秀丽线虫(秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans)是第一个全基因组测序的多细胞生物,其60-80%的基因为人类同源基因,拥有约40%的人类疾病相关基因。热休克反应与许多疾病相关,如在神经退行性疾病中发挥保护作用。本文以以秀丽线虫为模型、以海参c DNA文库为基础、以抗热激能力为主要指标,在整体动物水平上建立从cDNA表达文库筛选活性菌株的高通量筛选方法方法。主要结果如下:(1)高通量筛选平台及筛选条件优化。首先以96孔板和384孔板为基础,探索了溶液体积、细菌浓度、检测时间等筛选条件,同时检验了秀丽线虫对不同菌株的食物偏好性,然后针对相应条件摸索了荧光拍照和图片分析条件,最终确定了整个筛选流程。在此过程中,将自动移液工作站、微型模式生物自动分选系统和高内涵自动成像设备进行串联,有效用于高通量筛选。其中,移液工作站可实现批量精确加液,微型模式生物自动分选系统主要工作为精确分选秀丽线虫至微孔板,高内涵成像系统主要检测微孔板内秀丽线虫的荧光强度并对数据进行分析。这些设备的应用和整合减少了重复性劳动和人为失误,增加了实验的可靠性,提高了筛选效率。(2)抗热激菌株高通量筛选方法优化。利用前期工作构建的海参cDNA文库,将文库的载体质粒导入到大肠杆菌中并诱导表达,再将表达了文库蛋白的大肠杆菌喂食秀丽线虫。孵育一段时间后,加入SYTOX green荧光染料,对秀丽线虫进行热激处理,最后使用成像设备进行明场和荧光场的成像捕获和数据分析。(3)抗衰老和抗氧化菌株高通量筛选方法。脂褐素(老年色素)随机体年龄的增长而增加,因此本文探索了以脂褐素为标志,通过上述高通量平台检测秀丽线虫体内脂褐素含量变化来筛选表达延缓衰老蛋白的活性菌株。另一方面,降低活性氧(ROS)水平可以减少由氧化应激造成的损伤从而延缓衰老,因此本文探索了通过高通量检测秀丽线虫体内ROS水平来筛选表达抗氧化蛋白的活性菌株。综上所述,本文构建了以抗热激能力为检测指标的抗热休克菌株高通量筛选方法,该方法具有筛选通量大、操作自动化、筛选效率高等特点。