Name: production of haploid zebrafish embryos by in vitro fertilization
Uploaded: 2014-07-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 54 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Production of Haploid Zebrafish Embryos by In Vitro Fertilization at JoVE.com

وأيد هذا العمل من خلال تمويل لRAW مما يلي: منح المعاهد الوطنية للصحة K01 DK083512، DP2 OD008470، وR01 DK100237؛ مسيرة الدايمات جائزة باسل أوكونور الباحث كاتب # 5 FY12-75؛ بدء الأموال من جامعة نوتردام كلية العلوم وقسم العلوم البيولوجية؛ وهدية سخية للجامعة نوتردام من إليزابيث ومايكل غالاغر نيابة عن غالاغر الأسرة لتعزيز أبحاث الخلايا الجذعية. كان الممولين أي دور في تصميم الدراسة وجمع البيانات وتحليلها، قرار نشر أو إعداد المخطوطة. نشكر الموظفين من قسم العلوم البيولوجية لدعمهم، ومركز للبحوث اسماك الزرد في نوتردام لتفانيهم المتميز في رعاية ورفاه لدينا مستعمرة الزرد. نشكر GF غيرلاخ لأخذ الصور المقدمة في الشكل 4. وأخيرا، نشكر جميع أعضاء مختبر أبحاثنا على تعليقاتهم والمناقشات وinsigHTS عن هذا العمل.

ملاحظة: تمت الموافقة على إجراءات للعمل مع الأجنة الزرد الموصوفة في هذا البروتوكول من قبل لجنة رعاية الحيوان المؤسسية واستخدم في جامعة نوتردام. ملاحظة: على الرغم من أن البروتوكول ينص التالية مظاهرة من الحيوانات المنوية العزلة التي تنطوي على القتل الرحيم من الذكور، الحيوانات المنوية يمكن جمع من المسام التناسلية للتخدير الزرد الذكور الذين يعيشون باستخدام الضغط في البطن لطيف وmicrocapillary لجمع الحيوانات المنوية 17،18. الضغط من الذكور الحية يتطلب عدة ذكور لاستخدامها من أجل جمع كمية يعادل الحيوانات المنوية التي يمكن الحصول عليها من أحد الذكور 17،18 الموت الرحيم. ومع ذلك، من الذكور التي خضعت الضغط البقاء بصحة جيدة جدا، ويمكن استخدامها لالتزاوج الطبيعي أو اللاحقة في المختبر إجراءات 17. كلما كان ذلك ممكنا، يجب أن إجراءات اختيار لحد التضحية الأسماك لا لزوم لها. 1. إعداد حلول واسماك الزرد التزاوج الغرف &lt;رأ&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد هانك الاسهم حلول (رقم 1، 2، 4، 6) وبريمكس الحل هانك (انظر الجدول مواد) 19، ثم الأوتوكلاف وتخزينها في 4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد العدد المطلوب من الإناث الزرد الكبار (ق) لجمع مخلب فرداني. ملاحظة: استنادا إلى الخبرة، وذلك باستخدام F1 mutagenized تتألف من سلالة الفطرية توبنغن الزرد، كان ما يقرب من 50٪ من الإناث ناضجة جنسيا &quot;عصر&quot; في المتوسط ​​بعد فتيلة منهم عن طريق وضعها في قفص التزاوج بين عشية وضحاها مع ذكر - أي تم الحصول على مخلب عبر الضغط الداخلي - وغالبية هذه براثن (تتراوح ما بين 70-90٪) تنتج النباتات الاحاديه قابلة للحياة. مع اثنين من الباحثين أداء إعداد فرداني، ما يقرب من 80 الكبار F1 الإناث الزرد يمكن عصره في صباح أحد الأيام. لحساب الكواشف اللازمة لفرداني التجربة، عامل في كل من معدل ضغط من الجيل F1 وعدد من الباحثين متوفرة لتنفيذ إكسبeriment. نضع في اعتبارنا أن عدد الإناث التي سوف تنتج براثن فرداني جودة عالية هو متغير للغاية، مع وجود اختلافات بين الإناث وحظ الزرد من سلالات مختلفة، والأعمار، والحمية الغذائية 15. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد أقفاص التزاوج عن طريق وضع كل الكبار الزرد الإناث مع الذكور البالغين الزرد في غرفة من الماء النظام بحيث يتم فصلهم عن طريق مقسم بين عشية وضحاها. ملاحظة: يجب أن تتعرض الإناث إلى الذكور بين عشية وضحاها لرئيس الوزراء، أو إعدادهم، لوضع البيض عن طريق الضغط. </li></ol> 2. تشريح الخصية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جعل هانك الأسهم الحل # 6 الطازجة بإضافة 0.35 غرام من بيكربونات الصوديوم إلى 10 مل من الماء المقطر. تخلط جيدا لإذابة مسحوق بيكربونات الصوديوم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الجمع بين ما يلي في أنبوب على الجليد من أجل جعل الحل النهائي للعمل هانك مخزنة للنطفة: 9.9 مل من هانكس بريمكس أنا مع 100 ميكرولتر من محلول المخزون # 6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخلط جيدا، ثم قسامة 500 ميكرولتر من هانك7، ق حل العاملة النهائي في أنبوب microcentrifuge ومكان على الجليد. ملاحظة: سيتم استخدام كل ميكرولتر قسامة 500 لإعداد الحيوانات المنوية من الخصيتين من 4-5 الزرد الذكور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختر بين 4-5 الزرد الذكور لكل الحصاد الحيوانات المنوية. ملاحظة: هذا حصاد الحيوانات المنوية ما يكفي ليتم جمعها ومعالجتها، وتخزينها في أنبوب واحد microcentrifuge 1.5 مل، والتي يمكن استخدامها لتخصيب حوالي 15 براثن فرداني. تحديد الأفواج إضافية من الذكور من أجل إعداد أنابيب إضافية اعتمادا على حجم التجربة. إذا كان الزرد الذكور المختارة هي صغيرة أو تشريح الخصيتين غير مكتملة، وعادة ما سوف تكون هناك حاجة إلى 5 ذكور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الموت ببطء كل ​​الذكور باستخدام شبكة لنقل بلطف السمك في طبق يحتوي على 0.2٪ تريكين لحوالي 5-6 دقائق في درجة حرارة الغرفة. ملاحظة: كن حذرا للتأكد من أن الذكور قد الموت الرحيم بشكل صحيح قبل البدء في تشريح. عادة، انتظر عدة (2-3) دقيقة بعد خياشيم السمك يتوقف عن الحركة والأسماكلم يعد يستجيب للمس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار الذكور تصل بلطف مع ملعقة من البلاستيك وصمة عار بعناية الجافة الذكور من السائل. المقبل، وإزالة الرأس من الذكور مع زوج من مقص حاد وثم قص شق على طول خط الوسط بطني. ملاحظة: إزالة جميع السوائل الزائدة من الأسماك ضروري لمنع التسبب تفعيل الحيوانات المنوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الأمعاء والأعضاء المرتبطة الأمعاء من تجويف البطن باستخدام ملقط غرامة ومكان في وعاء واقية للتخلص منها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام ملقط غرامة لإزالة الخصيتين، والتي تقع على طول جدار الجسم الظهرية، الجانبي إلى المثانة السباحة، ولها مظهر معتم الأبيض عندما ينظر إليها تحت stereomicroscope. ملاحظة: يمكن الحفاظ على الخصيتين سليمة تساعد على منع تعرض الحيوانات المنوية إلى المياه القائمة سوائل الجسم وبالتالي منع تفعيل المبكرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الخصيتين في حل الحيوانات المنوية على الجليد والحفاظ على أنبوب على الجليد كما يتم تشريح الخصيتين الأخرى. كرر الخطوات من 2،6-2،9 حتى كل متم تشريح الس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع أطر وأي الأنسجة الحيوانية المتبقية في وعاء واقية للتخلص المؤسسية المناسبة. </li></ol> 3. الأشعة فوق البنفسجية الحيوانات المنوية التعطيل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التجانس الخصيتين عن طريق طحن بلطف أنبوب microcentrifuge مع microtube مدقة العقيمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل طاف إلى طبق بتري صغيرة أو الزجاج ساعة على الجليد. ملاحظة: لا نقل الحطام الأنسجة مع الحل طاف. وهذا خلق الظلال وتعرض للخطر تعطيل الأشعة فوق البنفسجية من الحيوانات المنوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف الأنبوب مع الحيوانات المنوية بين 300-400 ميكرولتر من الحل النهائي عمل إضافية هانك (المعد في الخطوة 2.2 وتخزينها على الجليد)، وإضافة هذا يغسل طاف إلى طبق بتري صغيرة أو مشاهدة الزجاج في الخطوة 3.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فضح طبق للأشعة فوق البنفسجية من مصباح مقاعد البدلاء (254 نانومتر) ليصبح المجموع 2 دقيقة على مسافة من المصدر مصباح حوالي 15 في (38.1 سم). ملاحظة: يجب توخي الحذر عند العمل مع مصباح الأشعة فوق البنفسجية وارتداء درع الوجه أومعدات الحماية الشخصية العين الأخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> العودة الطبق إلى دلو الثلج، ثم نقل الحيوانات المنوية للأشعة فوق البنفسجية المعطل لأنبوب microcentrifuge الطازجة وتخزين العينة على الجليد. ملاحظة: عند هذه النقطة سوف يكون هناك ما يقرب من 800 ميكرولتر من الأشعة فوق البنفسجية المعطل الحيوانات المنوية للإخصاب مخلب فرداني. يجب أن تبقى الحيوانات المنوية على الجليد طوال كامل مدة من الوقت الذي يقضيه في عصر الإناث. الحيوانات المنوية في لهانك الباردة يمكن استخدامها لمدة تصل إلى 6 ساعة دون أي تخفيض في نتائج الإخصاب. ومن المثير للاهتمام، فقد أفاد باحثون الأخرى التي في الحيوانات المنوية لهانك الباردة قابلة للتطبيق من عدة ساعات إلى عدة أيام 18. </li></ol> 4. المشتريات البيض من اسماك الزرد الكبار أنثى والإخصاب في المختبر من الفاصل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حمام تريكين للتخدير عن طريق الجمع بين 20 مل من 0.2٪ الأسهم تريكين مع 80 مل من الماء نظام الأسماك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد الأنثى لجمع البيض، وذلك باستخدام شبكة لوضع لها برفق في طبق من آرicaine. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الانتظار لمدة 2-3 دقائق حتى يتم تخدير الأنثى والتي لم تعد تستجيب للمس. ملاحظة: إذا كان تشنجات الإناث أو يتسبب الحركات الأخرى، ويعطيها وقتا إضافيا للخضوع إلى تخدير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام ملعقة من البلاستيك لرفع بلطف الأنثى، الصب الحل قبل وضع الإناث على منشفة ورقية لالفتيل بعيدا السوائل الزائدة. ملاحظة: يجب الحرص على عدم ترك حل اضافية على الأنثى، كما السائل من شأنه أن يؤدي تفعيل البيض قبل إضافة الحيوانات المنوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الإناث في الشريحة لها في طبق بتري نظيفة وتصور بطنها تحت stereomicroscope. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السكتة الدماغية بطن الأنثى بلطف لحوالي 10-20 ثانية باستخدام واحد أو اثنين من أصابع من يد واحدة للضغط على البيض من بطنها، ودعم هذه الأثناء ظهر الأنثى عن طريق وضع واحد أو اثنين من أصابع من ناحية أخرى فقط وراء ظهري لها جدار الجسم. ملاحظة: عند التمسيد بطن الأنثى، ينبغي أن البيض يخرج بسهولة بالغة. إذا البيض لا تظهر الطرافةح تخفيف فمن غير المستحسن أن &#39;دفع أصعب&#39; والبيض قوة من الإناث. هذا يشير إلى أن البيض ليست موجودة و / أو غير مستعدة للإخصاب، واستمر دفع يترافق مع خطر كبير من الإضرار الإناث (على سبيل المثال، انهيارا المثانة السباحة أو التسبب في إصابة داخلية أخرى قاتلة). إذا محشورة الأنثى ولكنها توفر شيء أو قليل من البيض، والعودة الأنثى إلى مرفق الحيوان. بعد 1-2 أسابيع من الراحة، وإقران الإناث مع الذكور لالتزاوج الطبيعي لتنظيف الحطام المتبقي البيض. فصل الإناث التي تتزاوج بشكل طبيعي في خزان لمدة 1-2 أسابيع أخرى من الراحة قبل محاولة أزمة ثانية. بدلا من ذلك، يمكن الإناث راحة لمدة 4 أسابيع، وهي الفترة التي يمكن إعدادها لالتزاوج الطبيعي 15. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام مسبار الغرامة أو ملعقة صغيرة لحلج القطن البيض من تحت الأنثى و / أو سطح بطنها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رفع بلطف الأنثى والعودة بها إلى العزلة وصفت دبابة تحتوي على الماء بشكل مناسب نظام الأسماك. &lt;/ لى&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 50 ميكرولتر من الأشعة فوق البنفسجية المعطل الحل الحيوانات المنوية إلى مخلب من البيض، ويحضن في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 ثانية خلال هذه الفترة، يضعوا تسمية المقابلة لطبق لتتبع ذلك مع الرقم الذي يتم تعيينه إلى الأصل الإناث. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 1 مل من E3 إلى البيض، ويحضن في درجة حرارة الغرفة لمدة 1 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة حلا كافيا E3 لملء الطبق في منتصف الطريق، ووضع الأجنة عند 28 درجة مئوية لمدة الحضانة لاحقة. ملاحظة: إضافة البنسلين / الستربتوميسين (1٪ (V / V) حل القلم بكتيريا تحتوي على 5،000 وحدة البنسلين والستربتوميسين 5 ملغ لكل مل) 19 إلى E3 يمكن أن تساعد في الصحة العامة للأجنة فرداني. </li></ol> 5. مراقبة والتعامل مع الأجنة فرداني <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 4-8 ساعة، وإزالة الأجنة غير مخصبة من الطبق وغسل الأجنة المتبقية من خلال استبدال وسائل الإعلام الجنين E3 E3 مع الحل الطازجة. ملاحظة: سوف الأجنة غير المخصب عرض اللون الأبيض، والمظهر مبهمة أو يمكن عرض شفافppearance مع خلية واحدة ممسوخ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> احتضان حتى نقطة الوقت المطلوب من الفائدة، ومن ثم الاستفادة في مقايسة الشاشة المطلوب أو تطبيق البحوث الأخرى (ق). </li></ol>

