Waiting
Login processing...

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

Biology

그대로 꼬마 선 충 에 산소 소비 속도의 측정

Published: February 23, 2019 doi: 10.3791/59277

Summary

미토 콘 드리 아 호흡은 중요 organismal 생존; 따라서, 산소 소비 속도 미토 콘 드리 아 건강의 훌륭한 지표 이다. 이 프로토콜에 기저 측정 하는 상업적으로 사용할 수 있는 respirometer 사용 하 여 설명 하 고 최대 산소 소비 속도에 라이브, 그대로, 그리고 자유롭게 운동 꼬마 선 충.

Abstract

미토 콘 드리 아 기능을 최적의 건강 한 세포 활동, 특히 높은 에너지 요구 같은 신 경계와 근육에 있는 셀에에서 대 한 중요 하다. 일관 된,이 미토 콘 드 리아 기능 장애 신경 퇴행 성 질환 및 일반적으로 노화의 무수와 연결 되었습니다. 꼬마 선 충 elucidating 미토 콘 드 리아 기능의 많은 복잡 한에 대 한 강력한 모델 시스템 되었습니다. 미토 콘 드리 아 호흡 미토 콘 드리 아 기능의 강한 지시자 이다 고 최근에 개발 된 respirometers 세포에서 호흡을 측정 하는 최신의 플랫폼을 제공 합니다. 이 프로토콜, 라이브, 그대로 C. 선 충을 분석 하는 기술을 제공 합니다. 이 프로토콜 ~ 7 일의 기간에 걸쳐 (1) 성장 하 고 주입 하는 화합물의 C. 선 충, (2) 준비 및 프로브, (3) 약물 로드 및 카트리지 평형, 웜 분석 결과의 준비 (4) 수 분의 동기화에 대 한 단계를 포함 하 고 플레이트 및 실행, 분석 결과 (5) 후 실험 데이터 분석.

Introduction

아데노신 3 인산 염 (ATP), 세포 에너지의 주요 소스는 미토 콘 드리 아에 안 미토 콘 드리 아 막에 위치한 전자 전송 체인 (등)에서 효소에 의해 생산 됩니다. 어디 그것 decarboxylated 아 세 틸 보 효소 A (CoA)를 생산 하는 미토 콘 드리 아 모체로 pyruvate, 미토 콘 드리 아의 ATP 생산을 위해 활용 하는 주요 대사 산물 가져옵니다. 그 후, 아 세 틸 CoA 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 (NADH)는 주요 전자 캐리어 분자의 세대의 결과로 구 연산 산 성 주기를 입력 합니다. NADH에서 전자는 등을 통해 산소에 전달 됩니다, 양성자 전기 화학 기온 변화도의 세대에서 막에 걸쳐 결과 미토 콘 드 리아 intermembrane 공간에 구축. 이러한 양성자 것입니다 다음 회전 그리고 ATP1 (그림 1)의 합성 ATP synthase의 양성자 기 공 통해 미토 콘 드리 아 모체로 다시이 전기 화학 기온 변화도 걸쳐 intermembrane 공간에서 흐른다.

미토 콘 드 리아 기능 에너지 생산에 국한 되지 않습니다 하지만 칼슘 항상성, 반응성 산소 종 (선생님), 청소 및 apoptosis, organismal 건강2에 그들의 기능을 비판적으로 위치에 대 한 중요 한 또한 이다. 미토 콘 드 리아 기능 분석 실험를 포함 하 여 그 미토 콘 드리 아 막 잠재력 측정 분석, ATP 및 선생님 수준, 그리고 미토 콘 드리 아 칼슘 농도에 국한 되지 않는 다양 한을 사용 하 여 평가 될 수 있다. 그러나, 이러한 분석 미토 콘 드 리아 기능의 단일 스냅숏으로 제공 하 고 따라서 미토 콘 드리 아 건강에 대 한 포괄적인 보기를 제공 하지 않을 수 있습니다. ATP 생성 하는 동안 산소 소비 순차적 반응의 무수 한 의존 때문에, 그것은 미토 콘 드리 아 기능의 우수한 지표 역할. 흥미롭게도, 산소 소비 속도 있는 변이 결과로 미토 콘 드 리아 기능 장애3,,45관찰 되었습니다.

