Name: visualizing multiciliated cells in the zebrafish through a combined protocol of whole mount fluorescent in situ hybridization and immunofluorescence
Uploaded: 2017-11-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 33 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Visualizing Multiciliated Cells in the Zebrafish Through a Combined Protocol of Whole Mount Fluorescent In Situ Hybridization and Immunofluorescence at JoVE.c

Diese Arbeit wurde teilweise durch die Gewährung R01DK100237 R.A.W und der National Science Foundation Graduate Research Fellowship No unterstützt. DGE-1313583, A.N.M. Wir bedanken uns auch bei der Hochschule der Wissenschaft Sommer Undergraduate Research Fellowship Program zur Unterstützung der M.U. Wir möchten das Zentrum für Zebrafisch-Forschung an der University of Notre Dame für ihre engagierte Betreuung unserer Zebrafisch danken. Wir möchten auch Danke, Abteilung der biologischen Wissenschaften sowie die Mitglieder unseres Labors für all ihre Unterstützung und wertvolle Einblicke.

Das folgende Protokoll verwendet Zebrafish Erwachsenen gepflegt und umsorgt vom Center for Zebrafish Research an der University of Notre Dame. Alle Methoden für die Arbeit mit Erwachsenen Zebrafisch und Embryonen wurden von den institutionellen Animal Care und Use Committee genehmigt.
(1) Embryo Fixierung
<ol><li>Sammeln Sie Zebrafisch-Embryonen mit oben beschriebenen Methoden39,40. Um 24 Uhr hpf, 500 µL unspezifische Protease-Mischung-Lösung (50 mg/mL) auf der E3 in einem Embryo dish Inkubation bei Raumtemperatur (RT) hinzufügen.</li>
	<li>Wenn Embryonen beginnen, ausbrechen aus dem Chorion, entfernen Sie alle Flüssigkeit aus der Embryo-Schale.</li>
	<li>Waschen Sie die Embryonen 2-3 Mal mit frischen E3 indem etwa 20 mL der E3, sanft wirbeln die E3 in der Schale, und dann die Flüssigkeit in eine flüssige Abfälle Gefäß umfüllen.</li>
	<li>Um die Embryonen einschläfern vor der Befestigung, fügen Sie 2 mL 0,2 % Tricaine auf der E3.</li>
	<li>Transfer der Embryonen in eine 5 mL-Glasflasche mit einem Kunststoff Pasteurpipette. Entfernen Sie die meisten der Tricaine/E3-Lösung mit der Pipette, nachdem die Embryonen auf den Boden des Röhrchens niedergelassen haben.</li>
	<li>Beheben Sie 24 hpf-Embryonen mit 5 mL 4 % Paraformaldehyd (PFA) für 2-4 h bei RT, ohne Aufregung. Achtung: PFA ist giftig und PFA-Lösungen unter einem chemischen Haube bearbeitet werden sollen, während die Forscher Augenschutz, Handschuhe und einen Laborkittel trägt. Vorbereitung der PFA-Fixativ aus dem granulierten PFA-Pulver sollte mit außerordentlicher Sorgfalt durchgeführt werden, da die granulierte PFA tendenziell durch statische Aufladung zu zerstreuen. Hinweis: Embryonen können beheben in 4 % PFA über Nacht bei 4 ° C. Bereiten Sie 4 % PFA durch Erhitzen 1 x Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS) aufkochen ständig rühren die Lösung vollständig granulierte PFA auflösen. Sobald die Lösung wieder auf RT, die 4 % PFA Filter abgekühlt ist ist, indem man es durch ein 0,45 µm Einweg-System für Vakuumfiltration, sterilisiert dann und regelmÄÑig in 15 mL oder 50 mL Portionen für die Lagerung bei-20 ° C.</li>
	<li>Entfernen Sie die 4 % PFA und waschen Embryonen zweimal mit 1 X Phosphat gepufferte Kochsalzlösung mit 0,1 % Tween-20 (PBST) bei RT waschen die Embryonen einmal mit 5 mL 100 % Methanol (MeOH) bei RT hinzufügen 5 mL frische 100 % MeOH, die Embryonen und bei-20 ° C für mindestens 20 min inkubieren. Hinweis: Embryonen können gespeichert werden, in 100 % MeOH bei-20 ° C bis zum Embryo Vorbereitung bereit.</li>
</ol>(2) Embryo Vorbereitung und Hybridisierung
<ol><li>Rehydrieren die Embryonen durch Waschen einmal in 5 mL 50 % MeOH in 1 X PBST für 5 min bei RT weiter Rehydratation durch Waschen der Embryonen in 5 mL 30 % MeOH in 1 X PBST für 5 min bei RT waschen die Embryonen in 5 mL 1 X PBST zweimal für 5 min bei RT.</li>
	<li>Permeabilize die Embryonen von brüten sie in 5 mL einer Lösung von 1:1,000 Proteinase K (pK) (10 mg/mL) in 1 X PBST für 2 min bei RT Hinweis: Ältere Embryonen können länger als 2 min in die pK-Konzentration bereits erwähnt, aber eine Konzentration von 5 mg/mL und Inkubation Zeit weniger als 2 min. für Embryonen jünger als 24 vorgeschlagen inkubiert hpf.</li>
	<li>Entfernen Sie pK-Lösung und waschen sofort in 5 mL 1 x PBST zweimal bei RT beheben die Embryonen in 5 mL 4 % PFA bei RT für mindestens 20 Minuten. Hinweis: Embryonen können beheben in 4 % PFA über Nacht bei 4 ° C.</li>
	<li>Entfernen Sie PFA und waschen zweimal in 5 mL 1 X PBST bei RT</li>
	<li>Transferieren Sie die Embryonen in 5 mL 1 X PBST in flachen Boden Mikrozentrifugenröhrchen platziert aufrecht in einem Microcentrifuge Rack bei RT, Interaktionen zwischen jedem Embryo und der nachfolgende Hybridisierung Lösung zu erleichtern.</li>
	<li>Waschen Sie die Embryonen zweimal in 1,5 mL Hybridisierung Lösung (Hyb +) bei RT Add 1,5 mL frische Hyb + und inkubieren Sie Embryonen bei 70 ° C im Ofen für ca. 4-6 h Hybridisierung.</li>
	<li>Die 1,5 mL Hyb + mit einem Volumen von Sonde Lösung zu ersetzen (10 µL RNA-Sonde/500 µL Hyb +) ausreichen, um die Embryonen in vollem Umfang abdecken. Hinweis: Synthetisieren Sie Antisense RNA-Sonde, die zuvor mit Methoden39beschrieben.</li>
	<li>Hybridisieren Sie die Sonde über Nacht im Backofen bei 70 ° C Hybridisierung mit der Einzelrohre positioniert aufrecht im Microcentrifuge Rack ohne schütteln.</li>
</ol>3. heiße Waschungen und blockieren