<ol>
	<li>Haffter, P., N&#252;sslein-Volhard, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+scale+genetics+in+a+small+vertebrate,+the+zebrafish.">Large scale genetics in a small vertebrate, the zebrafish.</a> Int J Dev Biol. 40, 221-227 (1996).</li><li>Lieschke, G. J., Currie, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+human+disease:+zebrafish+swim+into+view.">Animal models of human disease: zebrafish swim into view.</a> Nat Rev Genet. 8, 353-367 (2007).</li><li>Kimmel, C. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stages+of+embryonic+development+of+the+zebrafish.">Stages of embryonic development of the zebrafish.</a> Dev Dyn. 203, 253-310 (1995).</li><li>Santoriello, C., Zon, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hooked!+Modeling+human+disease+in+zebrafish.">Hooked! Modeling human disease in zebrafish.</a> J Clin Invest. 122, 2337-2343 (2012).</li><li>Howe, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+zebrafish+reference+genome+sequence+and+its+relationship+to+the+human+genome.">The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome.</a> Nature. 496, 498-503 (2013).</li><li>Haffter, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+identification+of+genes+with+unique+and+essential+functions+in+the+development+of+the+zebrafish,+Danio+rerio.">The identification of genes with unique and essential functions in the development of the zebrafish, Danio rerio.</a> Development. 123, 1-26 (1996).</li><li>Driever, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genetic+screen+for+mutations+affecting+embryogenesis+in+zebrafish.">A genetic screen for mutations affecting embryogenesis in zebrafish.</a> Development. 123, 37-43 (1996).</li><li>Eisen, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+make+a+big+splash.">Zebrafish make a big splash.</a> Cell. 87, 969-977 (1996).</li><li>Amsterdam, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+large-scale+insertional+mutagenesis+screen+in+zebrafish.">A large-scale insertional mutagenesis screen in zebrafish.</a> Genes Dev. 13, 2713-2724 (1999).</li><li>Bradford, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ZFIN:+enhancements+and+updates+to+the+zebrafish+model+organism+database.">ZFIN: enhancements and updates to the zebrafish model organism database.</a> Nucleic Acids Res. 39, (2011).</li><li>Bowen, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+mapping+and+cloning+of+mutations+in+zebrafish+by+low-coverage+whole-genome+sequencing.">Efficient mapping and cloning of mutations in zebrafish by low-coverage whole-genome sequencing.</a> Genetics. 190, 1017-1024 (2012).</li><li>Leshchiner, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutation+mapping+and+identification+by+whole-genome+sequencing.">Mutation mapping and identification by whole-genome sequencing.</a> Genome Res. 22, 1541-1548 (2012).</li><li>Obholzer, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+positional+cloning+of+zebrafish+mutations+by+linkage+and+homozygosity+mapping+using+whole-genome+sequencing.">Rapid positional cloning of zebrafish mutations by linkage and homozygosity mapping using whole-genome sequencing.</a> Development. 139, 4280-4290 (2012).</li><li>Voz, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+homozygosity+mapping+and+identification+of+a+zebrafish+ENU-induced+mutation+by+whole-genome+sequencing.">Fast homozygosity mapping and identification of a zebrafish ENU-induced mutation by whole-genome sequencing.</a> PLoS ONE. 7, (2012).</li><li>Walker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Haploid+screens+and+gamma+ray+mutagenesis.">Haploid screens and gamma ray mutagenesis.</a> Meth Cell Biol. 60, 43-70 (1999).</li><li>Steisinger, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+clones+of+homozygous+diploid+zebra+fish+(Brachydanio+rerio).">Production of clones of homozygous diploid zebra fish (Brachydanio rerio).</a> Nature. 291, 293-296 (1981).</li><li>Westerfield, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+2,+Embryo+Production+by+in+vitro+fertilization.&#8221;.">Chapter 2, Embryo Production by in vitro fertilization.&#8221;.</a> The Zebrafish Book 4th ed. , (2000).</li><li>Walker, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+gynogenetic+diploid+zebrafish+by+early+pressure.">Making gynogenetic diploid zebrafish by early pressure.</a> (28), (2009).</li><li>Westerfield, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+10:+Recipes.&#8221;.">Chapter 10: Recipes.&#8221;.</a> The Zebrafish Book 4th ed. , (2000).</li><li>Yi, M., Hong, N., Hong, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+medaka+fish+haploid+embryonic+stem+cells.">Generation of medaka fish haploid embryonic stem cells.</a> Science. 326, 430-433 (2009).</li><li>Yi, M., Hong, N., Hong, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivation+and+characterization+of+haploid+embryonic+stem+cell+cultures+in+medaka+fish.">Derivation and characterization of haploid embryonic stem cell cultures in medaka fish.</a> Nat Protoc. 5, 1418-1430 (2010).</li><li>Layton, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Undertaking a successful gynogenetic haploid screen in zebrafish.&#8221; Zebrafish, Methods and Protocols. 1st ed. , (2009).</li><li>Wingert, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cdx+genes+and+retinoic+acid+control+the+positioning+and+segmentation+of+the+zebrafish+pronephros.">The cdx genes and retinoic acid control the positioning and segmentation of the zebrafish pronephros.</a> PLoS Genet. 3, 1922-1938 (2007).</li><li>Wingert, R. A., Davidson, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+nephrogenesis+involves+dynamic+spatiotemporal+expression+changes+in+renal+progenitors+and+essential+signals+form+retinoic+acid+and+irx3b.">Zebrafish nephrogenesis involves dynamic spatiotemporal expression changes in renal progenitors and essential signals form retinoic acid and irx3b.</a> Dev Dyn. 240, 2011-2027 (2011).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