생활 샘플의 산소 소비 속도 (OCR) 기술을 광범위 하 게 두 그룹으로 분할 될 수 있다 사용 하 여 측정 될 수 있다: amperometric 산소 센서와 포 르 피 린 기반 형광체 산소6침묵 될 수 있습니다. Amperometric 산소 센서 측정 OCR 배양된 세포, 조직, 그리고 모델 시스템, C. 선 충등을 광범위 하 게 사용 되었습니다. 그러나, respirometers를 포함 하는 포 르 피 린 기반 형광체 다음과 같은 이점을: (1) 그들은 허용 3 중, 2 개의 샘플을 나란히 비교 (2) 그들은 작은 샘플 크기를 요구 (예를 들어, 잘 ~ 2, 000−5, 대 당 20 벌레 000 벌레는 상공 회의소)7, 그리고 (3)는 respirometer에서 4 개의 다른 복합 주사 할 프로그래밍 될 수 있다 수동 응용 프로그램에 대 한 필요성을 제거 실험 실행에 걸쳐 시간을 원하는.

이 프로토콜에는 포 르 피 린 기반 산소 감지 respirometer 라이브, 그대로 C. 선 충 에서 측정 OCR 사용 하 여 관련 된 단계는 설명된. 그러나 거기에 대형, 높은 처리량 respirometer8의 사용에 대 한 서 면된 프로토콜이이 프로토콜을 더 많은 예산 친절 하 고, 작은 규모 장비 사용에 대 한 적응 되었습니다. 이 프로토콜은 특히 OCR 두 긴장, 높은 처리량 검사는 필요 하지 않습니다와 그것의 사용은 과도 한 것 간의 차이 평가 하기 위한 유용 합니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

참고: 그림 2 는 전체 프로토콜의 개요 개요를 제공합니다.

1. 성장과 선 충 인구9,10 의 동기화

  1. 원하는 유전 배경의 L4 애벌레를 전송 (예: N2 [야생 유형] 및 sel 12 동물) 갓 대장균 (OP50)11의 잔디와 시드 선 충 성장 미디어 (NGM) 접시 (제조 법에 대 한 표 1 참조)에. 두 개 이상의 100 m m 또는 3 개의 60 m m 플레이트를 사용 하 여 각 변형에 대 한. 3-4 일 또는 격판덮개는 계란과 벗 벌레의 큰 수로 집중 될 때까지 적절 한 성장 온도 (15-25 ° C) 사이 벌레를 품 어.
  2. 계란과 M9 버퍼의 약 6 mL를 사용 하 여 격판덮개 떨어져 벌레 세척 (제조 법에 대 한 표 1 참조) 선 충 및 전송의 100 mm 접시 당 그들 각 변형에 대 한 개별 15ml 원심 분리기 튜브로 파스퇴르 펫을 유리. 6,180 x g와 M9 버퍼, 단지 동물과 계란 펠 릿을 유지 밖으로 aspirate에서 3 분 다운이 튜브를 회전 합니다.
  3. 표 백제 솔루션의 3-4 mL를 추가 (제조 법에 대 한 표 1 참조) 각 튜브와 간헐적으로 6 분 추가 M9 버퍼 채우기 각 튜브 6,180 x g 1 분 동안에 회전 하 고 상쾌한 발음에 대 한 소용돌이. M9이이 세척 3 번 반복을 계란 펠 릿을 M9 버퍼의 약 9 mL를 포함 하는 신선한 15 mL 튜브.
  4. 1.5 분 6,180 x g에서 nutating 16-48 h. 회전 20 ° C에 의해 갓 부 화 한 벌레가이 튜브 아래로 동기화 하 고 갓 OP50의 잔디와 시드 개별 NGM 접시에 동기화 된 L1 동물을 내려 (약 100 m m 당 6000-10000 동물) 20 ° c.에 계속 하 고
  5. 이 동물 후 ~ 42 h L4 애벌레 단계에 도달 한다. 이 시점에서 OP50에 백 금 선택을 사용 하 여 L4 애벌레 시드 NGM 이동 접시 포함 된 0.5 mg/mL 5-플 루 오로-2'-deoxyuridine (FUdR) 자손을 생산에서 그들을 방지 하기 위해.
    참고: 실험 내 모든 종자가 비슷한 양의 시간에 대 한 동기화는 다는 것을 확인 하십시오. FUdR 치료 동물 sterilizes OCR에 영향을 미칠 수 있는 달걀 누워 및 자손 생산을 방지 한다. 이러한 멸 균된 동물 분석 결과 대 한 다음 날 (~ 66 h 1 일 성인 동물) 분석 됩니다. FUdR은 생리학 특정 돌연변이 벌레의 수명에 미치는 영향에 보고 되었습니다. 따라서,이 취해야 한다 고려 사항으로 살 균12,,1314에 대 한 약물을 사용 하는 경우. 벌레도 feminizing 돌연변이 fem-1(hc17) 또는 fem-3(e2006) 등의 방법으로는 멸 균 수 있습니다. 그러나, 이러한 돌연변이 미토 콘 드 리아 기능 영향을 줄 수 있습니다.