Hinweis: Heiße Waschungen erfolgen durch die Embryonen die geeignete Lösung aufsetzen und dann im Ofen bei 70 ° c Hybridisierung Inkubation Um die Waschlösungen bei 70 ° C zu halten, 50 mL Röhrchen jeder Lösung in der Hybridisierung Backofen stellen wenn die Sonde / Hyb + Mischung hinzugefügt.
<ol><li>Entfernen Sie die Sonde. Waschen Sie die Embryonen zweimal bei 70 ° C in 1,5 mL 50 % Formamid/2 x Puffer Kochsalzlösung Natriumcitrat (SSC) für 20-30 min. Hinweis: Die Sonde kann in Hyb + bei-20 ° C gelagert und zu einem späteren Zeitpunkt wieder verwendet.</li>
	<li>Einmal waschen die Embryonen bei 70 ° C in 1,5 mL 2 X SSC für 15 min. Waschen die Embryonen zweimal bei 70 ° C in 1,5 mL 0,2 X SSC für 20-30 min. Ersetzen 0,2 X SSC mit 1,5 mL blockierende Reagenzien und über Nacht bei 4 ° c inkubieren Hinweis: Es ist möglich, blockierende Reagenzien bei RT für 4 h statt über Nacht inkubieren.</li>
</ol>(4) Antikörper Inkubationszeit und Maleic Acid Buffer Wäschen
Hinweis: Bewahren Sie Embryonen vor Licht geschützt.
<ol><li>Blocking Reagenz mit 0,2 mL anti-DIG-POD in blockierende Reagenzien in einem Verhältnis von 1:1,000 zu ersetzen und 3 h unter Folie oder einem anderen lichtundurchlässigen decken bei RT inkubieren Hinweis: Alternativ kann die Antikörper über Nacht bei 4 ° c inkubieren</li>
	<li>Waschen Sie nach 3 h die Embryonen in 1,5 mL Maleic Acid Puffer 2-4 Mal für 10-15 min bei RT inkubieren der Embryonen über bei 4 ° C in 1,5 mL frischen Maleic Säure-Puffer Nacht. Hinweis: Es ist nicht notwendig, über Nacht in Maleic Acid Puffer inkubieren, aber dabei sinkt also Sonde Hintergrund.</li>
</ol>5. probe Erkennung und Entfernung von Peroxidase
Hinweis: Bewahren Sie Embryonen vor Licht geschützt.
<ol><li>Entfernen Sie Maleic Acid Puffer zu und ersetzen Sie mit 1,5 mL 1 X PBS. Waschen von Embryonen zweimal in 1,5 mL 1 X PBS für jede 5 min bei RT inkubieren Embryonen in 0,2 mL der Cy3 fluoreszierende Färbelösung für 60 min bei RT Hinweis: Inkubationszeit kann für unterschiedliche Sonden variieren.</li>
	<li>Waschen Sie die Embryonen einmal mit 1,5 mL der folgenden Prozent MeOH mit 1 X PBS-Puffer für 10 min bei RT: 30 % MeOH, 50 % MeOH, 75 % MeOH und 100 % MeOH.</li>
	<li>Den Embryonen mit 1,5 mL 1 % H2O2 in MeOH für 30 min bei RT. Wash die Embryonen einmal mit 1,5 mL der folgenden MeOH Lösungen mit 1 X PBS-Puffer für 10 min bei RT inkubieren: 75 % MeOH, 50 % MeOH und 30 % MeOH. Waschen Sie die Embryonen zweimal für 5 min bei RT in 1,5 mL 1 X PBS. Hinweis: Embryonen können mit PBS-Puffer über Nacht bei 4 ° c gespeichert werden</li>
</ol>(6) Immunfluoreszenz
Hinweis: Bewahren Sie Embryonen vor Licht geschützt.
<ol><li>Waschen der Embryonen in 1,5 mL DdH2O 5 min bei RT. Wash die Embryonen in 1,5 mL vorgekühlt Aceton (gehalten bei-20 ° C) für 7 min bei RT den Embryonen einmal in 1,5 mL DdH2O 5 min bei RT. Wash waschen die Embryonen einmal in 1,5 1 mL X PBST mit 1 % DMSO (PBDT) für 5 min bei RT</li>
	<li>Inkubieren Sie die Embryonen in 1,5 mL PBDT + 10 % fetalen bovine Serum (FBS) auf ein Rocker für 2 h bei RT.</li>
	<li>PBDT + FBS zu entfernen und ersetzen Sie mit 1,5 mL des primären Antikörper, Anti-acetyliert Tubulin (produziert von Maus) und Anti-γ-Tubulin (produziert von Kaninchen), verdünnt 1: 400 PBDT + 1 % zusammen FBS. Die Embryonen über Nacht bei 4 ° c inkubieren Hinweis: Die Inkubationszeiten variieren je nach den primären Antikörper. Testen von verschiedenen Zeitintervallen möglicherweise Kennzeichnung zu optimieren.</li>
</ol>(7) sekundäre Antikörper
Hinweis: Bewahren Sie Embryonen vor Licht geschützt.
<ol><li>Um überschüssige ungebundene Antikörper aus der Embryonen zu entfernen, waschen Sie in 1,5 mL PBDT + 1 % FBS + 0,1 M NaCl für 1 min bei RT auf einer Wippe.</li>
	<li>Waschen Sie die Embryonen 5 Mal in 1,5 mL PBDT + 1 % FBS + 0,1 M NaCl für 30 min auf einer Wippe bei RT waschen die Embryonen in 1,5 mL PBDT + 1 % FBS für 30 min bei RT auf einer Wippe.</li>
	<li>Inkubieren Sie die Embryonen über Nacht bei 4 ° C in 200 µL der Sekundärantikörper Alexa 488 Ziege Anti-Maus IgG und Alexa 647 Ziege Anti-Kaninchen IgG, zusammen in PBDT bei 1: 500 verdünnt.</li>
</ol>8. DAPI-Färbung
Hinweis: Bewahren Sie Embryonen vor Licht geschützt.
<ol><li>Waschen Sie die Embryonen schnell bei RT in 1,5 mL PBDT zwei Mal. Ersetzen PBDT mit 1,5 mL DAPI, 1:15000 in 1 X PBST verdünnt und inkubieren Sie 15 min bei RT auf einer Wippe.</li>
	<li>Waschen Sie die Embryonen in 1,5 mL PDBT + 1 % FBS + 0,1 M NaCl drei Mal bei RT für 15-20 min. Embryonen in 1,5 mL PBDT bei 4 ° C bis zu montieren und Bild zu speichern.</li>
</ol>9. Montage und Imaging für Zebrafish Pronephros
<ol><li>Laien Embryo Lateral auf Objektträger in einem kleinen Volumen, ca. 10 µL, PBDT.</li>
	<li>Drücken Sie den Embryo hinter den Augen mit ein paar feine Zange auf den Kopf zu entfernen und einige der Eigelb-Ball.</li>
	<li>Verwenden Sie die feinen Pinzette sanft entfernt den restlichen Eigelb-Ball aus dem Embryo Körper kratzen. Entfernen Sie die dissoziierten Eigelb und zusätzliche Flüssigkeit aus der Folie mit einem dünnen Tuch.</li>
	<li>Tropfen Sie einen Medien die restlichen Schwanz des Embryos zu montieren und positionieren Sie, so dass das Heck seitlich angeordnet ist. Legen Sie ein Deckglas auf der Oberseite der Rute zum Glätten der Probenmaterials, dann legen Sie in einer überdachten Folie Box.</li>
	<li>Bild Niere Zilien bei 60 X Vergrößerung auf einem confocal Mikroskop über die folgenden Kanäle: DAPI blau (laser-Set 408.0 nm), FITC in grün (laser-Set 488.0 nm), Cy3 Farbstoff-markierten in rot (laser-Satz bei 561.0 nm), und Alexa 680 in weiß (laser-Set 637.0 nm).</li>
</ol>