فحص فرداني هو تقنية مفيدة لاكتشاف الجينات الأساسية اللازمة لمراحل النمو المبكرة. علاوة على ذلك، تم استخدام زراعة الخلايا فرداني من الأسماك الميداكا لعزل خطوط الخلايا ES-مثل التي لديها العديد من التطبيقات البحثية والإمكانات، مما يدل على أن الخلايا فرداني قد توفر مكانا قيما المستقبل لأنواع أخرى من الفقاريات الدراسات الجينية 20،21. يوفر هذا البروتوكول مظاهرة من أساليب المشاركة مع أداء إنتاج الأجنة الزرد فرداني من خلال التخصيب في المختبر مع الأشعة فوق البنفسجية المعطل الحيوانات المنوية. هذه المنهجية يمكن استخدامها لأداء شاشات فرداني قدما الأسماك F1 mutagenized، والتي يمكن إجراؤها باستخدام نوع البرية، المعدلة وراثيا أو سلالات متحولة للفحص محسن / القامع. على الرغم من أن الوقت الفحص باستخدام استراتيجية فرداني هو تقصير كبير بالمقارنة مع الفحص مضاعفا، وسوف يستغرق عدة أشهر ومع ذلك لإكمال. ونحن descriسرير سابقا، هناك العديد من الفوائد التي توجد عن طريق إجراء الشاشة باستخدام مخطط فرداني، والتي يمكن أن تساعد في تقديم مساهمات الرواية إلى المعرفة الحالية حول أي عدد من الأحداث التنموية. منهجية الشاشة فرداني هو أكثر كفاءة لتحديد الأليلات المتنحية متحولة من شاشات مقرها مضاعفا، ويرجع ذلك إلى الحد من الوقت، والفضاء، وعدد من الأسماك التي يحتاجها. ومع ذلك، هناك العديد من المزالق إلى شاشة فرداني. ويمكن للشاشة فرداني فقط تحديد طفرات في الجينات التي تنشط خلال الأيام القليلة الأولى من التنمية، حيث أن الجنين يمكن البقاء على قيد الحياة فقط لفترة محدودة مع الجينوم فرداني. أن الجينات التي يتم التعبير عنها في وقت لاحق في التنمية لا بد من تحديد بطريقة مختلفة، مثل شاشة مضاعفا. أيضا، بعض الأجهزة لا تتطور بشكل صحيح في كائن فرداني. قد يكون هناك تشوهات التشريحية، أو الوقت تأخر التنمية، والتي قد تسبب الطفرة ينبغي تفويتها بواسطة تقنية الفحص فرداني. أنان بالإضافة إلى ذلك، بعض سلالات من الأسماك لا تتطور وكذلك في حالة فرداني 15. النباتات الاحاديه يمكن تصنيفها من خلال سلسلة من الميزات الجنينية الدرجات الجيدة والمتوسطة والفقراء، مع والأجنة هي الأكثر طبيعية، B تعيين الأجنة بعيوب في المحور ولكن رئيس واضحة والذيل، وC / D لتعيين الأجنة مع التعرف الميزات (جماهير خلايا كرات فوق صفار) 15،17. نسب الأجنة داخل هذه الفئات تختلف من سلالة الزرد، مع زيادة أعداد النباتات الاحاديه أفضل نوعية أكثر انتشارا على وجه الخصوص الخلفيات الوراثية 15،17. نظرا لهذه العوامل، فمن الضروري إيجاد سلالة مناسبة من الزرد لأداء الطفرات والصلبان اللاحقة. في تجربتنا الأخيرة، أنتجت نوع البرية توبنغن سلالة النباتات الاحاديه قابلة للفحص (كما هو موضح في الشكلين 3 و 4) على الرغم من الباحثين الزرد تاريخيا استخدمت AB أو AB * سلالات لexperim فردانيentation 15. بالإضافة إلى هذه التحديات المذكورة آنفا، لن جميع الإناث الزرد الكبار معبي إنتاج القابض على أداء تقنية الضغط. على سبيل المثال، في العمل مع ENU mutagenized-توبنغن إناث السلالة، ما يقرب من نصف جميع الإناث أنتجت القابض على الضغط، وكانت بعض جزء من هذه (عادة 10-30٪) وسوء نوعية الجنين أو تعذر المخصبة. وبالتالي، لأداء شاشة فرداني لا بد من خطة لرفع مرتين على الأقل العديد من الأسماك حسب الحاجة لفحص العدد المطلوب من الجينوم (تمثل كل أنثى فحص الجينوم واحد). بغض النظر عن هذا الاعتبار، فإن فوائد أسلوب فرداني الفرز لتغطية أعداد كبيرة من الجينوم دون مرفق الحيوانية الضخمة هي في الواقع كبيرة جدا إذا كان الاختبار هو قابلة للدولة فرداني. ومع ذلك، فإنه تجدر الإشارة أيضا إلى أن دراسة أخرى من الطفرة (ق) التي تم تحديدها في مخلب فرداني وتعتمد بشكل كامل على رفع بنجاحن هجين الأباعد من مؤسس الإناث. كما هو الحال مع أي شاشة، &#39;يضرب&#39; حددت في البداية أثناء عملية الفرز يجب أن يعاد تحديدها في الدولة مضاعفا. على الرغم من مطبات باستخدام شاشة فرداني، وقد أظهرت لها أن تكون ناجحة جدا في تحديد المسوخ، والتي تم تحليلها في العمق مع المكاسب الثاقبة إلى الميدان العلمي 15. يمكن تنفيذها شاشات فرداني للتحقيق في عمليات أخرى غير مفهومة التنمية الفقاريات. باستخدام النباتات الاحاديه للشاشات محسن والقامع هو أحد السبل لكسب مزيد من التبصر في الأنشطة والشبكة التنظيمية من الجينات في المصالح. ويمكن أيضا أن تستخدم تقنية فحص فرداني لتحديد القدرة والمكثفات من المسوخ التي تم عزلها بواسطة طرق مثل الطفرات الكيميائية أو إقحامي أو الوراثة عكس النهج مثل الحراثة أو TALENs. وباختصار، يمكن mutagenized متحولة معزولة سابقا مع ENU وفرزهم للمحسنات أو لياليuppressors من النمط الظاهري متحولة الأصلي. يجب أن تكون متحولة قادرة على الوصول إلى مراحل الكبار، ولذلك فمن الضروري أن يكون هناك حيوان أو متخالف ضعف الأسماك متحولة متماثلة اللواقح لأداء هذه الشاشة، ومع ذلك سمحت التطورات الحديثة في نقل الجينات الباحثين للالتفاف على هذه المشكلة. يمكن تعلم كيفية التعامل مع مسارات في التنمية يؤدي إلى الكثير من الاحتمالات المثيرة بما في ذلك احتمال مسارات إقلاق لعلاج الحالات المرضية.

