar bör bilda en pellets i botten av röret. Aspirera M9-lösning utan att störa maskpelleten. Tillsätt 1 ml M9 till maskpelleten, invert röret för att blanda maskar med lösningen.
  5. Upprepa steg 1.4 tre gånger.
    1. Om överflödiga bakterier ursprungligen överfördes med maskarna, upprepa i totalt 5 gånger. Inga bakterier bör överföras till kopparmatlagringsplattorna. Om mat överförs till analysplattan, kommer det att störa korrekt datainsamling.
  6. Efter den slutliga tvätten, aspirera supernatanten till 10081; L av M9 och maskpelleten förblir.
    Varning: Svältrelaterade beteenden blir tydliga efter 30 minuter. Följaktligen bör maskar omedelbart överföras från lösning när tvättstegen har fullbordats.

2. Framställning av analysplattor

  1. Förbered standard NGM agarplattor två dagar före analysen.
    1. Om plattorna hålls i en fuktig miljö, gör agarplattor 3 dagar före analysen. Alternativt, ta bort plåtens lock i 3 - 6 h för att säkerställa korrekt torrhet (om den är i en steril miljö).
  2. Med en tjock permanent markering, gör en linje på undersidan av plattan längs ytterkanten och en annan för att bilda en mittlinjebarriär ( Figur 1 ). Mittlinjebarriären ska vara lika stor från varje kant av plattan. Använd en linjal för att säkerställa exakta mätningar. Dessa linjer kommer att fungera som en guide vid överföring av bakterier och kopparlösningen. Förutsatt attE. coli överförs före kopparlösningen, dessa linjer kommer att fungera som indikatorer.
  3. Fröplatta med 50 μl OP50 E. coli på ena sidan av kopparbarriären för att skapa en jämn gräsmatta ( Figur 2 ). Bakteriekoncentrationen bör förbli konsekvent över analyser; Emellertid har liten variation konstaterats som svar på milda skillnader i koncentration.
    1. Använd de markerade linjerna på undersidan av plattan för att säkerställa att bakterierna inte kommer i kontakt med kopparlösningen. Förutsatt att kopparlösningen leder kanten på plattan och bildar en mittlinjebarriär, överför bakterierna så att kopparlösningen inte kommer i kontakt med livsmedelskällan.
  4. Markera en andra uppsättning plattor och överför inga OP50 E. coli till dem ( Figur 2 ). Dessa plattor kommer att tjäna för att utvärdera den negativa kontrollen. Dessa plattor bör också ha enMärkning på den ena halvan av plattan för att beteckna det ursprungliga överföringsvärdet.
  5. Låt bakterierna torka och inkubera plattor vid 37 ° C över natten. Se till att bakteriella fläckar inte störs vid överföring till 37 ° C inkubator eller rum. Överdriven störning kan förändra platsen eller formen på livsmedelsplåstret.