<ol>
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D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+cilia+in+zebrafish.">Imaging cilia in zebrafish.</a> Methods Cell Biol. 97, 415-435 (2010).</li><li>Lauter, G., Soll, I., Hauptmann, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicolor+fluorescent+in+situ+hybridization+to+define+abutting+and+overlapping+gene+expression+in+the+embryonic+zebrafish+brain.">Multicolor fluorescent in situ hybridization to define abutting and overlapping gene expression in the embryonic zebrafish brain.</a> Neural Dev. 6, (2011).</li><li>Sorrells, S., Toruno, C., Stewart, R. A., Jette, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+apoptosis+in+zebrafish+embryos+by+whole-mount+immunofluorescence+to+detect+activated+caspase+3.">Analysis of apoptosis in zebrafish embryos by whole-mount immunofluorescence to detect activated caspase 3.</a> J Vis Exp. (82), e51060 (2013).</li><li>Schumacher, J. A., Zhao, E. J., Kofron, M. J., Sumanas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-color+fluorescent+in+situ+hybridization+using+chromogenic+substrates+in+zebrafish.">Two-color fluorescent in situ hybridization using chromogenic substrates in zebrafish.</a> Bio Techniques. 57, 254-256 (2014).</li><li>Julich, D., 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=beamter/deltaC+and+the+role+of+Notch+ligands+in+the+zebrafish+somite+segmentation,+hindbrain+neurogenesis+and+hypochord+differentiation.">beamter/deltaC and the role of Notch ligands in the zebrafish somite segmentation, hindbrain neurogenesis and hypochord differentiation.</a> Dev Biol. 286, 391-404 (2005).</li><li>Gross-Thebing, T., Paksa, A., Raz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+high-resolution+detection+of+multiple+transcripts+combined+with+localization+of+proteins+in+whole-mount+embryos.">Simultaneous high-resolution detection of multiple transcripts combined with localization of proteins in whole-mount embryos.</a> BMC Biology. 12, (2014).</li><li>Cheng, C. N., Li, Y., Marra, A. N., Verdun, V., Wingert, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flat+Mount+Preparation+for+Observation+and+Analysis+of+Zebrafish+Embryo+Specimens+Stained+by+Whole+Mount+In+situ+Hybridization.">Flat Mount Preparation for Observation and Analysis of Zebrafish Embryo Specimens Stained by Whole Mount In situ Hybridization.</a> J Vis Exp. (89), e51604 (2014).</li><li>Poureetezadi, S. J., Donahue, E. K., Wingert, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Manual+Small+Molecule+Screen+Approaching+High-throughput+Using+Zebrafish+Embryos.">A Manual Small Molecule Screen Approaching High-throughput Using Zebrafish Embryos.</a> J Vis Exp. (93), e52063 (2014).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Das oben beschriebene Protokoll ist für die Kennzeichnung MCCs in der Pronephros mit odf3b Transkripte und α-Tubulin in den 24 hpf Zebrafish Embryos optimiert. Die besten Ergebnisse zu erzielen empfiehlt es sich, frisch fest- und vorbereitete Embryonen zu verwenden. Embryonen, die wurden behoben, und gespeichert in MeOH oder Hyb + bei-20 ° C für mehr als 1 Woche können verwendet werden, aber die Wahrscheinlichkeit von unerwünschten Hintergrund Färbung steigt mit der Zeit, die die Embryonen im Speicher gehalten werden.
Modifikationen und Problembehandlung für diese Technik sind notwendig, um diese Methode für andere Suiten des bestimmten Markierungen, z. B. andere antisense Riboprobes und andere Antikörper anpassen. Viele Methoden zur Anpassung der Parameter der Schritte im Prozess der ganze Berg in Situ Hybridisierung wurden bisher dokumentiert von unserer Fraktion und anderen31,34,36,38, 39. Ebenso jedes Protein Antikörper erfordert einige Fehlersuche in Bezug auf die Färbung Zeiten und ungefähre Reichweiten von Verdünnungen und Inkubationszeiten für jedes Primärantikörper dürften am besten durch Auswertung der dokumentierten Ergebnissen28, 35. für Embryonen jünger als 24 hpf, pK-Behandlung sollte kürzer sein als 2 min, wo Embryonen, die älter als 24 hpf mit pK für länger als 2 min behandelt werden sollte. Auch Embryonen älter als 24 hpf Pigment vor der pK-Behandlung gebleicht werden sollten.
Nach der Färbung mit fluoreszierenden Färbelösung, ist es wichtig, alle verbleibenden Fleck, Antikörper und Peroxidasen zu entfernen, indem die Reihe von Methanol und Wasserstoff-Peroxid wäscht. Die PBS-Wäschen unmittelbar nach sind entscheidend für überschüssige Methanol aus den Embryonen zu entfernen. Wichtig ist, bevor Sie mit der IF-Antikörper, haben wir festgestellt, dass das Aceton und deionisiertes Wasser wäscht die Embryonen seltener an einander und/oder die Zentrifuge Rohre halten machen. In unserer Erfahrung, Antikörper gegen bestimmte Transkriptionsfaktoren und andere Gene obwohl sie effizient arbeiten können, Western blots, funktionieren nicht gut denn wenn in der Zebrabärbling. Hoch konservierte und reichlich Proteine wie α-Tubulin und β-Catenin, funktionieren jedoch auch in der Zebrabärbling für IF16,37.
Mit Fisch ist es möglich, RNA-Transkripte von Genen zu visualisieren, die noch keine spezifische Antikörper in der Zebrabärbling haben. Durch die Kombination von Fisch mit IF, kann dieses Protokoll beweist Co Lokalisierung von RNA-Transkripte und Protein gesehen in Vivo (Abbildung 2). Die flexible Art des Protokolls ermöglicht schnelle Fehlersuche für die Visualisierung der verschiedenen RNA-Transkripte und Proteine in zahlreichen Geweben und Zeitpunkten. In Kombination mit den bereits angesehenen Eigenschaften von Zebrafisch-Embryonen, bietet dieses Protokoll von Fisch + wenn ein weiteres Tool um die Expression von Genen und Proteinen wichtige entwicklungspolitische Weg Verordnung zu erkunden.

