המחברים מבקשים להודות לניקול מ &#39;נמט (אוניברסיטת ג&#39;ורג&#39;יה) וז&#39;אן פיר מ&#39; (LANL) על עזר בקצירת רקמות עוף, וסטיבן א פרינגר על עזרתו בזמן צילומים. הטיפול של כל ציפור במחקר זה היה בעמידה במכונים הלאומיים לבריאות הנחיות לשימוש האנושי בחיות מעבדה ואת כל הפרוטוקולים אושרו על ידי טיפול בבעלי החיים וועדות המוסדיים השתמש בלוס אלמוס לביטחון הלאומי, LLC, מפעיל של לוס אלמוס המעבדה הלאומית תחת חוזה מס DE-AC52-06NA25396 עם משרד אנרגיה של ארה&quot;ב. הטיפול בעכברים במחקר זה עולה בקנה אחד עם פרוטוקול UCSD חיים מאושרים. רקמות אדם התקבלו כחלק מפרוטוקול IRB המאושר UCSD. עבודה זו נתמכה על ידי מענק מאוניברסיטת 118645 תכנית נשיא דמי מעבדת קליפורניה (PG) והמענק NS047101 מהמכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ו( מתקן Neuroscience מיקרוסקופי משותף, אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו) שבץ.

<ol>
	<li>Slayter, H. S., Wold, J. K., Midtvedt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+mucin+of+germ-free+rats.+Biochemical+and+electron-microscopic+characterization.">Intestinal mucin of germ-free rats. Biochemical and electron-microscopic characterization.</a> Carbohydr. Res. 222, 1-9 (1991).</li><li>Lamblin, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+carbohydrate+diversity+of+human+respiratory+mucins:+a+protection+of+the+underlying+mucosa.">The carbohydrate diversity of human respiratory mucins: a protection of the underlying mucosa.</a> Am. Rev. Respir. Dis. 144, S19-S24 (1991).</li><li>Corfield, A. P., Carroll, D., Myerscough, N., Probert, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mucins+in+the+gastrointestinal+tract+in+health+and+disease.">Mucins in the gastrointestinal tract in health and disease.</a> Front. Biosci. 6, D1321-D1357 (2001).</li><li>Turner, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+mucosal+barrier+function+in+health+and+disease.">Intestinal mucosal barrier function in health and disease.</a> Nat. Rev. Immunol. 9, 799-809 (2009).</li><li>Lievin-Le Moal, V., Servin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+front+line+of+enteric+host+defense+against+unwelcome+intrusion+of+harmful+microorganisms:+mucins,+antimicrobial+peptides,+and+microbiota.">The front line of enteric host defense against unwelcome intrusion of harmful microorganisms: mucins, antimicrobial peptides, and microbiota.</a> Clin. Microbiol. Rev. 19, 315-337 (2006).</li><li>Kim, Y. S., Ho, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+goblet+cells+and+mucins+in+health+and+disease:+recent+insights+and+progress.">Intestinal goblet cells and mucins in health and disease: recent insights and progress.</a> Curr. Gastroenterol. Rep. 12, 319-330 (2010).</li><li>Nochi, T., Kiyono, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innate+immunity+in+the+mucosal+immune+system.">Innate immunity in the mucosal immune system.</a> Curr. Pharm. Des. 12, 4203-4213 (2006).