3. Chemotaxis-analys

  1. Färskt bereda en 0,5 M koppar (II) sulfatlösning före analysens starttid. Förutsatt att 125 μl av lösningen används per platta, skala upp denna volym beroende på antalet använda analysplattor ( t.ex. 5 analysplattor, 625 μl).
  2. Pipettera 100 μl av koppar (II) sulfatlösningen på agarets kant för att skapa en yttre kopparbarriär. Den markerade undersidan av plattan bör fungera som en guide.
  3. Pipettera 25 μL av koppar (II) sulfatlösningen för att skapa en mittlinjebarriär.
    1. Se till att koppar (II) sulfatlösningen görÄr inte i kontakt med bakterieplåstret. Använd en fläckig teknik eftersom streaking kan påverka rörelsen på grund av indragningar / repor på agar.
  4. Låt kopparlösningen torka på plattan. Tidsperioden kan variera beroende på platta och laboratorieförhållanden. Visuellt kontrollera efter torrhet var 5: e minut efter överföring.
    Obs! Kopparlösningen visar en blåaktig nyans och är lätt identifierbar. Använd en laboratorievävnad för att lätt släppa lösningen nära kanten av plattan för att urskilja torrhet.
  5. Pipettera 20 μl av maskpelleten från botten av röret till den bakteriefria halvan av analysplattan.
    1. Se till att 10 maskar överförs till analysplattan. Om extra maskar av misstag inkluderades, ta bort dem genom att plocka med halokarbonolja för att säkerställa att inga bakterier läggs till plattan. Varje analys bör ha ett jämnt antal nematoder under analysen.
      OBS: Om för få maskar överförsFelaktigt under analyser, kommer ökningen av den ursprungliga provstorleken att mildra potentiella förluster under tvättar och överföringar.
  6. Ta bort överskott M9 från plattan med en laboratorievävnad. M9 bör inte komma i kontakt med koppar (II) sulfatlösningen.
    Varning: Se till att maskar och agarytan förblir opåverkade när du utför detta steg. Om det används för hårt kan laboratorievävnaden skapa indragningar mot agarytan på plattan och kan avlägsna maskar. Ormar som av misstag tagits bort via KimWipe bör kasseras.
  7. När M9-lösningen har tagits bort och alla maskar har påbörjat icke-flytande rörelsesmönster, starta analysstoppuret.
    1. Ta bort M9-lösningen optimalt inom en minut. Den väsentliga parametern är identifieringen av sinusformig rörelse. Worms locomote annorlunda, t ex thrashing snarare än sinusformad, när i flytande. Starta analysen stoppa klockan en gång för varje experimentorganIsmer slutar thrashing.
  8. Kontrollera analysplattor var 30: e minut.
    1. För analysplattorna med bakteriella fläckar, positivt värderar organismer om de når matplåstret över en 4 h period. För de negativa kontrollplattorna positivt värderar organismer om de har passerat barriären.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vi utnyttjade vildtyp (N2), npr-9 (tm1652) och en npr-9 överexpressionstam, dvs npr-9 (GF) (IC836 - npr-9 :: npr-9; sur-5 :: gfp; odr -1 :: rfp), för att utvärdera svar på svält och kopparavvikelse. Vildtypsorganismer kan detektera och reagera på den aversiva kopparbarriären, medan npr-9 (GF) -mutanter inte initierar ett aversivt svar på kopparet över 4 h-analysen 21 . Efter 30 minuter av svält passerar ungefär 50-60% av vildtyps (N2) organismer kopparbarriären och når matplåstret. Vid 2 h marken når 75% av vildtyps nematoder matkällan. Vid slutet av analysen har 100% av N2-organismerna flyttats till matkällan. Däremot modulerar flertalet av npr-9 (GF) organismerna inte lokomotoriska mönster som svar på mat och kommer fortsätta att passera den aversiva barriären även efter att ha kommit i kontakt med en matkälla. NPR-9 (GF) maskar misslyckas kontinuerligt med att förändra deras rörelse som svar på mat över 4-h-analysen och endast 30% av testorganismerna finns på maten vid vilken tidpunkt som helst. Npr-9 (LF) djuren utför inte lika väl som N2-organismer, men modulerar deras lokomotivsmönster när svält ökar för att nå livsmedelsplåstret ( Figur 3 ). När N2 eller npr-9 (LF) organismer utvärderas via denna analys utan mat, korsar de sällan kopparbarriären. Npr-9 (GF) -mutanterna korsar upprepade gånger barriären fram och tillbaka ( Figur 4 ).