In den letzten Jahrzehnten entstanden der Zebrabärbling (Danio Rerio) als bester Modellorganismus Entwicklungsbiologie zu studieren. Die Embryonen entwickeln außerhalb der Mutter und sind optisch transparent. Außerdem tritt die Bildung der lebenswichtigen Organe wie Auge, Niere und Vorderhirn schnell, mit Strukturen von nur 24 h Post Düngung (hpf) gebildet. Wichtig ist, ist das Zebrafish Genom mit Säugetiere1,2,3hoch konserviert. Darüber hinaus haben Zebrafisch und Säugetieren Organe ähnliche Anatomie und Physiologie. Die Zebrafish embryonale Nieren- oder Pronephros, zeigt den Wert des Modellsystems zur Prüfung Genfunktion während der frühen Nephrogenesis und Schicksal Bestimmung der konservierten epithelialen Zell-Populationen von Wirbeltieren Nephron4, 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10. ebenso Zebrafish Embryos wird immer wichtiger bei der Prüfung der Ontogenese MCCs11,12,13,14,15, 16 , 17.
Wie der Name schon sagt, sind MCCs Epithelzellen zeichnet sich durch ein Bündel von bewegliche Cilien befindet sich auf der apikalen Oberfläche17. In der Zebrabärbling MCCs in Flüssigkeitsströmung funktionieren und sind in ein "Pfeffer" wie Mode in der Mitte jedes Nephron der Pronephros zerstreut durch 24 hpf11,12,13,14, 15 , 16 , 17. obwohl sie nur in einer Handvoll aufgefallen der menschlichen Niere Krankheit Fällen18,19,20,21, MCCs sind weit verbreitet in anderen Säugetieren Geweben wie dem Gehirn und Luftröhre22,23,24, die eine Vielzahl von Herausforderungen für experimentelles Design darstellt. Elegante Studien verschiedene vertebrate Modelle einschließlich Zebrafisch haben einen erhaltenen Weg von MCC Schicksal, mit der Notch-Signalweg als Inhibitor der MCC Entwicklung12,17,25 gezeigt. ,26,27. Daher stellt der Zebrafisch Pronephros eine leicht zugängliche Modell zur Untersuchung der genetischen Mechanismen der MCC Entwicklung in Vivo11,12,13,14, 15 , 16 , 17.
Transparenz und einfache genetische Manipulation von Zebrafisch-Embryonen erwiesen sich als unschätzbare Eigenschaften sein, wenn die genetischen und molekularen Wege zu studieren, die Schicksal der Zelle, Gewebewachstum und Entwicklung des frühen Embryos1,2 regulieren ,3. Als solcher, traditionelle Techniken, um Protein und gen Transkripte, z. B. in Situ Hybridisierung und ganze Berg wenn zu visualisieren, angewendet und optimiert wurden der Zebrafisch16,28,29, 30,31,32,33,34,35,36,37,38. Durch die Kombination von beliebten Protokolle für Fisch und wenn, ist es möglich, beschriften und MCCs in Vivo16,28,37,38zu analysieren.