2. 주입 하는 화합물과 프로브 수 분의 준비

참고: 실행 하는 분석 결과 중 선 충의 두 기저와 최대한 호흡 속도 측정 됩니다. 최대한 호흡 동물 생성 시안-4 (trifluormethoxy) phenylhydrazone (FCCP)의 추가에 미토 콘 드리 아 막 잠재력을 방해 하는 연결을 푸는 ionophore 따라서 양성자를 운반 하 여 ATP 합성에서 시작 미토 콘 드 리아 멤브레인을 통해 양성자를 펌핑 하면서 전자 수송과 산소 소비4,15 진행 상태로 ATP 합성 (그림 1)에서. 나트륨 아 지 드 (NaN3)의 추가 포함 하는 분석 결과 마지막 단계 복합물 IV와 V 하나 비-미토 콘 드리 아 호흡16 (그림 1)을 확인 하려면 허용 등을 억제 하는 약물. 다음 단계는 실제 분석 결과 실행 전에 하루 수행할 수 있습니다.

  1. 준비 1 mL는 FCCP의 재고 솔루션 (디 메 틸 sulfoxide [DMSO]에서 10 mM: 최종 분석 결과 농도 x 1000)-20 ° c.에가 게와 할머니3 (dH2소개할 10 최종 분석 결과 농도 x 400 mM)
    참고: 실행 FCCP의 농도 최적화 하는 농도 곡선 각 악기 및 실험실 설정에 대 한 최대한 OCR 응답을 유도 하는 데 필요한.
  2. 센서 프로브는 dH2O 및 실 온에서 하룻밤 저장소에 잠긴 되도록 각 잘 (그리고 주변 저수지), 접시에 dH2O의 200 µ L을 추가 하 여 센서 카트리지 하이드 레이트.
    참고: 프로브를 남아 있을 수 있는 카트리지 최대 72 h에 대 한 침수 하지만 장기간된 수 분의 경우 판 한다 파라핀 필름에 싸서 4 ° c.에 저장 숙박 수 화 불가능, 센서 카트리지 분석 결과 전에 적어도 4 h 하이드레이션 해야.
  3. Respirometer 인터페이스 내에서 히터를 끄고 하룻밤 분석 결과 실행 동안 과열에서 동물을 방지 하기 위해 악기 내에서 낮은 코어 온도를 15 ℃ 인큐베이터 안에 악기를 저장.
    참고:는 respirometer가 열 요소를 갖추고 있지만 냉각 될 수 없습니다. 15 ° C 배양 기 내는 respirometer C. 선 충 유지 보수에 대 한 건강 온도 18-22 ° C 사이의 안정적인 온도 가질 것 이다.