العمليات الأساسية التي تنسق تطوير الفقاريات يتم حفظها على نطاق واسع 1. وهناك طريقة فعالة لتحديد الجينات مع أدوار أساسية في التنمية هو عزل الطفرات الوراثية التي تؤدي إلى العيوب المظهرية في عملية الفائدة. الزرد، دانيو rerio، هو نوع مكتملة العظام المياه العذبة صغيرة تعود لعائلة Cyprinidae الأسماك التي أصبحت كائن نموذج المستخدمة على نطاق واسع لعلم الوراثة التنموية الفقاريات على مدى العقود العديدة الماضية 2. يتم إخصابها البيض الزرد خارجيا، والسماح بالوصول إلى البيضة الملقحة من بداية الإخصاب 3. علاوة على ذلك، الجنين في وقت مبكر شفافة بصريا، وتمكين التصور التنمية مع stereomicroscope بسيطة 3. تطور الجنين الزرد سريعا، مع عمليات انشقاق، تكون المعيدة، وتوالد العديد من الهياكل، مثل القلب والكلى، أنجزت إلى حد كبير على مدى اليوم الأول للتنمية 3. Tانه الوقت من مراحل اليرقات إلى مرحلة النضج الجنسي يأخذ 2-3 أشهر، والبالغين هي الفقاريات الصغيرة حوالي 3-4 سم في الطول، والكثير من الأسماك يمكن الحفاظ على الحد الأدنى من الفضاء في 2. بالإضافة إلى ذلك، الزرد الكبار لديهم خصوبة عالية، مع كل الأسماك قادرة على إنتاج عدة مئات من الأجنة في الأسبوع 2. جعلت هذه الصفات لمعرفة منشأ من الزرد لالأمام وعكس شاشات الوراثية. الزرد حاصلا على درجة عالية من الحفظ في التشريح، وبيولوجيا الخلايا، وعلم وظائف الأعضاء مع أكثر الأنواع الفقارية متقدمة مثل الثدييات 2،4. في الواقع، أظهرت تحليل تسلسل الجينوم الأخيرة التي الزرد يحتوي homologs إلى ما يقرب من 70٪ من الجينات البشرية 5. وقد مكن هذا الحفظ الباحثين لاستخدام الزرد كنموذج للعديد من الأمراض التي تصيب الإنسان، بما في ذلك الظروف الجنينية والكبار 2،4. مجتمعة، جعلت هذه العوامل الزرد نظام ممتاز للشاشات تهدف إلى تحديد الجينات التي هيضروري لتطور الجنين الطبيعي الفقاريات. تم تنفيذ عدد من الشاشات على نطاق واسع في الزرد وحددت عدة آلاف من الطفرات في الجينات التنموية 6-8. في الذكور البالغين الزرد هو قابل للالطفرات، ويمكن أن تتولد التعديلات الكروموسومات مع ارتفاع وتيرة نسبيا باستخدام ethylnitrosourea المغير الكيميائية (ENU) 6،7 أو فيروسات الطفرات إقحامي 9. حتى الآن، تم إنشاء أكثر من 9،000 طفرات وراثية، وتشمل الجينات التي تؤثر على كافة جوانب التطور الجنيني. وقد أنشأت المجتمع الزرد بنك مركزي من هذه المسوخ في مركز الزرد الدولية الموارد (أو ZIRC) 10، والتي جمعت ما يقرب من 5،000 الأليلات الطافرة والمعدلة وراثيا من مختلف أنحاء العالم. وقد تم تحليل العديد من هذه الطفرات والمستنسخة، وإعطاء الباحثين في مختلف التخصصات البيولوجية المعلومات القيمة التي استخدمت لندف بصرف النظر أستاذ دائملنا مسارات الخلوية والفسيولوجية من خلال رؤى الناشئة مع التجارب الزرد. على الرغم من أن حددت شاشات قدما عددا كبيرا من الجينات الهامة، والكثير لم يتم حتى الآن تقدير عن الشبكات التنظيمية الوراثية التي تتوسط عدد لا يحصى من العمليات. لم تصل العديد من الشاشات التي بذلت حتى الآن التشبع، وبالتالي إلى الأمام وكذلك شاشات الوراثية العكسية ظلت حجر الزاوية لتحديد آليات التطور الجنيني وتحليلها. في حين أن هناك رؤى الهائلة التي يمكن استخلاصها من أي خط متحولة الزرد واحدة، كان عاملا رئيسيا يحد في مجال تاريخيا الجهد تستغرق وقتا طويلا تشارك في الاستنساخ الموضعية. لهذا السبب، ظلت هوية العديد من الطفرات المستحثة كيميائيا لغزا. ومع ذلك، مع ظهور الأخيرة من نهج تسلسل الجينوم التي تسهل الاستنساخ السريع 11-14، وتحديد كفاءة لا يصدق من الطفرات الوراثية هو الآن الحديدasible. الشاشة إلى الأمام تنميط في الزرد هو شاشة مضاعفا التي يمكن تحديد الطفرات المتنحية في غضون ثلاثة أجيال 6،7 (الشكل 1، يسار العمود). ينطوي هذا الأسلوب الطفرات في توليد الخلايا الجرثومية من الوالدين (P) من الذكور، ومن ثم التزاوج هذه الذكور مع الإناث نوع البرية. كل من الجيل الأول (F1) ذرية من هذا التزاوج سوف تؤوي احد أو أكثر من الطفرات فريدة من نوعها نظرا لمساهمات الكروموسومات من الجينوم الأب تحور. تثار ذرية F1 وoutcrossed مع أنواع البرية لخلق أسر F2. في الأسرة F2، سوف يكون إما الأشقاء النوع البري أو متخالف ناقلات، وincrossed عشوائيا لتوليد براثن F3 التي يتم تحليلها لالنمط الظاهري (ق) من الفائدة. سوف براثن F3 ناقلات متخالف تحتوي على 25٪ النوع البري، و 50٪ متخالف، و 25٪ الأسماك متحولة متماثلة اللواقح. هذا المخطط الفرز متعددة الأجيال فعالة، ولكن العيب الرئيسي لهذا واحديتضمن pproach الوقت اللازم للتحضير للشاشة: تشارك على الأقل 1 سنة من تربية الأسماك وحدها، لأن كل جيل يتطلب حوالي 3 أشهر لتصل إلى مرحلة النضج الجنسي. قيود أخرى من هذا النوع من الشاشة مضاعفا هي العمل، والفضاء، وتكلفة السكن هذه الأجيال. الشاشة هي واحدة فرداني البديلة التي يمكن استخدامها لتحديد وعزل الطفرات المتنحية في وقت لاحق باستخدام استراتيجيات مماثلة الطفرات 15 (الشكل 1، العمود الأيمن). وقد وصفت إنتاج الأجنة الزرد فرداني الأولى أكثر من 30 عاما منذ 16 عاما، ولقد تم الاستفادة من قدرة الزرد عادة مضاعفا لتطوير لعدة أيام مع الصيغة الصبغية الكروموسومات فرداني للعديد من الدراسات الجينية منذ هذا الوقت. والفائدة الرئيسية من الشاشة فرداني هو أن هذا الأسلوب لا ينطوي على جمع العائلات F2 من أجل كشف عن الأليلات المتنحية متحولة. بدلا من ذلك، يتم تقييم إناث الجيل F1 للمن الطفرات المتنحية تغاير الزيجوت في عملية الفائدة من خلال دراسة أبنائهم F2 في حالة فرداني (الشكل 1، العمود الأيمن). وعموما، فإن الخطوات لشراء أجنة فرداني هي واضحة نسبيا (الشكل 2). بعد إعداد الحلول اللازمة لمعالجة الحيوانات المنوية، ويتم الحصول على البيض من الإناث الجيل F1 من خلال التلاعب دليل وذلك لقذف (أو &quot;الضغط&quot;) البيض من البطن. مرة واحدة يتم الحصول على البيض، وأنها المخصبة في المختبر عن طريق التعرض للأشعة فوق البنفسجية (UV) المعطل الحيوانات المنوية. الحيوانات المنوية المعطل الأشعة فوق البنفسجية غير قادرين على المساهمة الحمض النووي قابلة للحياة إلى البيض يرجع ذلك إلى حقيقة أن الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية قصيرة crosslinks الحمض النووي الأب. ومع ذلك، فإن الحيوانات المنوية لا تزال قادرة على تحريك النشاط البيض والأحداث المرتبطة بالتنمية لاقحي. عند تنشيط التمثيل الغذائي، فإن البيض استكمال الانقسام الاختزالي الثاني، والمضي قدما لتطوير فقط مع نسخة واحدة تودع أمهات كل chromosoلي. بسبب هذا 1N الصيغة الصبغية، الجنين يخضع لعواقب التنموية للأليل متحولة المتنحية، إذا كان موجودا على كروموسوم الأمهات. وبالتالي كل مخلب فرداني F2 سوف تحتوي على 50٪ و 50٪ wildtype الأجنة متحولة إذا كانت الأم هي الناقل متخالف من أليل المتنحية توغل بالكامل. هذا التوزيع من المورثات الجنينية يمكن بسهولة نسبية من حيث تقييم مخلب لوجود النمط الظاهري متحولة (ق) من الفائدة. إذا تم الكشف عن مثل هذا النمط الظاهري، وoutcrossed مؤسس الجيل F1 الإناث فيما بعد إلى نوع البرية الزرد الذكور لخلق وجمع المزيد من حاملات متخالف. لأنه ليس من الضروري تنشئة أجيال متعددة لأداء الشاشة، يمكن للباحث انقاذ وقتا طويلا، والعمل، ومساحة الحوض، ولكن لا يزال لديه القدرة على مسح عدد كبير من الجينوم على أساس عدد من الإناث F1 فحصها. وبالتالي، شاشات فرداني مجدية خاصة بالنسبة للمختبرات الصغيرة أو المشاريع التي بدأت في absenc(ه) من تمويل كبير. ومع ذلك، هناك العديد من القيود والعوائق لاستخدام النباتات الاحاديه. أول والأجنة الزرد فرداني يعيش لعدة أيام فقط، ويموت عادة بين 3 و 5 أيام بعد الإخصاب (DPF) 15. الأجنة الزرد فرداني يمكن تمييزها عن diploids يعتمد على عدة خصائص، أهمها كونه الجسم القصير وممتلئ الجسم الذي لديه مع ذلك العدد المعتاد من قطاعات الجسيدة 15،17. كما تقدم التنمية، وزيادة المعروضات موت الخلايا في الدماغ والدورة الدموية والفقراء، وعادة ما يرتبط بها مع تجميع الدم بنسبة 2-3 DPF وذمة 15،17. علاوة على ذلك، تفشل النباتات الاحاديه لتضخيم 15،17 السباحة المثانة. بغض النظر عن هذه الاختلافات المورفولوجية، تتشكل معظم الأعضاء والأنسجة الرئيسية، بما في ذلك القلب، والعين، والحبل الظهري 15،17. وأشار ميزة واحدة عن براثن فرداني هو أنها تحتوي على مجموعة من الظواهر من حيث أصناف من الأجنة المعيبة &amp; #8212؛ لاحظ ميزة عبر سلالات الزرد. وبالتالي، ينبغي للمرء أن تحقق إذا كانت الأنسجة (ق) ونقطة زمنية من الفائدة تظهر التطور الطبيعي معقول في نوع السلالة البرية فرداني، وبالتالي لديها القدرة على أن تقيم لعيوب وراثية في الشاشة أو المشروع البحثي الأخرى. على الرغم من هذه التحديات، تم تنفيذها شاشات فرداني بنجاح لتحديد الجينات الضرورية لعمليات التنمية في وقت مبكر من الزرد، وتم البروتوكولات فرداني راسخة الموارد في المجتمع لعدة سنوات 15-19. في الآونة الأخيرة، وقد استخدمت عملية توليد أجنة الأسماك فرداني من قبل الباحثين لخلق فرداني الجذعية الجنينية (ES) الثقافات الخلية من الأسماك الميداكا 20،21. بعد إنتاج أجنة في المختبر الميداكا فرداني، استخدمت أجنة لاستخلاص الثقافات الخلية الأولية التي تم passaged لمدة 15 أسابيع تليها 5-8 أسابيع أخرى لتوليد الحيوانات المستنسخة نقية من خلايا فرداني معخصائص الخلية ES 15-19. الجيل الأسماك فرداني خطوط الخلايا ES يبشر بالخير في المستقبل واسعة لتحليل الظواهر المتنحية في الأنساب الخلية الفقاريات، ويمثل نهجا جديدا للتحليل الجيني في السنوات المقبلة. وبالتالي، وتوليد أجنة الأسماك فرداني وقد تزايد الطلبات في المجتمع البحوث الطبية الحيوية. توفر هذه المقالة الفيديو مظاهرة البصرية من الخطوات المتبعة مع إنتاج الأجنة الزرد فرداني في المختبر باستخدام الحيوانات المنوية المعطل للأشعة فوق البنفسجية بناء على البروتوكولات المعمول 15-19،22.