<table><tbody><tr><td>non-specific protease mixture solution</td><td>Roche</td><td>11459643001, pronase from Streptomyces griseus</td><td>Dilute in E3 &lt;strong&gt;without&lt;/strong&gt; methylene blue to make 50mg/mL stock solution; store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>E3 solution</td><td></td><td></td><td>Dilute 50X E3 (250 mM NaCl, 8.5 mM KCl, 16.5 mM CaCl2, 16.5 mM MgSO4 in distilled water) in distilled water; add 1 x 10-5 M methylene blue (sigma M9140) to inhibit contamination</td></tr><tr><td>tricaine (ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate)</td><td>Fluka</td><td>A5040-250G</td><td>To make a 0.2% stock solution, dissolve 1 g of tricaine powder in 10 mL Tris, pH 9.5 and distilled water up to 500 mL</td></tr><tr><td>embryo dishes</td><td>VWR</td><td>351029</td><td></td></tr><tr><td>5 mL glass vials</td><td>Wheaton</td><td>225012</td><td></td></tr><tr><td>disposable plastic Pasteur pippettes</td><td>VWR</td><td>414004-004</td><td></td></tr><tr><td>4% paraformaldehyde (PFA) solution</td><td>Electron Microscopy Services</td><td>19210</td><td>Dissolve 4% PFA in 1X PBS and bring to a boil under a fume hood. Cool and aliquot, then store at -20&amp;deg;C. Do not refreeze once thawed for use.</td></tr><tr><td>10X PBS</td><td>American Bioanalytical</td><td>AB11072</td><td>Dilute in distilled water to make a 1X stock</td></tr><tr><td>Tween-20 stock</td><td>American Bioanalytical</td><td>AB02038</td><td>Make a 0.1% Tween-20 stock by diluting in distilled water.</td></tr><tr><td>1X phosphate buffered saline with 0.1% Tween 20 (PBST)</td><td>Sigma</td><td>P9416</td><td>0.1% Tween-20 in 1X PBS</td></tr><tr><td>methanol (MeOH)</td><td>Sigma</td><td>34860-4L</td><td></td></tr><tr><td>proteinase K</td><td>Roche</td><td>3115879001</td><td>Dissolve in distilled water to make a 10 mg/mL stock; aliquot and store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>flat bottom microcentrifuge tubes</td><td>VWR</td><td>87003-300; 87003-298</td><td></td></tr><tr><td>formamide</td><td>American Bioanalytical</td><td>AB00600</td><td>store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>hybridization solution (HYB+)</td><td></td><td></td><td>50% formamide, 5X SSC, 0.1% Tween-20, 5 mg/mL yeast torula RNA, 50 &amp;mu;g/&amp;mu;L heparin; store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>hybridization oven</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-247-10Q</td><td></td></tr><tr><td>20X saline-sodium citrate (SSC) buffer solution</td><td>American Bioanalytical</td><td>AB13156</td><td>dilute in distilled water to make 2X and 0.2X stocks</td></tr><tr><td>blocking reagent solution</td><td>Roche</td><td>11096176001</td><td>dilute in maleic acid buffer to make a 10% stock solution; store at 4&amp;deg;C</td></tr><tr><td>maleic acid buffer solution</td><td>Sigma</td><td>M0375 and S7653</td><td>150mM maleic acid, 100mM NaCl (pH 7.5)</td></tr><tr><td>anti-Digoxigenin-POD, Fab fragments</td><td>Roche</td><td>11207739910</td><td>store at 4&amp;deg;C</td></tr><tr><td>Cy3 fluorescent staining solution</td><td>PerkinElmer, Inc.</td><td>NEL744001KT, TSA Plus Cyanin3 system</td><td>store at 4&amp;deg;C; prepare staining solution fresh by making a 1:50 dilution of TSA reagent (dissolved in 60 uL of DMSO) in the kit buffer</td></tr><tr><td>Hydrogen peroxide (H2O2)</td><td>Sigma</td><td>H1009-500mL</td><td>store at 4&amp;deg;C</td></tr><tr><td>molecular grade distilled water (ddH2O)</td><td>Mediatech</td><td>25-055-CM</td><td></td></tr><tr><td>acetone</td><td>American Bioanalytical</td><td>AB00636-01000</td><td>store an aliquot at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>DMSO</td><td>American Bioanalytical</td><td>AB00435-01000</td><td></td></tr><tr><td>fetal bovine serum (FBS)</td><td>Gibco</td><td>10438-034</td><td>aliquot and store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>monoclonal anti-acetylated tubulin clone 6-11B-1</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T6793</td><td>aliquot and store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>anti-&amp;gamma;-tubulin anitbody produced in rabbit</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T5192</td><td>aliquot and store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>odf3b cDNA clone MGC:63985</td><td>OpenBiosystems</td><td>IMAGE:6792478</td><td>store bacterial glycerol stock at -80&amp;deg;C</td></tr><tr><td>NaCL</td><td>American Bioanalytical</td><td>AB01915-05000</td><td></td></tr><tr><td>Alexa flour 647 goat anti-rabbit IgG</td><td>Life Technologies</td><td>A21245</td><td>store at 4&amp;deg;C; protect from light</td></tr><tr><td>Alexa fluor 488 goat anti-mouse IgG</td><td>Life Technologies</td><td>A11029</td><td>store at 4&amp;deg;C; protect from light</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Life Technologies</td><td>D1306</td><td>aliquot and store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>glass slide</td><td>Thermo-Fisher</td><td>4445</td><td></td></tr><tr><td>glass coverslip</td><td>Thermo-Fisher</td><td>12-540A</td><td>18 x 18 mm</td></tr><tr><td>fine forceps</td><td>Roboz</td><td>RS-1050</td><td>Dumont Tweezers Pattern #55</td></tr><tr><td>mounting media</td><td>Polysciences, Inc.</td><td>18606, Aqua-Poly/Mount</td><td>store at 4&amp;deg;C</td></tr><tr><td>confocal microscope and associated software</td><td></td><td></td><td>We use a Nikon C2plus Confocal Microscope with NIS-elements AR software</td></tr><tr><td>rocker</td><td>Bio-Rad</td><td>1660710EDU</td><td></td></tr></tbody></table>

visualizing multiciliated cells in the zebrafish through a combined protocol of whole mount fluorescent in situ hybridization and immunofluorescence

In den letzten Jahren entstanden die Zebrafish Embryos als ein beliebtes Modell, Entwicklungsbiologie durch Merkmale wie ex Utero Embryonalentwicklung und optische Transparenz zu studieren. Insbesondere geworden Zebrafish Embryos Organismus wichtiger vertebrate Niere Organogenese sowie multiciliated Zellentwicklung (MCC) zu studieren. Um MCCs in der embryonalen Zebrafisch-Niere zu visualisieren, haben wir entwickelt ein kombiniertes Protokoll der gesamten-Mount Fluoreszenz in Situ Hybridisierung (FISH) und ganze montieren Immunfluoreszenz (IF), die hochauflösende Bildgebung ermöglicht. Dieses Manuskript beschreibt unsere Technik zur Lokalisierung Co RNA-Transkripte und Protein als Instrument zur Regulierung der Entwicklungsprogramme durch die Expression verschiedener Abstammung Faktoren besser zu verstehen.