</li><li>Vareille, M., Kieninger, E., Edwards, M. R., Regamey, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+airway+epithelium:+soldier+in+the+fight+against+respiratory+viruses.">The airway epithelium: soldier in the fight against respiratory viruses.</a> Clin. Microbiol. Rev. 24, 210-229 (2011).</li><li>McGuckin, M. A., Linden, S. K., Sutton, P., Florin, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mucin+dynamics+and+enteric+pathogens.">Mucin dynamics and enteric pathogens.</a> Nat. Rev. Microbiol. 9, 265-278 (2011).</li><li>Knowles, M. R., Boucher, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mucus+clearance+as+a+primary+innate+defense+mechanism+for+mammalian+airways.">Mucus clearance as a primary innate defense mechanism for mammalian airways.</a> J. Clin. Invest. 109, 571-577 (2002).</li><li>Johansson, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inner+of+the+two+Muc2+mucin-dependent+mucus+layers+in+colon+is+devoid+of+bacteria.">The inner of the two Muc2 mucin-dependent mucus layers in colon is devoid of bacteria.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 15064-15069 (2008).</li><li>Hooper, L. V., Macpherson, 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=Immune+adaptations+that+maintain+homeostasis+with+the+intestinal+microbiota.">Immune adaptations that maintain homeostasis with the intestinal microbiota.</a> Nat. Rev. Immunol. 10, 159-169 (2010).</li><li>Hayat, M. A., Hayat, M. 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> Microscopy, Immunohistochemistry, and Antigen Retrieval Methods: For Light and Electron Microscopy. , 53-70 (2002).</li><li>Cohen, M., Hurtado-Ziola, N., Varki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ABO+blood+group+glycans+modulate+sialic+acid+recognition+on+erythrocytes.">ABO blood group glycans modulate sialic acid recognition on erythrocytes.</a> Blood. 114, 3668-3676 (2009).</li><li>Cohen, M., Varki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sialome--far+more+than+the+sum+of+its+parts.">The sialome--far more than the sum of its parts.</a> OMICS. 14, 455-464 (2010).</li><li>Ota, H., Katsuyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternating+laminated+array+of+two+types+of+mucin+in+the+human+gastric+surface+mucous+later.">Alternating laminated array of two types of mucin in the human gastric surface mucous later.</a> Histochemical J. 24, 86-92 (1992).</li><li>Matsuo, K., Ota, H., Akamatsu, T., Sugiyama, A., Katsuyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histochemistry+of+the+surface+mucous+gel+layer+of+the+human+colon.">Histochemistry of the surface mucous gel layer of the human colon.</a> Gut. 40, 782-789 (1997).</li><li>Boyde, A., Maconnachie, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+with+lithium+salts+reduces+ethanol+dehydration+shrinkage+of+glutaraldehyde+fixed+tissue.">Treatment with lithium salts reduces ethanol dehydration shrinkage of glutaraldehyde fixed tissue.</a> Histochemistry. 66, 181-187 (1980).</li></ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