Figur 1
Figur 1 : En visuell representation av markeringar för att indikera kopparlösning Placering på undersidan av en 5 cm petriskål. Dessa indikationer används för att säkerställa attSektionerna av plattan har mättes på lämpligt sätt och tjänar som en riktlinje när man överför bakterieplåstret och därefter kopparlösningen på agarytan. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 2
Figur 2 : 5 cm Petriskålen är uppdelad i två sektioner för på och av matanalysplattor och en bakteriegräsmatta bildas i mitten av en av dessa sektioner för matplattan. Maten plåstret bör inte komma i kontakt med testföreningen som linjer kanterna på plattan och bildar en mittlinjebarriär. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

<P class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "1"> Figur 3
Figur 3 : Procent av N2, npr-9 (tm1652) och npr-9 (GF) maskar som når matkällan över en fyra timmarsperiod som svar på näringsbaserad koppar-aversionsanalys. Datapunkter är medelvärden av minst tre experiment (n> 30 maskar) utförda på separata dagar för båda stammarna. Data presenteras som medelvärde ± standardfel och analyseras med tvåvägsrepeterande åtgärder ANOVA. ** p <0,01, signifikant skillnad från N2 djur under identiska förhållanden. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 4
Figur 4 : Procent av N2, npr-9 (tm1652) och npr-9 (GF) W orms som korsar kopparbarriären utan matkälla över en fyra timmars analys. De ovan nämnda stammarna utvärderades för kopparaversion i frånvaro av mat. Positiva svaren poängsätts som korsning av kopparbarriären och kvarstår på den icke-ursprungliga halvan av plattan. Datapunkter är medelvärden av minst tre experiment (n> 30 maskar) utförda på separata dagar för båda stammarna. Data presenteras som medelvärde ± SE och minst 10 djur analyserades i tre oberoende experiment som analyserades med tvåvägsrepeterande åtgärder ANOVA. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denna analysdesign modifierar matrasanalysen 24 för att inkludera en kopparlösning för att skapa en aversiv mittlinjebarriär och runt kanten av plåten för att förhindra förlust av nematoder. Organismer testas för deras förmåga att korsa den aversiva barriären och nå en matplast över en 4 h period. I samband med npr-9 (GF) har vi använt denna analys för att utvärdera hur svältförhållandena kan påverka aversiva svar och detektering av mat. Förutsatt att vi tidigare hade karakteriserat npr-9 (GF) som defekt för responsivitet mot mat och aversiva signaler kombinerade vi multipla miljöljud med näringsstatus för att utvärdera om svält skulle kunna modulera de defekta npr-9 (GF) beteendena. Denna analys beror på en masks förmåga att upptäcka och reagera på kemiska stimuli och matvaror 3 , 4 . Med tanke på de olika variablerna som analyseras, är villkoren för exPerimentala organismer måste kontrolleras noggrant för att eliminera förvirrande faktorer. För okarakteriserade mutanter, det vill säga de med okänd aversiv eller matreaktivitet, skulle ytterligare kontrollstammar behöva utnyttjas. Avvikande defekta stammar, till exempel che-2 eller odr-3 28 , och mutanter som inte förändrar rörelsemönster från mat, t. Ex. T 29 , bör också utvärderas parallellt för att säkerställa att koppar- och svältförhållandena kontrolleras på lämpligt sätt. För att mer direkt lyfta fram svältets bidrag till det utvärderade beteendet kan dessutom separata analysvillkor utvecklas för ytterligare kontroller. Till exempel kan nematoderna svälta omedelbart före analysen och överföras till analysplattan (med mat) för att identifiera hur snabbt en organism i ett svält tillstånd kommer att reagera på koppar och nå matplåstret. Vår nuvarande analys framhäver avErsivande svar när försöksorganismerna går framåt från ett välmatat till svältat tillstånd.

Vår analys är en modifiering av den vanligtvis använda C. elegans chemotaxis analysen 4, där en starkare stimulans ( dvs hög koncentration) har införlivats för att utvärdera beteenden över en längre tidsperiod. Istället för att utvärdera ögonblickliga svar kan denna analys användas för att mäta förändringar i aversiva responser när organismer utvecklas mot ett svältat tillstånd (om de nödvändiga kontrollerna ingår). Liknande utvärderingar har använts i avsaknad av koppar för att utvärdera etanolavtagningsreaktioner, dvs nematoder som lokaliserar mat, över tiden 24 .