3. 마약 로드 및 카트리지 평형

  1. 밖으로 플라스틱 그리고 dH2센서를 수 화 하는 데 사용 하는 O 조사 하 고 각 잘에서 calibrant 솔루션 (pH 7.4)의 200 µ L를 삭제. DH2O 100 µ m FCCP FCCP 재고 솔루션을 희석 하 고 센서 카트리지에서 주입 포트 A에 희석된 솔루션의 20 µ L를 추가 합니다. 세 뇨 르 카트리지 포트 B 400 m m 나트륨 아 지 드의 22 µ L를 추가 합니다.
  2. respirometer를 켜고 홈 스크린 선택 시작; 서식 파일 페이지에 표시 됩니다. 서식 파일 페이지에서 또는; 이전에 디자인된 서식 파일 선택 그룹 페이지에 표시 됩니다. 그룹 페이지에서 배경 우물으로 웰 스 A와 H를 선택 하 고 실험 계획에 따라 적절 한 그룹에 나머지 6 웰 스를 할당 합니다.
  3. 프로토콜 페이지에가 서 오른쪽 아래 모서리에 있는 화살표를 밀어. 프로토콜 페이지에서 평형, 기초주사 1과 2 단추 선택 되어 있는지 확인 합니다. 이 페이지에서 조정 (FCCP와 주입 1) 후 기저 OCR로 최대한 OCR 판독의 수 및 비-미토 콘 드리 아 (사출 2 나트륨 아 지 드와 함께) 후 OCR.
    참고: 각 측정 앞에 혼합 하 고 대기 단계 및 이러한 매개 변수에 대 한 시간 프레임 표 2에 나와 있습니다.
  4. 오른쪽 아래 모서리에 있는 화살표를 선택 하 고 센서 카트리지 접시를 로드 하 라는 메시지가 나타납니다. 센서 카트리지 접시 지침 알림 프롬프트 화면에 오른쪽 방향으로 로드를 확인 합니다. respirometer 카트리지를 equilibrate 지금 것입니다.
    참고:이 평형 동물 세포 격판덮개의 적절 한 우물으로 분석을 배치 하는 충분 한 시간을 제공 합니다.

4. 웜 플레이트 및 분석 결과 실행 준비

  1. 각 셀 판의 8 우물의 우물 주변 저수지에 M9 버퍼의 200 µ L를 추가.
  2. Unseeded NGM 접시에 각 스트레인에서 ~ 100 웜 선택과 M9 버퍼와 2-3 분 젖은 백 금 선택의 끝에 휴식 하 고 우물 B-G, 배경 웰 스 A와 H를 빈 떠나는로 20 나이 동기화 동물을 선택 수 있습니다.
    참고: 후 각 음, 약 2 분을 기다릴 우물의 바닥에 침전 하는 동물을 허용. 그것은 또한 웜 번호 곡선 각 악기 및 실험실 설정 잘 당 웜 수를 최적화 하기 위해 실행 될 것이 좋습니다.
  3. 지금까지,는 respirometer를 보정 해야 합니다 하 고 클릭 하 여 확인 화면에, 교정 버퍼를 포함 하는 접시 나옵니다 악기 내부 센서 카트리지 유지 하는 동안 respirometer에서 제거할 수 있습니다. 동물을 포함 하는 접시에 calibrant 플레이트를 바꿉니다. 플레이트 로드 고 문을 계속 타격 하 여 닫고 실행 분석 결과 허용 합니다.