שימור אפיטופים ריר וglycan ברקמות קפואות עדיף על זה של רקמות שהוטבעו בפרפין. אנחנו הוכחנו שימור שכבת ריר מופרש (תרשימי 1 ו 3) וההפצה של שלושה מבני glycans (איור 3) ברקמות קפואות לעומת רקמות פרפין מוטבעים. fixatives מיוחד, כגון הפתרון של Carnoy (אתנול 60%, כלורופורם 30%, 10% חומצה אצטית) 17 פותחו לשימור אופטימלי של שכבת הריר בדגימות רקמה. במצב אופטימלי, פתרון זה עשוי לשמש לאיסוף דגימות רקמה שמוקדשות ללימודי ריר והוצג לשמור על המראה התקין של שכבת ריר 16-17. שכבת הריר בדגימות קפואות מבולבלות המוטבעת באוקטובר מופיעה מחוספסת ובאזורים מסוימים עשויה להתנתק מהרקמות, לעומת זאת עובי השכבה הכולל הוא בהסכם עם זה שנצפה ברקמות שהיו קבועים עם הפתרון וembedd של Carnoyאד בפרפין 16-17. לדוגמה, שכבת הריר בסעיף רקמה קפוא מעי גס היא ~ 100 מיקרומטר (איור 1), שנמצא בטווח שדווח למדגם Carnoy&#39;s קבוע מעי גס 55.4 ± 2.5 מיקרומטר (טווח 7.7-204.8 מיקרומטר) 16. זה כבר ידוע במשך עשרות שנים שתוצאות התייבשות אתנול בהצטמקות ~ 30% מדגימות ביולוגיות 18, וכי ממסים אורגניים כגון קסילן, שומנים כלורופורם לחלץ, גליקוליפידים, ובמידה מסוימת, Citrisolv וחלבונים מהרקמות 13. עיבוד רקמות להטבעת פרפין כולל את השלבים הבאים: קיבעון (10% נאגרו פורמלין), התייבשות (ריכוז אתנול הגדלה), וסליקה (Citrisolv או קסילן). על ידי חיקוי הפעולות הבאות על חלקי רקמה קפוא יתבטלו, הראינו כי תמציות Citrisolv ליחה מחלקי רקמה קפוא וכתוצאה ממורפולוגיה רקמה שדומה לזו של רקמות פרפין מוטבע (Figurדואר 2, לוח ימני). בניגוד לכך, שכבת הריר לא שונתה על ידי דגירה עם פורמלין או אתנול (איור 2, שמאל ומרכז פנלים). הדבר מצביע על כך צעד הסליקה של הליך הטבעת פרפין הסטנדרטי, אשר דורש דגירה ממושכת בCitrisolv / קסילן, התוצאות בקריסה של שכבת הריר. קיבעון פורמלין אינו פוגע בחלקי רקמות קפואים ושכבת הריר שהיו קבועים בפורמלין יכול בקלות להיות מוכתם בקטינים ונוגדנים נגד glycans, גליקוליפידים וחלבונים (איורים 2, 3, 6). השפעות אלה עשויות להיות זניחות לחקר חלבוני קרום כפותים ורקמות פתולוגיה, אבל הם הרסניים למבני hydrated מאוד כגון שכבת הריר המופרש. עם זאת מחקרים היסטולוגיים של mucins עדיין מתנהלים בעיקר עם דגימות פרפין מוטבע-, שבו שימור שכבת הריר היא הכי מוצלח. בניתוח מעמיק של הרכב שכבת ריר כגון זהותו המדויקת של seשילובי גליקופרוטאין MUC כפותים creted או קרום דורשים נוגדנים ספציפיים וספקטרומטריית מסות לזיהוי מעמודי תווך החלבון. שימור שכבת הריר הוא אך הדרישה הראשונית ללימודים כאלה. מעבדות רבות דגימות רקמה קפואה באוקטובר שנגבו בעבר עבור פרויקטים שונים, רקמות אלה יכולות לשמש בקלות ללמוד mucins, גליקוליפידים, והפצת glycan מבטלת את הצורך לאסוף רקמות לתוך fixatives המיוחד המיועדים באופן ייחודי לשימור ריר. רקמות קפואות עוברות עיבוד מינימאלי ולכן החלוקה הטבעית של glycans, שהם hydrated בטבע, נשמרה. זה חשוב במיוחד בתחום של אינטראקציות מיקרוביאלי-מארחת. ידע של הפצה ושפע נטורליסטית של mucins מופרש והרבה מבני glycan לקשט מולקולות אלה &quot;מכשול&quot; יהיה מפתח להבנת הגנה מארחת, ניצול חיידקים וpathogenesהוא.