<table><tbody><tr><td>Hank&#039;s Stock Solution #1</td><td></td><td></td><td>8.0 g NaCl, 0.4 g KCl in 100 ml ddH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td></tr><tr><td>Hank&#039;s Stock Solution #2</td><td></td><td></td><td>0.358 g Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;HPO&lt;sub&gt;4 &lt;/sub&gt; anhydrous; 0.60 g K&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; in 100 ml ddH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td></tr><tr><td>Hank&#039;s Stock Solution #4</td><td></td><td></td><td>0.72 g CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; in 50 ml ddH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td></tr><tr><td>Hank&#039;s Stock Solution #5</td><td></td><td></td><td>1.23 g MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;-7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O in 50 ml ddH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td></tr><tr><td>Hank&#039;s Premix</td><td></td><td></td><td>Combine in the following order: (1) 10.0 ml HS#1, (2) 1.0 ml HS#2, (3) 1.0 ml HS#4, (4) 86 ml ddH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O, (5) 1.0 ml HS#5. Store all HS Solutions and Premix at 4 &amp;#176;C.</td></tr><tr><td>Hank&#039;s Stock Solution #6</td><td></td><td></td><td>0.35 g NaHCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt; in 10.0 ml ddH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O; make fresh on day of use.</td></tr><tr><td>Hank&#039;s Final working solution</td><td></td><td></td><td>Combine 9.9 ml of Hank&#039;s Premix with 0.1 ml HS Stock #6</td></tr><tr><td>XX-Series UV Bench lamp</td><td>UVP</td><td>95-0042-05</td><td>Model XX-15S Bench Lamp</td></tr><tr><td>XX Bench Stand (Adjustable)</td><td>UVP</td><td>18-0062-01</td><td>Model XX-15 Stand</td></tr><tr><td>Embryo incubation dish</td><td>Falcon</td><td>35-1005</td><td></td></tr><tr><td>50 X E3</td><td></td><td></td><td>250 mM NaCl, 8.5 mM KCl, 16.5 mM CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;, 16.5 mM MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; in distilled water. Supplement with methylene blue (1 x 10&lt;sup&gt;-5&lt;/sup&gt; M) (Sigma M9140) to inhibit contamination.</td></tr><tr><td>1 X E3</td><td></td><td></td><td>Dilute 50 X E3 in distilled water</td></tr><tr><td>Stereomicroscope</td><td>Nikon</td><td>SMZ645; SMZ1000</td><td></td></tr></tbody></table>

production of haploid zebrafish embryos by in vitro fertilization

أصبحت نموذجا الزرد الفقاريات الرئيسية التي هي ذات الصلة لكثير من التخصصات لدراسة علمية. الزرد هي مناسبة بشكل جيد خاصة للتحليل الجيني إلى الأمام من العمليات التنموية بسبب التسميد الخارجية، حجم الجنينية، تطور الجنين السريع، والوضوح البصري - كوكبة من الصفات التي تمكن الملاحظة المباشرة للأحداث بدءا من تكون المعيدة لتوالد الأعضاء مع stereomicroscope الأساسية. علاوة على ذلك، يمكن أن الأجنة الزرد البقاء على قيد الحياة لعدة أيام في ولاية فرداني. إنتاج أجنة في المختبر فرداني هو أداة قوية لتحليل طفرية، لأنها تتيح تحديد الأليلات الطافرة متنحية موجودة في الجيل الأول (F1) ناقلات الإناث التالية الطفرات في الأبوية (P) جيل. هذا النهج يلغي ضرورة تنشئة أجيال متعددة (F2، F3، الخ) التي تنطوي على تربية أسرة متحولة، وبالتالي توفير الوقت الباحث جنبا إلى جنب مع الحداحتياجات مساحة مستعمرة الزرد، والعمل، وتكاليف تربية. على الرغم من الزرد وقد استخدمت لإجراء شاشات على مدى العقود العديدة الماضية قدما، كان هناك توسع مستمر من المعدلة وراثيا والجينوم أدوات التحرير. هذه الأدوات نقدم الآن مجموعة كبيرة من الطرق لإنشاء المقايسات دقة لشاشات الجيل القادم والتي يمكن استخدامها لمزيد من تشريح الشبكات التنظيمية الجينات التي تدفع الفقاريات تطور الجنين. هنا، نحن تصف كيفية إعداد الأجنة الزرد فرداني. ويمكن تنفيذ هذا البروتوكول للشاشات فرداني المستقبل الرواية، كما هو الحال في شاشات محسن والقامع، لمعالجة آليات التنمية لعدد واسع من العمليات والأنسجة التي تشكل خلال المراحل الجنينية المبكرة.