5. 후 실험 데이터 분석

  1. 분석 결과 실행 완료 되 면 화면에 나타나는 메시지에 따라 셀 판 및 센서 카트리지를 제거 하 고.war 형식에서 실행된 데이터를 저장 하는 USB 포트에 플래시 드라이브를 삽입. 센서 카트리지를 제거 하 고 약 2 분 장소 스테레오 해 부 현미경 아래 셀 접시 대 한 우물의 바닥에 정착을 잘 당 동물의 수를 세 동물 허용.
  2. 컴퓨터에 분석 소프트웨어 열고 동물 수 OCR 정상화 정규화 탭을 엽니다. 수정 탭의 다양 한 그룹에 대 한 적절 한 레이블을 적용 하 고 파일 추가 분석을 위해 프리즘 파일로 내보냅니다.
    참고: 처음 5 측정, FCCP의 추가 5 측정 후 FCCP 추가 최대한 OCR의 평균 동안 기저 OCR 전에의 평균 및 마지막 5 측정 (최소 두 측정 할 수)의 평균 후에 나트륨 아 지 드 추가 비-미토 콘 드리 아 호흡 속도입니다. 분석 결과 재현성을 보장 하기 위해 세 번을 반복 한다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

프로토콜을 사용 하 여 여기, OCR 야생 유형 동물 및 3 명의 다른 sel 12 돌연변이 종자 결정의 설명. sel-12 presenilin17선 충 C. ortholog을 인코딩합니다. 인간의 presenilin에 돌연변이 가족 Alzheimer의 질병18의 개발과 관련 된 가장 일반적인 유전 착오. 우리의 연구는 야생 타입 동물3에 비해 돌연변이 동물 sel- 12에서 상승 된 미토 콘 드리 아 칼슘 수준을 보여줬다. Sel 12 돌연변이 및 야생 유형 동물에 OCR sel 12 돌연변이의 효과 검사 측정 되었다 칼슘 dysregulation 변경 된 미토 콘 드리 아 기능3,,1920에 발생할 수 있습니다, 이후 미토 콘 드리 아 기능 및 건강. Sel 12 돌연변이의 모든 3 개의 긴장 했다 ~ 7 pmol/분/웜 (그림 3그림 4)의 상당히 높은 OCR 동안 야생 타입 동물 일관 되 게 5 pmol/분/웜, 아래 기저 OCR 속도 보여주었다. FCCP 추가 시 예상 했던 대로, sel-12 돌연변이 (그림 3그림 5) 야생 타입의 OCR 증가 있었습니다. Sel 12 돌연변이 했다 ~ 10 pmol/분/웜 (그림 5)의 OCR 야생 유형 동물 ~ 7 pmol/분/웜, 최대 OCR을 보여주었다.

Figure 1
그림 1: 세포 호흡과 FCCP과 나트륨 아 지 드의 효과에 관련 된 주요 선수의 도식. 이동 전자의 NADH에서 나 결과 전기 화학 기온 변화도의 세대에서 안 미토 콘 드리 아 막에 걸쳐 양성자 얻을 그것을 통해 펌핑으로 복잡 한 등. 양성자 흐르는 미토 콘 드리 아 모체로 intermembrane 공간에서 ATP 합성에 복잡 한 V 결과 통해 다시. FCCP의 미토 콘 드리 아 막 잠재력을 방해 하 여이 프로세스의 분리 시에 결과 및 그로 인하여 ATP 합성, 산소 소비 고, 최대한 OCR의 측정에 대 한 허용 하는 동안. 나트륨 아 지 드 (NaN3) IV 및 V, 비-미토 콘 드리 아 호흡 측정 함으로써 단지의 억제제 이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
C. 선 충에 OCR의 측정에 관련 된 단계의 그림 2: 회로도 분석 결과 설치 및 실행 (왼쪽) 및 각 단계 (오른쪽)에 대 한 기간에 5 단계. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: C. 선 충 respirometry 프로 파일 특성 OCR. 5 초기 읽기 기초 호흡, 최대한의 5 읽기와 FCCP과 나트륨 아 지 드 주사 후 비-미토 콘 드리 아 호흡의 5 읽기 각각 다음을 표시 합니다. 오차 막대 (SEM) 측정의 표준 오차를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4: 야생 유형 및 다양 한 sel 12 돌연변이에서 기저 호흡. 평균 1 일 성인 나이 일치 하는 와일드 유형 및 sel 12 돌연변이 동물에서 기저 호흡. 3 분석 결과에서 컴파일된 데이터 반복 됩니다. 오차 막대를 나타내는 SEM과 * * * p 를 나타냅니다 < 0.0001. p 값 두 꼬리 t를 사용 하 여 계산 된-테스트. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 5
그림 5: 야생 유형 및 다양 한 sel 12 돌연변이에서 최대한 호흡. 평균 FCCP 주입 후 1 일 성인 나이 일치 하는 와일드 유형 및 sel 12 돌연변이 동물에서 최대한 호흡. 3 분석 결과에서 컴파일된 데이터 반복 됩니다. 오차 막대를 나타내는 SEM과 * * * p 를 나타냅니다 < 0.0001. p 값 두 꼬리 t를 사용 하 여 계산 된-테스트. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