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שמו של מגיב וציוד </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td></tr><tr><td> וטאן 2-תיל </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> 03551-4 </td></tr><tr><td> ערכת מצע peroxidase AEC </td><td> מעבדות וקטור </td><td> SK-4200 </td></tr><tr><td> Alcian הכחול </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> A3157 </td></tr><tr><td> Anti-CA 19-9 נוגדן חד שבטי </td><td> Calbiochem </td><td> CA1003 </td></tr><tr><td> נוגדנים חד שבטיים נגד MUC5AC </td><td> Millipore </td><td> MAB2011 </td></tr><tr><td> Avidin-ביוטין חסימת ערכה </td><td> מעבדות וקטור </td><td> SP-2001 </td></tr><tr><td> נוגדן החמור Biotinylated נגד עכבר </td><td> Immunoresearch ג&#39;קסון </td><td> 90863 </td></tr><tr><td> Biotinylated SNA </td><td> מעבדות וקטור </td><td> B-1305 </td></tr><tr><td> סרום השור Albuדקות </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> A4503 </td></tr><tr><td> כיטין-hydrolyzate </td><td> מעבדות וקטור </td><td> SP-0090 </td></tr><tr><td> Cryostat microtome </td><td> Microsystems היקה </td><td> יקה CM 1800 </td></tr><tr><td> Hematoxylin </td><td> Surgipath רפואי התעשייה </td><td> 3801570 </td></tr><tr><td> מי חמצן 30% </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> H325-100 </td></tr><tr><td> Jacalin-FITC </td><td> מעבדות וקטור </td><td> FL-1151 </td></tr><tr><td> Hematoxylin של המאייר </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> MHS32 </td></tr><tr><td> Melibiose </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> M5500 </td></tr><tr><td> אדום מהיר גרעיני </td><td> מעבדות וקטור </td><td> H-3403 </td></tr><tr><td> מתחם אוקטובר </td><td> VWR הבינלאומי </td><td> 25608-930 </td></tr><tr><td> streptavidin peroxidase מצומדת </td><td> Immunoresearch ג&#39;קסון </td><td> 94638 </td></tr><tr><td> מגיב שייף </td><td> מדעי מיקרוסקופ אלקטרונים </td><td> 26052 </td></tr><tr><td> sWGA-rhodamine </td><td> מעבדות וקטור </td><td> RL1022S </td></tr><tr><td> TKH2 נוגדן חד שבטי </td><td> ATCC </td><td> HB-9654 </td></tr><tr><td> תקשורת VectaMount המימית הרכבה </td><td> מעבדות וקטור </td><td> H-5501 </td></tr><tr><td> Cytoseal 60 </td><td> Thermo Scientific </td><td> 8310-4 </td></tr><tr><td> תבניות פיל-Way </td><td> Polysciences בע&quot;מ </td><td> 18646A-1 </td></tr></tbody></table>