Såsom är fallet med någon beteendestudie i C. elegans är kontroll av miljövariabler avgörande för att säkerställa konsekvent reproducerbara resultat. Organismer måste alla vara av samma skälE, med tanke på att beteendemässiga svar kan variera med ålder. Dessutom kan variationen i ormarnas näringsstatus förändra acklimering till svältförhållanden. Därför bör de experimentella maskarna inte genomgå svält när som helst före detta protokoll. Förlossningserfarenhet hos föräldragenerationen kan också påverka avkomman beteende 30 ; Det är därför lämpligt att se till att de experimentella organismerna är välfödda i minst två generationer. Dessutom bör antalet organismer som överförs till analysplattorna förbli konsekvent med tanke på att lokalbefolkningstätheten kan påverka dispergeringshastigheterna 31 . När maskar har överförts till plattorna är det kritiskt att avlägsna överskottet av M9-lösningen med en laboratorievävnad utan att skada agarytan. Förändring till ytan kan störa spontana rörelsesmönster. Överflödig lösning måste avlägsnas på ett lämpligt sätt före den officiella starten avAnalysen för att säkerställa att thrashing beteende, det vill säga ett nematodmomentmönster observerat i vätska, inte är närvarande. En tydlig indikator är att leta efter krypningsbeteende.

Analysplattorna måste styras så att plattan och bakterietørheten är konsekventa. Alltför fräscha plattor kan orsaka lokomotivfel och kan också störa uppkomsten av miljöstimuler 6 . Appliceringen av kopparlösningarna måste vara så konsekvent som möjligt så att aversiva hinder är lämpligt tjocka och de kommer inte i kontakt med livsmedelskällan. Att applicera för lite kopparlösning skulle kunna minska den avtagande svarstiden för vildtyp, medan för mycket kan vara dödligt för nematoderna. Syftet med en jämn tjocklek på kopparlösningen ger de bästa resultaten. Om indragningar skapas i agar under kopparlösningstillämpning, bör analysplattan kasseras. Ormar kan gräva genom sådana hål 32, Speciellt när de står inför en aversiv substans eller svält. För att säkerställa plattformenhetlighet bland prover kunde blandade populationer av maskar ( dvs. en mutant och vild typ) mätas på samma platta om en var tydligt märkt ( t.ex. via GFP).

Fastän denna analys utfördes på agarplattor med standard storlek, kan större plattor användas (t ex 100 mm diameter). I detta scenario bör analysvaraktigheten förlängas till 6 h för att ge tillräckligt med tid för maskmässig rörelse. Större plattor kan möjliggöra testning av större populationer och kan användas för att undersöka hur befolkningstätheten påverkar aversiva svar under längre perioder. Mer tekniskt avancerade förfaranden skulle också kunna införlivas med användning av maskspårningsutrustning kopplad till ett rörligt steg 33 . Worm tracking skulle möjliggöra mer exakta mätningar och möjliggöra insamling av ytterligare variabler ( t.ex.

Analysen kan lätt anpassas för att möjliggöra mätning av alternativa fenotyper. Maskens ålder kan varieras för att möjliggöra mätningar på åldersrelaterad svältinducerad aversiv förändring. Vidare kan variationer i försöksmaskarnas näringsstatus också möjliggöra analys av habituation till svält i samband med mat och kemisk aversion. Så länge protokollen är konsekventa bland jämförbara dataset, kan nästan vilken förkonditionering som helst av experimentella organismer utvärderas via kemotaxisanalysen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Vi har inget att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av Naturvetenskapliga och tekniska forskningsrådet för Kanada Discovery Grant RGPIN36481-08 till William G. Bendena.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
M9 Solution [3 g KH2PO4, 6 g Na2HPO4, 5 g NaCl, 1 ml 1 M MgSO4, H2O to 1 litre. Autoclave to sterilize before use.] Produced in lab
Cupric Sulfate Sigma C-1297 Use water to appropriately suspend to a concentration of 0.5M