M9 버퍼 (1 L)
dH2O 1000 mL
NaCl 5 g
KH24 3 세대
2HPO4 6 g
1 M MgSO4 1 mL * 압력가 마로 소독 후 추가
2 병 사이의 분할: 500 mL. 고압 액체 주기 (15 분 노출)
표 백제 솔루션 (50 mL)
dH2O 36 mL
표 백제 14 mL
10 N NaOH 800 Μ
표준 선 충 류 성장 미디어 (NGM) 플레이트
1 L 0.5 L 0.25 L
NaCl 3 세대 1.5 g 0.75 g
Bacto agar 17 g 8.5 g 4.25 g
Bacto 펩 2.5 g 1.25 g 0.625 g
a. 고압 액체 주기 (45 분 노출) 허용 ~ 60 ° C에 냉각 하 고 메 마른 기술을 사용 하 여 다음을 추가:
1 L 0.5 L 0.25 L
1 M CaCl2 1 mL 0.5 mL 0.25 mL
1 M MgSO4 1 mL 0.5 mL 0.25 mL
1 M KPO4 25 mL 12.5 mL 6.25 mL
5 mg/mL 콜레스테롤 1 mL 0.5 mL 0.25 mL
b. 혼합 철저 하 게 각 추가 후에 소용돌이 친다. 모든 추가 만든 후, 접시에 부 어

표 1: 조리법 NGM 접시, M9 버퍼, 표 백제 솔루션.

교정 기저 FCCP 나트륨 아 지 드
포트: A 포트: B
평형: 예 믹스: 00시 02분: 00 믹스: 00시 02분: 00 믹스: 00시 02분: 00
대기: 00시: 30 대기: 00시: 30 대기: 00시: 30
측정: 00시 02분: 00 측정: 00시 02분: 00 측정: 00시 02분: 00
주기: 5 주기: 최소 5 주기: 2−5
소요 시간: 00시 22분: 30 소요 시간: 00시 22분: 30 소요 시간: 00시 09분: 00

표 2: 특성 분석 결과 매개 변수에서 C. 선 충 respirometry

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

미토 콘 드리 아 호흡은 통찰력 있는 미토 콘 드 리아 기능; 따라서, 생체 외에서 또는 vivo에서 생물 학적 시스템에 산소 소비 속도 측정할 수 있는 매우 귀중 한입니다. Respirometers 산소 또는 산소 압력 전기 전류 비례의 생성에 의존 하는 amperometric 산소 센서를 통해 침묵 얻을 포 르 피 린 기반 형광체를 사용 하 여 산소 레벨을 감지 한다. 클라크 전극 후자의 범주에 폭포와 C. 선 충에 호흡을 분석 하는 동안 특히 문학, 광범위 하 게 사용 되어 있다. 그러나, 큰 샘플 크기와 무 능력 한 번에 하나 이상의 샘플을 평가 대 한 필요는 amperometric 산소 센서 비효율적.