يمكن تنفيذها لإنتاج أجنة فرداني لتحديد الطفرات المتنحية في الجيل F2 عندما يتم الحصول على النباتات الاحاديه من الإناث الزرد الناضجة التي هي وليدة الآباء mutagenized (الشكل 1). هذا يوفر الوقت والفضاء مقارنة مع الشاشة مضاعفا التقليدية، والتي يحتاج الباحثون إلى رفع مستوى الأسر التي F2 ثم يتم تقييمها عن الظواهر ذات أهمية (الشكل 1) ذرية مضاعفا. الخطوات الرئيسية في البروتوكول هو موضح في الخطوات 1-5 أعلاه للحصول على الأجنة الزرد فرداني من خلال التخصيب في المختبر يتم schematized بمثابة مخطط (الشكل 2). تنطوي هذه الخطوات إعداد الحلول وفتيلة من الاناث، من خلال التعرض لهرمونات الذكورة في خزانات التزاوج (يوم 1)، تليها الحيوانات المنوية والبيض والشراء في التخصيب في المختبر (يوم 2)، وأخيرا تربية من النباتات الاحاديه (3-5 أيام) (الشكل 2). عندما كومbined ومع شاشة الوراثية، وهو إجراء الطفرات شيوعا في الزرد يشمل التعرض السابقة من الذكور البالغين الزرد النوع البري إلى المغير (على سبيل المثال، إلى المغير الكيميائية مثل ENU، على الرغم من الإجراءات الأخرى، مثل فيروسات أساس الطفرات التي يمكن تنفيذها أيضا تسهيل استنساخ الخلل الكروموسومي)، تليها تربية مع نوع البرية الإناث لخلق جيل F1 mutagenized. مثل هذه الاستعدادات تتطلب عدة أشهر من العمل (حوالي 6 أشهر) على أساس مرات جيل اللازمة لأنواع البرية الخلفية، نفذ الطفرات، والخلفية اللاحقة mutagenized F1 15،17،22. آخر نقطة رئيسية للنظر في توظيف النباتات الاحاديه للشاشة هو اختيار سلالة الزرد. أصبح AB * (AB نجوم) سلالة معروفة لإنتاج أجنة فرداني مع خصائص أفضل بشكل عام والصحة من السلالات الأخرى 15. ومع ذلك، في سلالة توبنغن المستمدة لدت في مختبر لديناالمحافظين، لاحظنا في الآونة الأخيرة ميزات الجنينية التي مكنت شاشات ناجحة للشذوذ التنموية للنظام الكلوي (G. جيرلاخ وR. ينغيرت، غير منشورة). تم mutagenized الكبار الزرد توبنغن ذكور سلالة من خلال سلسلة من ثلاثة علاجات ENU، وانتقل منها إلى البرية من نوع الإناث توبنغن لإنشاء جيل F1 لفرزها. وقد تقلص الإناث F1 للحصول على البيض وكان البيض الملقحة هذه F2 مع الأشعة فوق البنفسجية المعطل الحيوانات المنوية. مقارنة براثن مضاعفا حصلت عليها التزاوج الطبيعي من النوع البري الآباء توبنغن (الشكل 3A)، الأجنة في هذه فرداني توبنغن براثن سلالة عرض أقصر، ممتلئ الجسم مميزة جذع الدولة فرداني (أرقام 3B، C). علاوة على ذلك، تتكون عادة من براثن فرداني الأشقاء الجنين الذي عرض مجموعة من العيوب، والتي لاحظنا كذلك (أرقام 3B، C)، والذي يعرف أن تختلف داخل السلالات، كما تمت مناقشته بمزيد من التفصيل أدناه 15،17. </p&gt; وقد أثبتت الدراسات السابقة سلسلة الدرجات الكنسي، المقابلة لدرجات من A إلى D، لتصنيف مجموعة من العيوب النمط الظاهري فرداني 15،17، وبالإضافة إلى النباتات الاحاديه كما تم الإشارة إليها من حيث الصفات الجيدة والمتوسطة والفقراء جودة 22. الصف A النباتات الاحاديه الموافق النباتات الاحاديه جودة عالية، هي الأكثر طبيعية في المظهر، مع جسم ممتلئ الجسم القصير ولكن تظهر عموما مظهر مماثل لالمورفولوجية diploids 15،17،22 (قارن الأشقاء مضاعفا (د) إلى الصف A فرداني (المسمى A) أشقاء، الشكل 3B). فرداني الصف والأجنة أيضا تطوير ذمة التامور متواضعة، الذي هو سمة نموذجية للتنمية الزرد فرداني 15،17،22 (الشكل 3B). بالمقارنة مع الصف والنباتات الاحاديه والمتوسطة أو ما يسمى درجة B الأجنة فرداني (B المسمى، وشخصيات 3B، C) وتتميز تطوير / twis مزيد من تقصير أو متلوىتيد الجذع، على الرغم من ملامح الرأس والذيل بشكل واضح 15،17،22 تمييزها. أخيرا، الصف C أو سوء نوعية النباتات الاحاديه (المدرجة أيضا في بعض المراجع مثل C / D) 15،17،22 معيبة للغاية وعرض كتلة من الخلايا غير منظم بالتعاون مع كرة من صفار (المسمى C، الشكل 3C). حتى بين نفس السلالة، براثن فرداني تختلف في توزيع الظواهر A، B، C وسوف نلاحظ أن واحدا. على سبيل المثال، ومخلب واحد من فرداني توبنغن الإناث عرض أفضل للتنمية الشاملة، مع معظمهم ألف وباء الصف ذرية فرداني (الشكل 3B) مقارنة مع النباتات الاحاديه الحصول عليها من الإناث توبنغن الثاني، الذي يتألف من العديد من الصف C نسل فرداني وكذلك القابض A والظواهر فرداني B (الشكل 3C). سلالة مماثلة من تقلب درجات الجنين فرداني لوحظت سابقا في AB AB * والأسماك وكذلك سلالة 15. على الرغم من هذه مورالاختلافات phological، توالد العديد من الهياكل العائدات عادة نسبيا في الجنين فرداني. على الرغم من أن لديهم أقصر الجسم الجذع، وتطوير الأجهزة مثل العينين والقلب يشبه نسبيا لأنه من نوع البرية الأجنة مضاعفا، ويمكن أيضا أنواع الخلايا مثل الخلايا الصبغية (melanophores وxanthophores) يتم تقييم 15. بالإضافة إلى ذلك، لقد وثقت مؤخرا أن سليفة الكلوة، أو الكلى الجنينية، تم تطويرها من قبل الإخصاب آخر 1 يوم في النوع البري فرداني، على غرار diploids النوع البري. كدليل على هذا، يعرض نوع من الخلايا سليفة الكلوة الزخرفة نمط تنميط قطاعات (الشكل 4). علاوة على ذلك، النمط الظاهري من الطفرات المتنحية التي تغير وضع سليفة الكلوة، مثل طفرة ليب الذي يقلل إنتاج حمض الريتينويك، تبين وجود نمط مماثل في ولاية فرداني مقارنة الدولة مضاعفا (الشكل 4) 23،24. هذه الملاحظة يتماشى مع ذلك من reces أخرىSIVE الطفرات التي تؤدي إلى الظواهر مماثلة في كل حالة وفرداني مضاعفا، رغم أن هذا ليس هو الحال دائما مع جميع الطفرات، وينبغي أن يوضع في الاعتبار إذا تقييم هذا النوع من استراتيجية الشاشة 15. وهناك عدد من الأنسجة والأعضاء وعادة ما تكون غير طبيعية في النباتات الاحاديه. على سبيل المثال، عرض النباتات الاحاديه عيوب في الدورة الدموية، واظهار عادة تجميع الدم، الأمر الذي قد يجعل قدرتهم على دراسة بعض الجوانب من تكون الأوعية محدودة 15. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ أن النباتات الاحاديه يمكن أن يكون لها مخالفات في التنمية الأذن، بحيث يمكن تقييم للطفرات التي تحول دون تشكيل الحويصلة الأذنية تماما، ولكن ليس لالطفرات التي تؤثر على عمليات خفية تشارك مع التشكل من هذا الهيكل 15. وكمثال آخر على ذلك، التشكل غير طبيعي في الدماغ النباتات الاحاديه، وبالتالي شاشات فرداني لتحديد مسارات التنمية الدماغ المطلوبة تقتصر 15. على الرغم من هذه القيود، لديناnalysis التنمية الكلى في الدولة فرداني (الشكل 4) ويضيف هذا الجهاز إلى قائمة الهياكل الجنينية &#39;screenable&#39;. ويبرز هذا الاستنتاج أن منهجية الشاشة فرداني يمكن استخدامها لتشريح المكونات الوراثية من السلف الكلوي الزخرفة ويضيف التركيز على الشعور بأن النهج الشاشة بارعة يمكن الالتفاف على القيود المفروضة على فرداني الجنين تطور الجنين للكشف عن نماذج متحولة جديدة وقيمة لدراسة تطوير الفقاريات 15. <img alt="الشكل 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51708/51708fig1highres.jpg" width="500" /> الشكل 1. تخطيطي استراتيجيات الشاشة مضاعفا وفرداني في نموذج الزرد. بعد الطفرات من جيل الآباء، ويمكن أن تثار الجيل F1 ويستخدم إما لتوليد الأسر متحولة F2 التي يتم استخدامها لفحص الجيل F3 في حالة مضاعفا (يسار ) أو الشاشة مباشرةإد في استراتيجية فرداني (يمين). في شاشة فرداني، يتم استخدام ناضجة جنسيا الإناث الجيل F1 F2 لجمع براثن فرداني للتحليل الجيني. ويتم تحديد ناقلات متخالف الإناث إذا ما يقرب من نصف النباتات الاحاديه F2 عرض النمط الظاهري متحولة (الأجنة الحمراء) بالمقارنة مع النوع البري الأشقاء فرداني (الأجنة الأصفر). <img alt="الرقم 2" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51708/51708fig2highres.jpg" width="400" /> الشكل 2. فرداني الجنين إنتاج الرسم البياني. الخطوات الرئيسية لالتخصيب في المختبر لإنتاج أجنة فرداني وschematized كما المهام التي يؤديها في يوم 1 (مربعات الوردي) لإعداد حلول الحيوانات المنوية والكبار الزرد رئيس الإناث، المهام التي يؤديها في يوم 2 (صناديق البرتقال ) لجمع وتعطيل الأشعة فوق البنفسجية الحيوانات المنوية، لجمع البيض، لتخصيب البيض مع الأشعة فوق البنفسجية المعطل الحيوانات المنوية لتوليد النباتات الاحاديه، ثم لإحياء أم أنثى، وfinallذ المهام اللاحقة التي أجريت على أيام 3-5 (المربع الأصفر) عندما يتم تحضين براثن إلى نقطة الوقت المطلوب (ق) للمراقبة والتحليل. <img alt="الرقم 3" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51708/51708fig3highres.jpg" width="300" /> الرقم 3. مقارنة توبنغن الأجنة الزرد سلالة مضاعفا وفرداني. أ) أنتجت أجنة مضاعف النوع البري من قبل التفريخ الطبيعي ثم حضنت حتى ما يقرب من 30 HPF باء، وأنتجت C) فرداني الأجنة النوع البري من قبل التخصيب في المختبر من براثن تم الحصول عليها من الجيل F1 الإناث mutagenized مع المعطل للأشعة فوق البنفسجية الحيوانات المنوية، وحضنت حتى ما يقرب من 30 HPF. عرضت مجموعة من النباتات الاحاديه تشوهات في التنمية مقارنة مع الأجنة مضاعفا النوع البري (السهام السوداء، د للإشارة مضاعفا). كان النباتات الاحاديه عادية نسبيا تقصير، وأكثر الأسهم الجسم مشابهة لنظام الدرجات منوA فرداني 15 (السهام الحمراء، وصفت A)، بينما النباتات الاحاديه مع تشوهات جسيمة عرضت محور الجسم اقتطاع بشدة (النصال الأرجواني، B المسمى) المقابلة لدرجة B، C وأخيرا الصف (السهام الزرقاء، وصفت C) على أساس أوصاف نشرت 15. وقد صورت جميع الأجنة الحية في التكبير 2.5X. <img alt="الرقم 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51708/51708fig4highres.jpg" width="500" /> الشكل 4. الزخرفة التنموي من أنواع الخلايا التي تشكل سليفة الكلوة الجنينية الجهاز الكلى في فرداني توبنغن سلالة الزرد. أنواع البرية فرداني عرض النمط الطبيعي من أنواع الخلايا في بنية الكلى الجنينية (الصف العلوي). تتكون الكلى الجنينية من زوج من وحدات وظيفية مجزأة المعروفة باسم النيفرون. يمكن تصور نمط مجزأة من أنواع الخلايا المنفصلة موجودة في النيفرون استنادا إلى جبل بأكمله <eم&gt; التهجين الموضع نمط التعبير الجيني من النصوص التي هي فريدة من نوعها إلى أنواع الخلايا نفرون متباينة، والتي تشمل podocytes (P) تميزت wt1b وnephrin في ونبيب الملتوية القريبة (PCT) تميزت slc20a1a، نبيب الداني على التوالي (PST ) تميزت trpm7، والقاصي في وقت مبكر (DE) تميزت slc12a1، والراحل نبيب القاصي (DL) تميزت slc12a3. الأجنة ليب فرداني متحولة (الصف السفلي) عرض تخفيض podocytes، معاهدة التعاون بشأن البراءات وتغيب PST، جنبا إلى جنب مع توسيع DE والجزء DL، على غرار الأجنة ليب مضاعفا 18. تم تصويرها الأجنة في طريقة عرض الظهرية، مع الأمامي إلى اليسار، في التكبير 10X.