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. White, J. G., Southgate, E., Thomson, J. N., Brenner, S. The structure of the nervous system of the nematode Caenorhabditis elegans. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 314 (1165), 1-340 (1986).
  2. Bargmann, C. I. Chemosensation in C. elegans (October 25, 2006). The C. elegans Research Community, WormBook. , wormbook.1.123.1, http://www.wormbook.org (2006).
  3. Bargmann, C. I., Hartwieg, E., Horvitz, H. R. Odorant-selective genes and neurons mediate olfaction in C. elegans. Cell. 74 (3), 515-527 (1993).
  4. Ward, S. Chemotaxis by the nematode Caenorhabditis elegans: identification of attractants and analysis of the response by use of mutants. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 70 (3), 817-821 (1973).
  5. Ramot, D., MacInnis, B. L., Goodman, M. B. Bidirectional temperature-sensing by a single thermosensory neuron in C. elegans. Nat. Neurosci. 11 (8), 908-915 (2008).
  6. Russell, J., Vidal-Gadea, A. G., Makay, A., Lanam, C., Pierce-Shimomura, J. T. Humidity sensation requires both mechanosensory and thermosensory pathways in Caenorhabditis elegans. Proc. Natl. Acad. Sci. 111 (22), 8269-8274 (2014).
  7. van Campen, J. S., et al. Sensory modulation disorders in childhood epilepsy. J. Neurodev. Disord. 7 (34), (2015).
  8. Festa, E. K., et al. Neocortical disconnectivity disrupts sensory integration in Alzheimer's disease. Neuropsych. 19 (6), 728-738 (2005).
  9. Boecker, H., et al. Sensory processing in Parkinson's and Huntington's disease: investigations with 3D H(2)(15)O-PET. Brain. 122 (9), 1651-1665 (1999).
  10. Markaki, M., Tavernarakis, N. Modeling human disease in Caenorhabditis elegans. Biotechnol. J. 5 (12), 1261-1276 (2010).
  11. O'Reilly, L. P., Luke, C. J., Perlmutter, D. H., Silverman, G. A., Pak, S. C. C. elegans in high-throughput drug discovery. Adv. Drug Deliv. Rev. 0, 247-253 (2014).
  12. Thompson, O. The million mutation project: a new approach to genetics in Caenorhabditis elegans. Genome Res. 23 (10), 1749-1762 (2013).
  13. Chao, M. Y., Komatsu, H., Fukuto, H. S., Dionne, H. M., Hart, A. C. Feeding status and serotonin rapidly and reversibly modulate a Caenorhabditis elegans chemosensory circuit. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 101 (43), 15512-15517 (2004).
  14. Maricq, A. V., Peckol, E., Driscoll, M., Bargmann, C. I. Mechanosensory signaling in C. elegans mediated by the GLR-1 glutamate receptor. Nat. 378 (6552), 78-81 (1995).
  15. Chalasani, S. H., et al. Dissecting a circuit for olfactory behaviour in Caenorhabditis elegans. Nat. 450 (7166), 63-70 (2007).
  16. Hilliard, M. A., Bargmann, C. I., Bazzicalupo, P. C. elegans responds to chemical repellents by integrating sensory inputs from the head and the tail. Curr. Biol. 12 (9), 730-734 (2002).
  17. Hart, A. C., Kass, J., Shapiro, J. E., Kaplan, J. M. Distinct signaling pathways mediate touch and osmosensory responses in a polymodal sensory neuron. J. Neurosci. 19 (6), 1952-1958 (1999).
  18. Ishihara, T., et al. HEN-1, a secretory protein with an LDL receptor motif, regulates sensory integration and learning in Caenorhabditis elegans. Cell. 109 (5), 639-649 (2002).