이 프로토콜 미토 콘 드리 아, 미토 콘 드 리아 멤브레인 잠재적인 영향을 줄 수 있는 과정을, 따라서, OCR을 분리 하지 않고, 그대로 C. 선 충 에서 측정 OCR에 간단한 가이드를 제공 합니다. 그 동물 전시 다양 한 생활 단계를 통해 다른 OCR,이 프로토콜에 사용 되는 동물 나이 동기화 해야 합니다. 젊은 동물 성인 동물에 비해 낮은 OCR 있고 OCR 수준 동물 나이 더3로 다시 삭제할 수 있습니다. C. 선 충 은 또한 OCR 자손의 존재에 의해 혼동 하지는 되도록 FUdR의 사용에 의해 살 균. 그럼에도 불구 하 고, 다양 한 크기의 동물 시험 될 경우, 정규화에 대 한 전략 해결 해야 합니다.

이 프로토콜 분석 결과 접시에 동물을 전송 플래티넘 선택을 활용 합니다. 동물의 액체 전송, 달리이 조작에는 신중 하 게 검토 하 고 전에 동물의 건강을 결정 하는 전송 하는 동안 연구원 수 있습니다. 또한, 그것은 웜 수의 더 나은 제어를 허용 하 고 계란과 시체의 도입을 방지. 동물은 살아 있고 활성 분석 결과 실행 하는 동안, 이후 변화 프로브 위치에서 발생 하는 것입니다. 분석 실험 3 중에 따라서 이루어져야 한다 고 해야 최소한 세 번의 반복. 또한, 이중 검사 동물 수 게시물 분석 동물 번호 정규화에 대 한 중요 하다. 이 프로토콜의 주요 결점은 단일 분석 결과 내 복제 수를 타협 하지 않고 한 번에 두 개 이상의 샘플을 비교 하는 무 능력. 이 제한에도 불구 하 고이 프로토콜 두 genotypes 또는 조건을 비교할 때 OCR 분석에 매우 강력한 연구 도구 수 있습니다. 또한,이 프로토콜은 다른 음식 소스, 보충, 또는 약물 치료에 성장 하는 동물의 OCR 검사에 쉽게 적응 일 수 있었다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

저자 그의 실험실에서 해 마 XFp를 설정에 대 한 박사 케빈 Bittman 인정 하 고 싶습니다. 국립 보건원 부여 GM088213이이 작업을 지원 합니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
100 mm, 60 mm Petri dishes Kord-Valmark Labware Products 2900, 2901
1.5 mL centrifuge tubes Globe Scientific 6285
15 mL conical tubes Corning 430791
22 × 22 mm coverslip Globe Scientific 1404-10
50 mL conical tubes Corning 430829
Agar Fisher Scientific BP1423-2
Bacto peptone BD, Bacto 211677
Bacto tryptone BD, Bacto 211705
Bacto yeast extract BD, Bacto 212705
Bleach Generic
Calcium chloride dihydrate (CaCl2·2H2O) Fisher Scientific C79-500
Carbonyl cyanide 4-(trifluoromethoxy)phenylhydrazone (FCCP) Abcam ab120081
Cholesterol Fisher Scientific C314-500
Deionized water (dH2O)
Dimethyl sulfoxide (DMSO) Thomas Scientific C987Y85
Glass Pasteur pipettes Krackeler Scientific 6-72050-900
Magnesium sulfate heptahydrate (MgSO4·7H2O) Fisher Scientific BP213-1
Potassium phosphate dibasic (K2HPO4) Fisher Scientific BP363-1
Potassium phosphate monobasic (KH2PO4) Fisher Scientific P285-500
Sodium chloride Fisher Scientific BP358-10
Sodium hydroxide (NaOH) Fisher Scientific BP359-500
Sodium phosphate dibasic anhydrous (Na2HPO4) Fisher Scientific BP332-1
Seahorse XFp Analyzer Agilent
Seahorse XFp FluxPak Agilent 103022-100
Sodium Azide Sigma-Aldrich S2002