Wildtyp Zebrafisch-Embryonen wurden behoben, um 24 Uhr hpf und sofort zubereitet wie oben beschrieben. Abbildung 1 zeigt einen experimentelle Workflow zusammen mit ausgewählten dargestellten Phasen. Der Workflow in Schritte 1 bis 8 beschriebenen umfasst die Prozesse der Probe Beschaffung, Fixierung und Manipulation des festen Gewebes, endogene Transkripte mit antisense Riboprobes gefolgt von Immunfluoreszenz zum Label benutzt von Interesse zu kennzeichnen. Schritt 9 im Workflow bezieht sich auf die Montage und bildgebende Verfahren, die speziell für die Visualisierung der Zebrafisch embryonalen Stamm zu optimieren. In den Zeichnungen, die Schritt 9 begleiten, zeigen wir die Methode der Manipulation zur Positionierung des Gewebes auf einen Objektträger. In diesem Schritt werden die Embryos Kopf und Eigelb Kugel entfernt, verlassen die Rute zwischen Objektträger und Deckglas seitlich positioniert werden. Entfernung der Eigelb-Ball und Kopf wird für die beste Darstellung der MCC Wohnbevölkerung in der Pronephros vorgeschlagen, wie der Dotter Ball Auto fluoresziert und den Montageprozess behindert.
In Abbildung 2, die den gleichen Wildtyp Embryo bei 60 X Vergrößerung und einen digitalen Zoom mit der gleichen Vergrößerung zeigt repräsentative Bilder erhalten, mit einem konfokalen Mikroskop angeboten. Die oberen Platten liefern Bilder jedes einzelnen Kanals, während die unteren beiden Platten die zusammengesetzten Überlagerung der diese Bilddaten sind. Das weiße Feld (in der linken Spalte Bild) beschreibt den Bereich, der im Mittelpunkt des digitalen Zooms (Bild rechts) ist. Markiert im abschließenden Panel des digitalen Zooms, wurden Kerne in DAPI, und MCCs wurden erkannt, basierend auf einem antisense Riboprobe entworfen, odf3b, zu erkennen, wo Antikörper an γ-Tubulin bezeichnen die basalen Körper und α-Tubulin bezeichnet die Zilien. In den digitalen Zoom der zusammengesetzten Überlagerung zeigt der gelbe gestrichelte Kreis den Umfang von einem MCC, die durch den Besitz von Zilien odf3b Protokolle und mehrere basale Körper identifiziert wurde. Die angrenzende Mono-ciliated Zelle, gekennzeichnet mit einem gelben gepunkteten Kreis wurde anhand der Phänotyp besitzen einen einzigen Basaltemperatur und einem einzigen Zilie identifiziert.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56261/56261fig1.jpg"> Abbildung 1: Schematische der experimentellen Flussdiagramm. Das Flussdiagramm zeigt einen experimentelle Workflow begleitet von Abbildungen der kritischen Phasen, in denen die Schneeflocke kalt Inkubation zeigt, drei gebogene Linien stehen für Wärme und die Uhr stellt langen Inkubationszeiten. Der Workflow kann durchgeführt werden, bei einem Mindestaufenthalt von 6 Tagen (siehe Tag-Nummer in der rechten oberen Ecke jeder Stufe im Prozess), obwohl einige Schritte über längere Zeiträume durchgeführt werden können, wie im Protokoll erwähnt. Eine detaillierte Darstellung der Montage zieht es heraus, zeigt die endgültige montierten Embryo Rute zwischen Objektträger und Deckglas. Ein schwarzer gestrichelter beschreibt den Bereich, der bei 60 X Vergrößerung abgebildet wird. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56261/56261fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56261/56261fig2.jpg"> Abbildung 2: Vertreter führt zur Visualisierung von MCCs Zebrafisch Pronephros. Maximale Bildprojektionen eines 24 hpf Wildtyp Zebrafish Embryos bei 60 X Vergrößerung sowie einen digitalen Zoom auf die konfokale bei 60 X Vergrößerung des gleichen Embryos. Die weißen Felder zeigen das Gebiet für den Zoom im Mittelpunkt. Einzelne Flecken DAPI (Kerne), odf3b (MCCs), γ-Tubulin (basale stellen) und α-Tubulin (Zilien) sind beschriftet und dann in den beiden unteren Feldern zusammengeführt. In den digitalen Zoom bieten wir Annäherungen der Zelle Standorte wie folgt: ein MCC wird durch den gestrichelten gelben Kreis skizziert und die gestrichelte gelben Kreis beschreibt eine Mono-ciliated Zelle. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56261/56261fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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Visualizing Multiciliated Cells in the Zebrafish Through a Combined Protocol of Whole Mount Fluorescent In Situ Hybridization and Immunofluorescence

Zilien Entwicklung ist wichtig, richtige Organogenese. Dieses Protokoll beschreibt eine optimierte Methode zum Beschriften und ciliated Zellen der Zebrafisch zu visualisieren.

Visualisierung von Multiciliated Zellen in der Zebrabärbling durch ein kombiniertes Protokoll der ganze Berg Leuchtstofflampen In Situ Hybridisierung und Immunfluoreszenz

In recent years, the zebrafish embryo has emerged as a popular model to study developmental biology due to traits such as ex utero embryo development and ...

visualizing-multiciliated-cells-zebrafish-through-combined-protocol

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Visualizing Multiciliated Cells in the Zebrafish Through a Combined Protocol of Whole Mount Fluorescent In Situ Hybridization and Immunofluorescence

8.1K Aufrufe.  University of Notre Dame. Zilien Entwicklung ist wichtig, richtige Organogenese. Dieses Protokoll beschreibt eine optimierte Methode zum Beschriften und ciliated Zellen der Zebrafisch zu visualisieren.

Serie: Visualizing Multiciliated Cells in the Zebrafish Through a Combined Protocol of Whole Mount Fluorescent In Situ Hybridization and Immunofluorescence

Labeling and Imaging Cells in the Zebrafish Hindbrain

Key to understanding the morphogenetic processes that shape the early vertebrate embryo is the ability to image cells at high resolution. In zebrafish embryos, injection of plasmid DNA results in mosaic expression, allowing for the visualization of single cells or small clusters of cells 1 . We describe how injection of plasmid DNA encoding membrane-targeted Green Fluorescent Protein (mGFP) under the control of a ubiquitous promoter can be used for imaging cells undergoing neurulation. Central to this protocol is the methodology for imaging labeled cells at high resolution in sections and also in real time. This protocol entails the injection of mGFP DNA into young zebrafish embryos. Embryos are then processed for vibratome sectioning, antibody labeling and imaging with a confocal microscope. Alternatively, live embryos expressing mGFP can be imaged using time-lapse confocal microscopy. We have previously used this straightforward approach to analyze the cellular behaviors that drive neural tube formation in the hindbrain region of zebrafish embryos 2. The fixed preparations allowed for unprecedented visualization of cell shapes and organization in the neural tube while live imaging complemented this approach enabling a better understanding of the cellular dynamics that take place during neurulation.

Key to understanding the morphogenetic processes that shape the early embryo is the ability to image cells at high resolution. We describe here a technique for labeling single cells or small clusters of cells in whole zebrafish embryos with membrane-targeted Green Fluorescent Protein.

Labeling und Imaging Cells in der Zebrafisch Hinterhirn

Key to understanding the morphogenetic processes that shape the early vertebrate embryo is the ability to image cells at high resolution. In zebrafish ...

Forschung

Neurowissenschaften

Imaging Subcellular Structures in the Living Zebrafish Embryo

In vivo imaging provides unprecedented access to the dynamic behavior of cellular and subcellular structures in their natural context. Performing such imaging experiments in higher vertebrates such as mammals generally requires surgical access to the system under study. The optical accessibility of embryonic and larval zebrafish allows such invasive procedures to be circumvented and permits imaging in the intact organism. Indeed the zebrafish is now a well-established model to visualize dynamic cellular behaviors using in vivo microscopy in a wide range of developmental contexts from proliferation to migration and differentiation. A more recent development is the increasing use of zebrafish to study subcellular events including mitochondrial trafficking and centrosome dynamics. The relative ease with which these subcellular structures can be genetically labeled by fluorescent proteins and the use of light microscopy techniques to image them is transforming the zebrafish into an in vivo model of cell biology. Here we describe methods to generate genetic constructs that fluorescently label organelles, highlighting mitochondria and centrosomes as specific examples. We use the bipartite Gal4-UAS system in multiple configurations to restrict expression to specific cell-types and provide protocols to generate transiently expressing and stable transgenic fish. Finally, we provide guidelines for choosing light microscopy methods that are most suitable for imaging subcellular dynamics.