using unfixed, frozen tissues to study natural mucin distribution

Mucins הם גליקופרוטאינים O צמודים מורכבים וכבדות מסוכרת, המכילים פחמימות יותר מ 70% ממשקל 1-3. mucins המופרש, המיוצר על ידי תאי גביע ורירית הקיבה, מספק פיגום לשכבת ריר מיקרומטרים בעובי שקווי epithelia של המעיים ומערכת נשימת 3,4. בנוסף לmucins, שכבות ריר מכילות גם פפטידים מיקרוביאלית, הציטוקינים ונוגדנים 5-9. שכבת הריר היא חלק חשוב מחסינות מולדת מארח, ומהווה את קו ההגנה הראשון נגד פולשי מיקרואורגניזמים 8,10-12. ככזה, הליחה כפופה לאינטראקציות רבות עם חיידקים, שני פתוגנים וsymbionts וmucins המופרש יוצרים ממשק חשוב לאינטראקציות אלה. המחקר של אינטראקציות ביולוגיות כאלה בדרך כלל שיטות היסטולוגית לאיסוף רקמות וכתמים. שתי השיטות הנפוצות ביותר היסטולוגית לאיסוף רקמות וpreservation במרפאת ובמעבדות מחקר הוא: קיבוע פורמלין ואחרי הטבעת פרפין, והקפאת רקמות, ואחרי ההטבעה בתקשורת cryo-protectant. דגימות רקמת פרפין המוטבע בייצור חלקים עם תכונות אופטימליות להדמיה היסטולוגית כולל בהירות ומורפולוגיה מוגדרת היטב. עם זאת, במהלך תהליך הטבעת פרפין מספר אפיטופים הפך שונה וכדי ללמוד אפיטופים אלה, חלקי רקמה צריכים להיות מעובד נוסף עם אחד משיטות יחזרו epitope רבות 13. mucins ושומנים מופרשים מופקים מהרקמות במהלך צעד סליקת פרפין ההטבעה, הדורש להאריך דגירה עם ממסים אורגניים (קסילן או Citrisolv). לכן גישה זו היא תת אופטימלית למחקרים שהתמקדו בטבע וההפצה של mucins וליחה בגוף חי. לעומת זאת, רקמות הקפאה בטמפרטורה אופטימלית חיתוך (אוקטובר) הטבעה בינוניתחללי התייבשות וסליקה של המדגם, ושומר על לחות המדגם. זה מאפשר לשימור טוב יותר של שכבת ריר ההתייבשות, ובכך מאפשר הלימוד של התפקידים הרבים של mucins בביולוגית אפיתל. מאחר שהשיטה זאת דורשת עיבוד מינימאלי של הרקמה, הרקמה נשמרה במצבו טבעי יותר. סעיפי רקמות קפואות לכן אינם דורשים כל טיפול נוסף, לפני הצביעה ויכולים בקלות להיות מנותח באמצעות שיטות אימונוהיסטוכימיה. אנחנו מדגימים שימור שכבת ריר מיקרומטרים בעובי מופרש במעי גס בדגימות מוקפאות. שכבה זו היא באופן דרסטי כאשר אותם רקמות מוטבעות בפרפין. אנחנו גם מדגימים מכתימים immunofluorescence של אפיטופים glycan הוצגו על mucins באמצעות קטיני צמח. היתרון של גישה זו הוא שהיא אינה דורשת את השימוש בfixatives המיוחד ומאפשרת ניצול רקמות קפואות שעשויות להיות כבר נשתמרו במעבדה.

Watch this Scientific Journal Video about Using Unfixed, Frozen Tissues to Study Natural Mucin Distribution at JoVE.com

Using Unfixed, Frozen Tissues to Study Natural Mucin Distribution

דגימות רקמה קפוא מבולבלות גלומות במדיום טמפרטורה אופטימלי חיתוך (אוקטובר) יכולות לשמש כדי לחקור הפצה וglycosylation טבעית של ריר מופרש. בעיבוד רקמות גישה זו היא מינימאלי והמצגת הטבעית של גליקוליפידים, mucins וglycan-אפיטופים נשמרה. סעיפי רקמות יכולים להיות מנותחים על ידי אימונוהיסטוכימיה באמצעות זיהוי פלואורסצנטי או chromogenic.

שימוש ברקמות תתבטלנה, קפואות ללמוד הפצת mucin טבעית

Mucins are complex and heavily glycosylated O-linked glycoproteins, which contain more than 70% carbohydrate by weight1-3. Secreted mucins, produced by ...

using-unfixed-frozen-tissues-to-study-natural-mucin-distribution

Research

JoVE Journal

Biology

47.5K Views.  University of California, San Diego. דגימות רקמה קפוא מבולבלות גלומות במדיום טמפרטורה אופטימלי חיתוך (אוקטובר) יכולות לשמש כדי לחקור הפצה וglycosylation טבעית של ריר מופרש. בעיבוד רקמות גישה זו היא מינימאלי והמצגת הטבעית של גליקוליפידים, mucins וglycan-אפיטופים נשמרה. סעיפי רקמות יכולים להיות מנותחים על ידי א?...