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Presenilin mutations deregulate mitochondrial Ca(2+) homeostasis and metabolic activity causing neurodegeneration in Caenorhabditis elegans. eLife. 7, (2018).
  4. Luz, A. L., et al. Mitochondrial Morphology and Fundamental Parameters of the Mitochondrial Respiratory Chain Are Altered in Caenorhabditis elegans Strains Deficient in Mitochondrial Dynamics and Homeostasis Processes. PLoS One. 10, e0130940 (2015).
  5. Ryu, D., et al. Urolithin A induces mitophagy and prolongs lifespan in C. elegans and increases muscle function in rodents. Nature Medicine. 22, 879-888 (2016).
  6. Perry, C. G., Kane, D. A., Lanza, I. R., Neufer, P. D. Methods for assessing mitochondrial function in diabetes. Diabetes. 62, 1041-1053 (2013).
  7. Schulz, T. J., et al. Glucose restriction extends Caenorhabditis elegans life span by inducing mitochondrial respiration and increasing oxidative stress. Cell Metabolism. 6, 280-293 (2007).
  8. Koopman, M., et al. A screening-based platform for the assessment of cellular respiration in Caenorhabditis elegans. Nature Protocols. 11, 1798-1816 (2016).
  9. Sarasija, S., Norman, K. R. Analysis of Mitochondrial Structure in the Body Wall Muscle of Caenorhabditis elegans. Bio-protocol. 8, (2018).
  10. Sarasija, S., Norman, K. R. Measurement of ROS in Caenorhabditis elegans Using a Reduced Form of Fluorescein. Bio-protocol. 8, (2018).
  11. Chaudhuri, J., Parihar, M., Pires-daSilva, A. An introduction to worm lab: from culturing worms to mutagenesis. Journal of Visualized Experiments. 47 (47), (2011).
  12. Aitlhadj, L., Sturzenbaum, S. R. The use of FUdR can cause prolonged longevity in mutant nematodes. Mechanisms of Ageing and Development. 131, 364-365 (2010).
  13. Rooney, J. P., et al. Effects of 5'-fluoro-2-deoxyuridine on mitochondrial biology in Caenorhabditis elegans. Experimental Gerontology. 56, 69-76 (2014).
  14. Van Raamsdonk, J. M., Hekimi, S. FUdR causes a twofold increase in the lifespan of the mitochondrial mutant gas-1. Mechanisms of Ageing and Development. 132, 519-521 (2011).
  15. Heytler, P. G., Prichard, W. W. A new class of uncoupling agents--carbonyl cyanide phenylhydrazones. Biochemical and Biophysical Research Communications. 7, 272-275 (1962).
  16. 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).
  17. Levitan, D., Greenwald, I. Facilitation of lin-12-mediated signalling by sel-12, a Caenorhabditis elegans S182 Alzheimer's disease gene. Nature. 377, 351-354 (1995).
  18. Sherrington, R., et al. Cloning of a gene bearing missense mutations in early-onset familial Alzheimer's disease. Nature. 375, 754-760 (1995).
  19. Glancy, B., Balaban, R. S. Role of mitochondrial Ca2+ in the regulation of cellular energetics. Biochemistry. 51, 2959-2973 (2012).
  20. Sarasija, S., Norman, K. R. A gamma-Secretase Independent Role for Presenilin in Calcium Homeostasis Impacts Mitochondrial Function and Morphology in Caenorhabditis elegans. Genetics. 201, 1453-1466 (2015).

Tags

생물학 문제 144 C. 선 충 호흡 산소 소비 속도 (OCR) respirometer 미토 콘 드리 아 신진 대사
그대로 <em>꼬마 선 충</em> 에 산소 소비 속도의 측정
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sarasija, S., Norman, K. R.More

Sarasija, S., Norman, K. R. Measurement of Oxygen Consumption Rates in Intact Caenorhabditis elegans. J. Vis. Exp. (144), e59277, doi:10.3791/59277 (2019).

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