Watch this Scientific Journal Video about Production of Haploid Zebrafish Embryos by In Vitro Fertilization at JoVE.com

Production of Haploid Zebrafish Embryos by In Vitro Fertilization

The zebrafish is a powerful model system for developmental biology and human disease research due to their genetic similarity with higher vertebrates. This protocol describes a methodology to create haploid zebrafish embryos that can be utilized for forward screen strategies to identify recessive mutations in genes essential for early embryogenesis.

إنتاج فرداني الزرد الأجنة عن طريق<em&gt; في المختبر</em&gt; التسميد

The zebrafish has become a mainstream vertebrate model that is relevant for many disciplines of scientific study. Zebrafish are especially well suited for ...

production-of-haploid-zebrafish-embryos-by-in-vitro-fertilization

Research

JoVE Journal

Biology

Production of Haploid Zebrafish Embryos by In Vitro Fertilization

24.5K Views.  University of Notre Dame. The zebrafish is a powerful model system for developmental biology and human disease research due to their genetic similarity with higher vertebrates. This protocol describes a methodology to create haploid zebrafish embryos that can be utilized for forward screen strategies to identify recessive mutations in genes essential for early embryogenesis.

Video: Production of Haploid Zebrafish Embryos by In Vitro Fertilization

Profiling DNA Replication Timing Using Zebrafish as an In Vivo Model System

DNA replication timing is an important cellular characteristic, exhibiting significant relationships with chromatin structure, transcription, and DNA mutation rates. Changes in replication timing occur during development and in cancer, but the role replication timing plays in development and disease is not known. Zebrafish were recently established as an in vivo model system to study replication timing. Here is detailed the protocols for using the zebrafish to determine DNA replication timing. After sorting cells from embryos and adult zebrafish, high-resolution genome-wide DNA replication timing patterns can be constructed by determining changes in DNA copy number through analysis of next generation sequencing data. The zebrafish model system allows for evaluation of the replication timing changes that occur in vivo throughout development, and can also be used to assess changes in individual cell types, disease models, or mutant lines. These methods will enable studies investigating the mechanisms and determinants of replication timing establishment and maintenance during development, the role replication timing plays in mutations and tumorigenesis, and the effects of perturbing replication timing on development and disease.

Profiling DNA Replication Timing Using Zebrafish as an In Vivo Model System

Zebrafish were recently used as an in vivo model system to study DNA replication timing during development. Here is detailed the protocols for using zebrafish embryos to profile replication timing. This protocol can be easily adapted to study replication timing in mutants, individual cell types, disease models, and other species.

التنميط الحمض النووي توقيت النسخ المتماثل باستخدام الزرد كنظام نموذجي في فيفو

DNA replication timing is an important cellular characteristic, exhibiting significant relationships with chromatin structure, transcription, and DNA ...

Genetics

Generation of Parabiotic Zebrafish Embryos by Surgical Fusion of Developing Blastulae

Surgical parabiosis of two animals of different genetic backgrounds creates a unique scenario to study cell-intrinsic versus cell-extrinsic roles for candidate genes of interest, migratory behaviors of cells, and secreted signals in distinct genetic settings. Because parabiotic animals share a common circulation, any blood or blood-borne factor from one animal will be exchanged with its partner and vice versa. Thus, cells and molecular factors derived from one genetic background can be studied in the context of a second genetic background. Parabiosis of adult mice has been &#160;used extensively to research aging, cancer, diabetes, obesity, and brain development. More recently, parabiosis of zebrafish embryos has been used to study the developmental biology of hematopoiesis. In contrast to mice, the transparent nature of zebrafish embryos permits the direct visualization of cells in the parabiotic context, making it a uniquely powerful method for investigating fundamental cellular and molecular mechanisms. The utility of this technique, however, is limited by a steep learning curve for generating the parabiotic zebrafish embryos. This protocol provides a step-by-step method on how to surgically fuse the blastulae of two zebrafish embryos of different genetic backgrounds to investigate the role of candidate genes of interest. In addition, the parabiotic zebrafish embryos are tolerant to heat shock, making temporal control of gene expression possible. This method does not require a sophisticated set-up and has broad applications for studying cell migration, fate specification, and differentiation in vivo during embryonic development.

This protocol provides step-by-step instruction on how to generate parabiotic zebrafish embryos of different genetic backgrounds. When combined with the unparalleled imaging capabilities of the zebrafish embryo, this method provides a uniquely powerful means to investigate cell-autonomous versus non-cell-autonomous functions for candidate genes of interest.

جيل من التعايش الالتصاقي الزرد الأجنة التي كتبها فيوجن الجراحي لتطوير الأريمات

Surgical parabiosis of two animals of different genetic backgrounds creates a unique scenario to study cell-intrinsic versus cell-extrinsic roles for ...

Developmental Biology

Observing Mitotic Division and Dynamics in a Live Zebrafish Embryo

Mitosis is critical for organismal growth and differentiation. The process is highly dynamic and requires ordered events to accomplish proper chromatin condensation, microtubule-kinetochore attachment, chromosome segregation, and cytokinesis in a small time frame. Errors in the delicate process can result in human disease, including birth defects and cancer. Traditional approaches investigating human mitotic disease states often rely on cell culture systems, which lack the natural physiology and developmental/tissue-specific context advantageous when studying human disease. This protocol overcomes many obstacles by providing a way to visualize, with high resolution, chromosome dynamics in a vertebrate system, the zebrafish. This protocol will detail an approach that can be used to obtain dynamic images of dividing cells, which include: in vitro transcription, zebrafish breeding/collecting, embryo embedding, and time-lapse imaging. Optimization and modifications of this protocol are also explored. Using H2A.F/Z-EGFP (labels chromatin) and mCherry-CAAX (labels cell membrane) mRNA-injected embryos, mitosis in AB wild-type, auroraBhi1045, and esco2hi2865 mutant zebrafish is visualized. High resolution live imaging in zebrafish allows one to observe multiple mitoses to statistically quantify mitotic defects and timing of mitotic progression. In addition, observation of qualitative aspects that define improper mitotic processes (i.e., congression defects, missegregation of chromosomes, etc.) and improper chromosomal outcomes (i.e., aneuploidy, polyploidy, micronuclei, etc.) are observed. This assay can be applied to the observation of tissue differentiation/development and is amenable to the use of mutant zebrafish and pharmacological agents. Visualization of how defects in mitosis lead to cancer and developmental disorders will greatly enhance understanding of the pathogenesis of disease.

Mitosis is critical to every living organism and defects often lead to cancer and developmental disorders. Using this imaging protocol and zebrafish as a model system, researchers can visualize mitosis in a live vertebrate organism and the multitude of defects that arise when mitotic processes are defective.

مراقبة قسم الميتوزى وديناميكية في الأجنة الزرد لايف

Mitosis is critical for organismal growth and differentiation. The process is highly dynamic and requires ordered events to accomplish proper chromatin ...

Ploidy Manipulation of Zebrafish Embryos with Heat Shock 2 Treatment

Manipulation of ploidy allows for useful transformations, such as diploids to tetraploids, or haploids to diploids. In the zebrafish Danio rerio, specifically the generation of homozygous gynogenetic diploids is useful in genetic analysis because it allows the direct production of homozygotes from a single heterozygous mother. This article describes a modified protocol for ploidy duplication based on a heat pulse during the first cell cycle, Heat Shock 2 (HS2). Through inhibition of centriole duplication, this method results in a precise cell division stall during the second cell cycle. The precise one-cycle division stall, coupled to unaffected DNA duplication, results in whole genome duplication. Protocols associated with this method include egg and sperm collection, UV treatment of sperm, in vitro fertilization and heat pulse to cause a one-cell cycle division delay and ploidy duplication. A modified version of this protocol could be applied to induce ploidy changes in other animal species.