Imaging the dynamic behavior of organelles and other subcellular structures in vivo can shed light on their function in physiological and disease conditions. Here, we present methods for genetically tagging two organelles, centrosomes and mitochondria, and imaging their dynamics in living zebrafish embryos using wide-field and confocal microscopy.

Imaging subzellulärer Strukturen in der Living Zebrafischembryo

In vivo imaging provides unprecedented access to the dynamic behavior of cellular and subcellular structures in their natural context. Performing such ...

Entwicklungsbiologie

Immunostaining Phospho-epitopes in Ciliated Organs of Whole Mount Zebrafish Embryos

The rapid proliferation of cells, the tissue-specific expression of genes and the emergence of signaling networks characterize early embryonic development of all vertebrates. The kinetics and location of signals - even within single cells - in the developing embryo complements the identification of important developmental genes. Immunostaining techniques are described that have been shown to define the kinetics of intracellular and whole animal signals in structures as small as primary cilia. The techniques for fixing, imaging and processing images using a laser-scanning confocal compound microscope can be completed in as few as 36 hr.
Zebrafish (Danio rerio) is a desirable organism for investigators who seek to conduct studies in a vertebrate species that is affordable and relevant to human disease. Genetic knockouts or knockdowns must be confirmed by the loss of the actual protein product. Such confirmation of protein loss can be achieved using the techniques described here. Clues into signaling pathways can also be deciphered by using antibodies that are reactive with proteins that have been post-translationally modified by phosphorylation. Preserving and optimizing the phosphorylated state of an epitope is therefore critical to this determination and is accomplished by this protocol.
This study describes techniques to fix embryos during the first 72 hr of development and co-localize a variety of relevant epitopes with cilia in the Kupffer&#39;s Vesicle (KV), the kidney and the inner ear. These techniques are straightforward, do not require dissection and can be completed in a relatively short period of time. Projecting confocal image stacks into a single image is a useful means of presenting these data.

Techniques are described to immunostain phospho-epitopes in whole zebrafish embryos and then conduct two-color fluorescent confocal localization in cellular structures as small as primary cilia. The techniques for fixing and imaging can define the location and kinetics of the appearance or activation of specific proteins.

Immunfärbung Phospho-Epitope in Ciliated Organe Ganze Berge Zebrafischembryonen

The rapid proliferation of cells, the tissue-specific expression of genes and the emergence of signaling networks characterize early embryonic development ...

Chemie

Visualizing the Interrenal Steroidogenic Tissue and Its Vascular Microenvironment in Zebrafish

This protocol introduces how to detect differentiated interrenal steroidogenic cells through a simple whole-mount enzymatic activity assay. Identifying differentiated steroidogenic tissues through chromogenic histochemical staining of 3-&#946;-Hydroxysteroid dehydrogenase /&#916;5-4 isomerase (3&#946;-Hsd) activity-positive cells is critical for monitoring the morphology and differentiation of adrenocortical and interrenal tissues in mammals and teleosts, respectively. In the zebrafish model, the optical transparency and tissue permeability of the developing embryos and larvae allow for whole-mount staining of 3&#946;-Hsd activity. This staining protocol, as performed on transgenic fluorescent reporter lines marking the developing pronephric and endothelial cells, enables the detection of the steroidogenic interrenal tissue in addition to the kidney and neighboring vasculature. In combination with vibratome sectioning, immunohistochemistry, and confocal microscopy, we can visualize and assay the vascular microenvironment of interrenal steroidogenic tissues. The 3&#946;-Hsd activity assay is essential for studying the cell biology of the zebrafish interrenal gland because to date, no suitable antibody is available for labeling zebrafish steroidogenic cells. Furthermore, this assay is rapid and simple, thus providing a powerful tool for mutant screens targeting adrenal (interrenal) genetic disorders as well as for determining disruption effects of chemicals on steroidogenesis in pharmaceutical or toxicological studies.

The interrenal gland in zebrafish is the teleostean counterpart of the mammalian adrenal gland. This protocol introduces how to perform the 3-&#946;-hydroxysteroid dehydrogenase (&#916;5-4 isomerase; 3&#946;-Hsd) enzymatic activity assay, which detects differentiated steroidogenic cells in the developing zebrafish.

Visualisierung der Interrenal- Steroidogenic Gewebe und seine Vascular Mikromilieu in Zebrabärbling

This protocol introduces how to detect differentiated interrenal steroidogenic cells through a simple whole-mount enzymatic activity assay. Identifying ...

Live Imaging of the Zebrafish Embryonic Brain by Confocal Microscopy

In this video, we demonstrate the method our lab has developed to analyze the cell shape changes and rearrangements required to bend and fold the developing zebrafish brain (Gutzman et al, 2008). Such analysis affords a new understanding of the underlying cell biology required for development of the 3D structure of the vertebrate brain, and significantly increases our ability to study neural tube morphogenesis. The embryonic zebrafish brain is shaped beginning at 18 hours post fertilization (hpf) as the ventricles within the neuroepithelium inflate. By 24 hpf, the initial steps of neural tube morphogenesis are complete. Using the method described here, embryos at the one cell stage are injected with mRNA encoding membrane-targeted green fluorescent protein (memGFP). After injection and incubation, the embryo, now between 18 and 24 hpf, is mounted, inverted, in agarose and imaged by confocal microscopy. Notably, the zebrafish embryo is transparent making it an ideal system for fluorescent imaging. While our analyses have focused on the midbrain-hindbrain boundary and the hindbrain, this method could be extended for analysis of any region in the zebrafish to a depth of 
80-100 &mu;m.

In this video, we demonstrate a method by which to analyze the developing vertebrate brain in live zebrafish embryos at single cell resolution by confocal microscopy. This includes the method by which we inject the single-cell zebrafish embryo and subsequently mount and image the developing brain.

Live-Imaging der Zebrafisch embryonalen Gehirn durch konfokale Mikroskopie

In this video, we demonstrate the method our lab has developed to analyze the cell shape changes and rearrangements required to bend and fold the ...