Video: Using Unfixed, Frozen Tissues to Study Natural Mucin Distribution

Testing Visual Sensitivity to the Speed and Direction of Motion in Lizards

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of the visual system provide more empirical evidence for functional applications. Investigation into the sensory system provides information about the sensory capacity, learning and memory ability, and establishes known baseline behaviour in which to gauge deviations (Burghardt, 1977). However, unlike mammalian or avian systems, testing for learning and memory in a reptile species is difficult. Furthermore, using an operant paradigm as a psychophysical measure of sensory ability is likewise as difficult. Historically, reptilian species have responded poorly to conditioning trials because of issues related to motivation, physiology, metabolism, and basic biological characteristics. Here, I demonstrate an operant paradigm used a novel model lizard species, the Jacky dragon (Amphibolurus muricatus) and describe how to test peripheral sensitivity to salient speed and motion characteristics. This method uses an innovative approach to assessing learning and sensory capacity in lizards. I employ the use of random-dot kinematograms (RDKs) to measure sensitivity to speed, and manipulate the level of signal strength by changing the proportion of dots moving in a coherent direction. RDKs do not represent a biologically meaningful stimulus, engages the visual system, and is a classic psychophysical tool used to measure sensitivity in humans and other animals. Here, RDKs are displayed to lizards using three video playback systems. Lizards are to select the direction (left or right) in which they perceive dots to be moving. Selection of the appropriate direction is reinforced by biologically important prey stimuli, simulated by computer-animated invertebrates.

Testing visual sensitivity in lizards using an operant conditioning paradigm that employs video playback of random-dot kinematograms and computer-generated invertebrates.

בדיקת רגישות חזותית על מהירות ועל כיוון התנועה של לטאות

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of ...

Computer-Generated Animal Model Stimuli

Communication between animals is diverse and complex. Animals may communicate using auditory, seismic, chemosensory, electrical, or visual signals. In particular, understanding the constraints on visual signal design for communication has been of great interest. Traditional methods for investigating animal interactions have used basic observational techniques, staged encounters, or physical manipulation of morphology. Less intrusive methods have tried to simulate conspecifics using crude playback tools, such as mirrors, still images, or models. As technology has become more advanced, video playback has emerged as another tool in which to examine visual communication (Rosenthal, 2000). However, to move one step further, the application of computer-animation now allows researchers to specifically isolate critical components necessary to elicit social responses from conspecifics, and manipulate these features to control interactions. Here, I provide detail on how to create an animation using the Jacky dragon as a model, but this process may be adaptable for other species. In building the animation, I elected to use Lightwave  3D to alter object morphology, add texture, install bones, and provide comparable weight shading that prevents exaggerated movement. The animation is then matched to select motor patterns to replicate critical movement features. Finally, the sequence must rendered into an individual clip for presentation. Although there are other adaptable techniques, this particular method had been demonstrated to be effective in eliciting both conspicuous and social responses in staged interactions.

Computer-generated stimuli using the Jacky dragon as a model.

מחשב שנוצר מודל החיה גירויים

Communication between animals is diverse and complex. Animals may communicate using auditory, seismic, chemosensory, electrical, or visual signals. In ...

Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish

Optokinetic response (OKR) is a behavior that an animal vibrates its eyes to follow a rotating grating around it. It has been widely used to assess the visual functions of larval zebrafish1-5. Nevertheless, the standard protocol for larval fish is not yet readily applicable in adult zabrafish. Here, we introduce how to measure the OKR of adult zebrafish with our simple custom-built apparatus using a new protocol which is established in our lab. Both our apparatus and step-by-step procedure of OKR in adult zebrafish are illustrated in this video. In addition, the measurements of the larval OKR, as well as the optomotor response (OMR) test of adult zebrafish, are also demonstrated in this video. This OKR assay of adult zebrafish in our experiment may last for up to 4 hours. Such OKR test applied in adult fish will benefit to visual function investigation more efficiently when the adult fish vision system is manipulated.
Su-Qi Zou and Wu Yin contributed equally to this paper.

Optokinetic response has been widely used to assess the visual functions of larval zebrafish. Nevertheless, the standard protocol for larval fish is not yet readily applicable in adults1-5. Here, we introduce how to measure the OKR of adult zebrafish using a new protocol which is established in our lab.