  19. Saeki, S., Yamamoto, M., Iino, Y. Plasticity of chemotaxis revealed by paired presentation of a chemoattractant and starvation in the nematode Caenorhabditis elegans. J. Exp. Biol. 204 (10), 1757-1764 (2001).
  20. Chao, M. Y., Komatsu, H., Fukuto, H. S., Dionne, H. M., Hart, A. C. Feeding status and serotonin rapidly and reversibly modulate a Caenorhabditis elegans chemosensory circuit. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (43), 15512-15517 (2004).
  21. Campbell, J. C., Polan-Couillard, L. F., Chin-Sang, I. D., Bendena, W. G. NPR-9, a Galanin-Like G-Protein Coupled Receptor, and GLR-1 Regulate Interneuronal Circuitry Underlying Multisensory Integration of Environmental Cues in Caenorhabdities elegans. PLoS Genet. 12 (5), (2016).
  22. Harris, G. P., et al. Three distinct amine receptors operating at different levels within the locomotory circuit are each essential for the serotonergic modulation of chemosensation in Caenorhabditis elegans. J. Neurosci. 29 (5), 1446-1456 (2009).
  23. Harris, G., et al. Dissecting the serotonergic food signal stimulating sensory-mediated aversive behavior in C. elegans. PLoS One. 6 (7), (2011).
  24. Mitchell, P., et al. A differential role for neuropeptides in acute and chronic adaptive responses to alcohol: behavioural and genetic analysis in Caenorhabditis elegans. PLoS One. 5 (5), (2010).
  25. Colbert, H. A., Bargmann, C. I. Environmental signals modulate olfactory acuity, discrimination, and memory in Caenorhabditis elegans. Learn Mem. 4 (2), 179-191 (1997).
  26. Brenner, S. The genetics of Caenorhabditis elegans. Genet. 77 (1), 71-71 (1974).
  27. Behavior (July 3, 2006). The C. elegans Research Community, WormBook. Hart, A. C. , wormbook.1.87.1, http://www.wormbook.org (2006).
  28. Sambongi, Y., et al. Sensing of cadmium and copper ions by externally exposed ADL, ASE, ASH neurons elicits avoidance response in Caenorhabditis elegans. NeuroReport. 10 (4), 753-757 (1999).
  29. Gray, J. M., Hill, J. J., Bargmann, C. I. A circuit for navigation in Caenorhabditis elegans. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 102 (9), 3184-3191 (2004).
  30. Rechavi, O., et al. Starvation-Induced Transgenerational Inheritance of Small RNAs in C. elegans. Cell. 158 (2), 277-287 (2014).
  31. Gloria-Soria, A., Azevedo, R. B. R. npr-1 Regulates Foraging and Dispersal Strategies in Caenorhabditis elegans. Cell. 18 (21), 1694-1699 (2008).
  32. Beron, C., et al. The burrowing behavior of the nematode Caenorhabditis elegans: A new assay for the study of neuromuscular disorders. Genes Brain Behav. 14 (4), 357-368 (2015).
  33. Wang, S. J., Wang, Z. W. Track-A-Worm, An Open-Source System for Quantitative Assessment of C. elegans Locomotory and Bending Behavior. PLoS One. 8 (7), (2013).

Tags

Neurobiologi utgåva 125, Kemosensation koppar svält aversion kemotaxi mat
en<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; Nutritionell statusbaserad koppar-aversionsanalys
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Campbell, J. C., Chin-Sang, I. D.,… More

Campbell, J. C., Chin-Sang, I. D., Bendena, W. G. A Caenorhabditis elegans Nutritional-status Based Copper Aversion Assay. J. Vis. Exp. (125), e55939, doi:10.3791/55939 (2017).

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