Biologie

Zebrafish Whole Mount High-Resolution Double Fluorescent In Situ Hybridization

Whole mount in situ hybridization is one of the most widely used techniques in developmental biology. Here, we present a high-resolution double fluorescent in situ hybridization protocol for analyzing the precise expression pattern of a single gene and for determining the overlap of the expression domains of two genes. The protocol is a modified version of the standard in situ hybridization using alkaline phosphatase and substrates such as NBT/BCIP and Fast Red 1,2. This protocol utilizes standard digoxygenin and fluorescein labeled probes along with tyramide signal amplification (TSA) 3. The commercially available TSA kits allow flexible experimental design as fluorescence emission from green to far-red can be used in combination with various nuclear stains, such as propidium iodide, or fluorescence immunohistochemistry for proteins. TSA produces a reactive fluorescent substrate that quickly covalently binds to moieties, typically tyrosine residues, in the immediate vicinity of the labeled antisense riboprobe. The resulting staining patterns are high resolution in that subcellular localization of the mRNA can be observed using laser scanning confocal microscopy 3,4. One can observe nascent transcripts at the chromosomal loci, distinguish nuclear and cytoplasmic staining and visualize other patterns such as cortical localization of mRNA. Studies in Drosophila indicate that roughly 70% of mRNAs exhibit specific patterns of subcellular localization that frequently correlate with the function of the encoded protein 5. When combined with computer-aided reconstruction of 3D confocal datasets, our protocol allows the detailed analysis of mRNA distribution with sub-cellular resolution in whole vertebrate embryos.

Zebrafish Whole Mount High-Resolution Double Fluorescent In Situ Hybridization

Whole mount in situ hybridization is one of the most widely used techniques in developmental biology. Here, we present a high-resolution double fluorescent in situ hybridization protocol for analyzing the precise expression pattern of a single gene and for determining the overlap of the expression domains of two genes. We include a propidium iodide nuclear counter-stain to highlight tissue organization.

Zebrafisch Whole Mount High-Resolution Doppel Fluorescent In-situ Hybridisierung

Whole mount in situ hybridization is one of the most widely used techniques in developmental biology.  Here, we present a high-resolution double ...

Visualization of Cellular Electrical Activity in Zebrafish Early Embryos and Tumors

Bioelectricity, endogenous electrical signaling mediated by ion channels and pumps located on the cell membrane, plays important roles in signaling processes of excitable neuronal and muscular cells and many other biological processes, such as embryonic developmental patterning. However, there is a need for in vivo electrical activity monitoring in vertebrate embryogenesis. The advances of genetically encoded fluorescent voltage indicators (GEVIs) have made it possible to provide a solution for this challenge. Here, we describe how to create a transgenic voltage indicator zebrafish using the established voltage indicator, ASAP1 (Accelerated Sensor of Action Potentials 1), as an example. The Tol2 kit and a ubiquitous zebrafish promoter, ubi, were chosen in this study. We also explain&#160;the processes of Gateway site-specific cloning, Tol2 transposon-based zebrafish transgenesis, and the imaging process for early-stage fish embryos and fish tumors using regular epifluorescent microscopes. Using this fish line, we found that there are cellular electric voltage changes during zebrafish embryogenesis, and fish larval movement. Furthermore, it was observed that in a few zebrafish malignant peripheral nerve sheath tumors, the tumor cells were generally polarized compared to the surrounding normal tissues.

Here, we show the process of creating a cellular electric voltage reporter zebrafish line to visualize embryonic development, movement, and fish tumor cells in vivo.

Visualisierung von zellulären elektrische Aktivität im frühen Zebrafish Embryos und Tumoren

Bioelectricity, endogenous electrical signaling mediated by ion channels and pumps located on the cell membrane, plays important roles in signaling ...

Whole Mount Immunohistochemistry in Zebrafish Embryos and Larvae

Immunohistochemistry is a widely used technique to explore protein expression and localization during both normal developmental and disease states. Although many immunohistochemistry protocols have been optimized for mammalian tissue and tissue sections, these protocols often require modification and optimization for non-mammalian model organisms. Zebrafish are increasingly used as a model system in basic, biomedical, and translational research to investigate the molecular, genetic, and cell biological mechanisms of developmental processes. Zebrafish offer many advantages as a model system but also require modified techniques for optimal protein detection. Here, we provide our protocol for whole-mount fluorescence immunohistochemistry in zebrafish embryos and larvae. This protocol additionally describes several different mounting strategies that can be employed and an overview of the advantages and disadvantages each strategy provides. We also describe modifications to this protocol to allow detection of chromogenic substrates in whole mount tissue and fluorescence detection in sectioned larval tissue. This protocol is broadly applicable to the study of many developmental stages and embryonic structures.

Here, we present a protocol for fluorescent antibody-mediated detection of proteins in whole preparations of zebrafish embryos and larvae.

Ganzer Berg Immunhistochemie in Zebrafisch Embryonen und Larven

Immunohistochemistry is a widely used technique to explore protein expression and localization during both normal developmental and disease states. ...

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.

Wohnung Berge Vorbereitung für Beobachtung und Analyse der Zebrafisch-Embryo Proben von Bunt Ganze Berge<em&gt; In situ</em&gt; Hybridisierung

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

In Situ Hybridization Combined with Immunohistochemistry in Cryosectioned Zebrafish Embryos

As a vertebrate, the zebrafish has been widely used in biological studies. Zebrafish and humans share high genetic homology, which allows its use as a model for human diseases. Gene function study is based on the detection of gene expression patterns. Although immunohistochemistry offers a powerful way to assay protein expression, the limited number of commercially available antibodies in zebrafish restricts the application of costaining. In situ hybridization is widely used in zebrafish embryos to detect mRNA expression. This protocol describes how to obtain images by combining in situ hybridization and immunohistochemistry for zebrafish embryo sections. In situ hybridization was performed prior to cryosectioning, followed by antibody staining. Immunohistochemistry and the imaging of a single cryosection were performed after in situ hybridization. The protocol is helpful to unravel the expression pattern of two genes, first by in situ transcript detection and then by immunohistochemistry against a protein in the same section.

In Situ Hybridization Combined with Immunohistochemistry in Cryosectioned Zebrafish Embryos

This protocol describes how to obtain images by combining in situ hybridization and immunohistochemistry of zebrafish embryonic sections. In situ hybridization was performed prior to cryosectioning, followed by antibody staining. It is useful to detect the expression patterns of two genes in zebrafish if there is a paucity of antibodies.

In situ Hybridisierung kombiniert mit Immunhistochemie in kryogeschnittenen Zebrafischembryonen

As a vertebrate, the zebrafish has been widely used in biological studies. Zebrafish and humans share high genetic homology, which allows its use as a ...