A modified protocol for ploidy manipulation uses a heat shock to induce a one-cycle stall in cytokinesis in the early embryo. This protocol is demonstrated in the zebrafish but may be applicable to other species.

التلاعب الصيغة الصبغية من الزرد الأجنة مع الحرارة صدمة 2 العلاج

Manipulation of ploidy allows for useful transformations, such as diploids to tetraploids, or haploids to diploids. In the zebrafish Danio rerio, ...

Functional Manipulation of Maternal Gene Products Using In Vitro Oocyte Maturation in Zebrafish

Cellular events that take place during the earliest stages of animal embryonic development are driven by maternally derived gene products deposited into the developing oocyte. Because these events rely on maternal products which typically act very soon after fertilization-that preexist inside the egg, standard approaches for expression and functional reduction involving the injection of reagents into the fertilized egg are typically ineffective. Instead, such manipulations must be performed during oogenesis, prior to or during the accumulation of maternal products. This article describes in detail a protocol for the in vitro maturation of immature zebrafish oocytes and their subsequent in vitro fertilization, yielding viable embryos that survive to adulthood. This method allows the functional manipulation of maternal products during oogenesis, such as the expression of products for phenotypic rescue and tagged construct visualization, as well as the reduction of gene function through reverse-genetics agents.

Functional Manipulation of Maternal Gene Products Using In Vitro Oocyte Maturation in Zebrafish

An optimized protocol for the in vitro maturation of zebrafish oocytes used for the manipulation of maternal gene products is presented here.

التلاعب وظيفي من الأم جين المنتجات التي تستخدم<em&gt; في المختبر</em&gt; نضوج البويضة في الزرد

Cellular events that take place during the earliest stages of animal embryonic development are driven by maternally derived gene products deposited into ...

A High-Throughput Method For Zebrafish Sperm Cryopreservation and In Vitro Fertilization

This is a method for zebrafish sperm cryopreservation that is an adaptation of the Harvey method (Harvey et al., 1982).  We have introduced two changes to the original protocol that both streamline the procedure and increase sample uniformity.  First, we normalize all sperm volumes using freezing media that does not contain the cryoprotectant. Second, cryopreserved sperm are stored in cryovials instead of capillary tubes.  The rates of sperm freezing and thawing (&delta;&deg;C/time) are probably the two most critical variables to control in this procedure.  For this reason, do not substitute different tubes for those specified.  Working in teams of 2 it is possible to freeze the sperm of 100 males per team in ~2 hrs.  Sperm cryopreserved using this protocol has an average of 25% fertility (measured as the number of viable embryos generated in an in vitro fertilization divided by the total number of eggs fertilized) and this percent fertility is stable over many years.

A High-Throughput Method For Zebrafish Sperm Cryopreservation and In Vitro Fertilization

This is a high-throughput sperm cryopreservation protocol for zebrafish. Sperm cryopreserved using this protocol has an average of 25% fertility in subsequent vitro fertilization and is stable over many years.

أسلوب الإنتاجية العالية للحصول على الحيوانات المنوية الحفظ بالتبريد واسماك الزرد في المختبر التسميد

This is a method for zebrafish sperm cryopreservation that is an adaptation of the Harvey method (Harvey et al., 1982).  We have introduced two changes to ...

Making Gynogenetic Diploid Zebrafish by Early Pressure

Heterozygosity in diploid eukaryotes often makes genetic studies cumbersome. Methods that produce viable homozygous diploid offspring directly from heterozygous females allow F1 mutagenized females to be screened directly for deleterious mutations in an accelerated forward genetic screen. Streisinger et al.1,2 described methods for making gynogenetic (homozygous) diploid zebrafish by activating zebrafish eggs with ultraviolet light-inactivated sperm and preventing either the second meiotic or the first zygotic cell division using physical treatments (heat or pressure) that deploymerize microtubules. The "early pressure" (EP) method blocks the meiosis II, which occurs shortly after fertilization. The EP method produces a high percentage of viable embryos that can develop to fertile adults of either sex. The method generates embryos that are homozygous at all loci except those that were separated from their centromere by recombination during meiosis I. Homozygous mutations are detected in EP clutches at between 50% for centromeric loci and less than 1% for telomeric loci. This method is reproduced verbatim from the Zebrafish Book3.

This is a method for generating gynogenetic diploid zebrafish embryos (embryos whose only genetic contribution comes from the mother) by blocking the second meiotic division immediately after fertilization with ultraviolet light-inactivated sperm. EP embryos are not fully homozygous due to recombination during the first meiotic division, however they are homozygous at all loci that have not been separated from their centromere by recombination.

جعل Gynogenetic اسماك الزرد ضعفاني بواسطة الضغط المبكر

Heterozygosity in diploid eukaryotes often makes genetic studies cumbersome. Methods that produce viable homozygous diploid offspring directly from ...

Separation of Follicular Cells and Oocytes in Ovarian Follicles of Zebrafish

Zebrafish has become an ideal model to study the ovarian development of vertebrates. The follicle is the basic unit of the ovary, which consists of oocytes and surrounding follicular cells. It is vital to separate both follicular cells and oocytes for various research purposes such as for primary culture of follicular cells, analysis of gene expression, oocyte maturation and in vitro fertilization, etc. The conventional method uses forceps to separate both compartments, which is laborious, time consuming and has high damage to the oocyte. Here, we have established a simple method to separate both compartments using a pulled glass capillary. Under a stereomicroscope, oocytes and follicular cells can be easily separated by pipetting in a pulled fine glass capillary (the diameter depends on the follicle diameter). Compared with the conventional method, this new method has high efficiency in separating both oocytes and follicular cells and has low damage to the oocytes. More importantly, this method can be applied to early-stage follicles including at the pre-vitellogenesis stage. Thus, this simple method can be used to separate follicular cells and oocytes of zebrafish.

Here, we present a simple method for separating follicular cells and oocytes in zebrafish ovarian follicles, which will facilitate investigations of ovarian development in zebrafish.

فصل الخلايا الجريبية والبويضات في بصيلات المبيض من حمار وحشي

Zebrafish has become an ideal model to study the ovarian development of vertebrates. The follicle is the basic unit of the ovary, which consists of ...

A Simple and Effective Transplantation Device for Zebrafish Embryos

Classical embryological manipulations, such as removing cells and transplanting cells within or between embryos, are powerful techniques to study complex developmental processes. Zebrafish embryos are ideally suited for these manipulations since they are easily accessible, relatively large in size, and transparent. However, previously developed devices for cell removal and transplantation are cumbersome to use or expensive to purchase. In contrast, the transplantation device presented here is economical, easy to assemble, and simple to use. In this protocol, we first introduce the handling of the transplantation device as well as its assembly from commercially and widely available parts. We then present three applications for its use: generation of ectopic clones to study signal dispersal from localized sources, extirpation of cells to produce size-reduced embryos, and germline transplantation to generate maternal-zygotic mutants. Finally, we show that the tool can also be used for embryological manipulations in other species such as the Japanese rice fish medaka.

Embryological manipulations such as extirpation and transplantation of cells are important tools to study early development. This protocol describes a simple and effective transplantation device to perform these manipulations in zebrafish embryos.

جهاز زرع بسيط وفعال لأجنة حمار وحشي

Classical embryological manipulations, such as removing cells and transplanting cells within or between embryos, are powerful techniques to study complex ...

Flat Mount Preparation for Observation and Analysis of Zebrafish Embryo Specimens Stained by Whole Mount In situ Hybridization

The zebrafish embryo is now commonly used for basic and biomedical research to investigate the genetic control of developmental processes and to model congenital abnormalities. During the first day of life, the zebrafish embryo progresses through many developmental stages including fertilization, cleavage, gastrulation, segmentation, and the organogenesis of structures such as the kidney, heart, and central nervous system. The anatomy of a young zebrafish embryo presents several challenges for the visualization and analysis of the tissues involved in many of these events because the embryo develops in association with a round yolk mass. Thus, for accurate analysis and imaging of experimental phenotypes in fixed embryonic specimens between the tailbud and 20 somite stage (10 and 19 hours post fertilization (hpf), respectively), such as those stained using whole mount in situ hybridization (WISH), it is often desirable to remove the embryo from the yolk ball and to position it flat on a glass slide. However, performing a flat mount procedure can be tedious. Therefore, successful and efficient flat mount preparation is greatly facilitated through the visual demonstration of the dissection technique, and also helped by using reagents that assist in optimal tissue handling. Here, we provide our WISH protocol for one or two-color detection of gene expression in the zebrafish embryo, and demonstrate how the flat mounting procedure can be performed on this example of a stained fixed specimen. This flat mounting protocol is broadly applicable to the study of many embryonic structures that emerge during early zebrafish development, and can be implemented in conjunction with other staining methods performed on fixed embryo samples.

Flat Mount Preparation for Observation and Analysis of Zebrafish Embryo Specimens Stained by Whole Mount In situ Hybridization

The zebrafish embryo is an excellent model for developmental biology research. During embryogenesis, zebrafish develop with a yolk mass, which presents three-dimensional challenges for sample observation and analysis. This protocol describes how to create two-dimensional flat mount preparations of whole mount in situ (WISH) stained zebrafish embryo specimens.

إعداد جبل مسطح لمراقبة وتحليل الأجنة الزرد عينات الملون بواسطة جبل الجامعة<em&gt; في الوضع الطبيعي</em&gt; التهجين

The zebrafish embryo is now commonly used for basic and biomedical research to investigate the genetic control of developmental processes and to model ...

إنتاج فرداني الزرد الأجنة عن طريق

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video