范梓俊
我在學校的斯坦福創新實驗室課程中認識了秀麗隱桿線蟲。上課時,我發現將線蟲移入新培養基后,其運動能力常常比轉移前差。有沒有方法幫助線蟲恢復運動能力?
通過對文獻的檢索,我了解到維生素C能通過減少酶的釋放和過氧化物的生成,減輕氧化損傷,加快肌肉恢復,而且它能清除或抑制使肌肉衰老的氧自由基,進而減輕運動所引起的肌肉損傷。維生素C濃度過高時,肌肉收縮能力會下降。
將維生素C加入培養基能否修復因移蟲操作造成的肌肉損傷,使秀麗隱桿線蟲恢復正常運動能力?我決定一探究竟。
一、實驗材料
秀麗隱桿線蟲(以下簡稱線蟲)、大腸桿菌OP50、NGM培養基、大腸桿菌液體培養基、M9鹽溶液、雙蒸水、氯化鈉、牛肉膏蛋白胨、蒸餾水、維生素C藥品。
二、實驗過程
1.配制培養基
按配方配制培養大腸桿菌的液體培養基,放入高壓蒸汽滅菌鍋中高壓滅菌,取出待冷卻并在超凈工作臺中倒平板。培養基凝固后加入1 200μL大腸桿菌培養液和600μL不同濃度的維生素C溶液或等量蒸餾水,待其干燥。
2.培養線蟲
在含不同濃度維生素C的線蟲培養基中,挑10條L4期的線蟲,并開始實驗計時。
3.實驗設置
設置0.5%、1%、5%、10%、20%和飽和濃度的維生素C溶液,分別加入線蟲培養基。分別觀察和記錄經過12h、24h、48h、72h、96h、120h、144h、168h培養的L4線蟲在上述濃度溶液培養基中的頭部擺動頻率(以線蟲頭部向一側擺動記作一次,每次記錄時長為1min)和身體彎曲頻率(以線蟲身體長軸方向的一個波長的移動記作一次,記錄時長為20s),每次實驗選取培養基中的10條線蟲記錄數據,每種濃度重復3次,求取平均值。
三、實驗結果
1.不同濃度維生素C對線蟲頭部擺動的影響
添加0.5%維生素C培養基的線蟲頭部擺動頻率與對照組相近,甚至培養至12~24h時超過了對照組(對照組12h為82.40±8.63次/min,24h為94.30±6.62次/min;0.5%維生素C溶液12h為91.20±15.72次/min,24h為94.20±8.95次/min)。
由此可見,添加0.5%維生素C培養24h以內對線蟲的頭部擺動具有一定程度的促進作用,可幫助線蟲在新環境中快速覓食。
2.不同濃度維生素C對線蟲身體彎曲運動的影響
添加0.5%維生素C培養基的線蟲身體彎曲頻率與對照組相近,甚至培養至24h、48h、120h、168h時超過了對照組(對照組24h為8.00±2.54次/20s,48h為94.30±6.62次/20s,120h為7.90±2.96次/20s,168h為6.80±2.94次/20s;0.5%維生素C溶液24h為11.10±2.96次/20 s,48h為9.30±2.54次/20s,120h為8.30±2.71次/20s,168h為8.50±3.50次/20s)。
由此可見,添加0.5%維生素C會使線蟲的身體彎曲運動呈周期性變化,且具有一定程度的促進作用。
3.維生素C飽和溶液對線蟲頭部擺動和身體彎曲運動的影響
隨著培養時間的延長,在維生素C飽和溶液中培養的線蟲1 min頭部擺動頻率和20 s身體彎曲頻率均比20%維生素C溶液培養效果差。
可見,維生素C飽和濃度對線蟲運動能力的恢復作用較差。
四、實驗結論
添加0.5%維生素C溶液培養24h以內對線蟲的運動能力具有短時間的促進作用,可幫助加快線蟲在新培養基中的肌肉恢復,促進覓食行為,進而幫助線蟲適應新培養基。但高濃度維生素C對線蟲運動能力恢復的效果較差。(指導老師:林 佳)