שימוש בתגובה optokinetic ללמוד לתפקד החזותי של דג הזברה

Optokinetic response (OKR) is a behavior that an animal vibrates its eyes to follow a rotating grating around it. It has been widely used to assess the ...

Reverse Genetic Morpholino Approach Using Cardiac Ventricular Injection to Transfect Multiple Difficult-to-target Tissues in the Zebrafish Larva

The zebrafish is an important model to understand the cell and molecular biology of organ and appendage regeneration. However, molecular strategies to employ reverse genetics have not yet been adequately developed to assess gene function in regeneration or tissue homeostasis during larval stages after zebrafish embryogenesis, and several tissues within the zebrafish larva are difficult to target. Intraventricular injections of gene-specific morpholinos offer an alternative method for the current inability to genomically target zebrafish genes in a temporally controlled manner at these stages. This method allows for complete dispersion and subsequent incorporation of the morpholino into various tissues throughout the body, including structures that were formerly impossible to reach such as those in the larval caudal fin, a structure often used to noninvasively research tissue regeneration. Several genes activated during larval finfold regeneration are also present in regenerating adult vertebrate tissues, so the larva is a useful model to understand regeneration in adults. This morpholino dispersion method allows for the quick and easy identification of genes required for the regeneration of larval tissues as well as other physiological phenomena regulating tissue homeostasis after embryogenesis. Therefore, this delivery method provides a currently needed strategy for temporal control to the evaluation of gene function after embryogenesis.&#160;

An adaptable reverse genetic method for zebrafish to assess gene function during later stages of development and physiological homeostasis such as tissue regeneration using intraventricular injections of gene-specific morpholinos.

הפוך גישת morpholino גנטית באמצעות הזרקת לב חדרית לtransfect רקמות קשה ליעד מרובים בזחל דג הזברה

The zebrafish is an important model to understand the cell and molecular biology of organ and appendage regeneration. However, molecular strategies to ...

High-throughput Image Analysis of Tumor Spheroids: A User-friendly Software Application to Measure the Size of Spheroids Automatically and Accurately

The increasing number of applications of three-dimensional (3D) tumor spheroids as an in vitro model for drug discovery requires their adaptation to large-scale screening formats in every step of a drug screen, including large-scale image analysis. Currently there is no ready-to-use and free image analysis software to meet this large-scale format. Most existing methods involve manually drawing the length and width of the imaged 3D spheroids, which is a tedious and time-consuming process. This study presents a high-throughput image analysis software application &#8211; SpheroidSizer, which measures the major and minor axial length of the imaged 3D tumor spheroids automatically and accurately; calculates the volume of each individual 3D tumor spheroid; then outputs the results in two different forms in spreadsheets for easy manipulations in the subsequent data analysis. The main advantage of this software is its powerful image analysis application that is adapted for large numbers of images. It provides high-throughput computation and quality-control workflow. The estimated time to process 1,000 images is about 15 min&#160;on a minimally configured laptop, or around 1 min&#160;on a multi-core performance workstation. The graphical user interface (GUI) is also designed for easy quality control, and users can manually override the computer results. The key method used in this software is adapted from the active contour algorithm, also known as Snakes, which is especially suitable for images with uneven illumination and noisy background that often plagues automated imaging processing in high-throughput screens. The complimentary &#8220;Manual Initialize&#8221; and &#8220;Hand Draw&#8221; tools provide the flexibility to SpheroidSizer in dealing with various types of spheroids and diverse quality images. This high-throughput image analysis software remarkably reduces labor and speeds up the analysis process. Implementing this software is beneficial for 3D tumor spheroids to become a routine in vitro model for drug screens in industry and academia.

We present a high-throughput image analysis software application to measure the size of three-dimensional tumor spheroids imaged with bright-field microscopy. This application provides a fast and effective way to examine the effects of therapeutic drugs on spheroids, which is beneficial for researchers who wish to use spheroids in drug screens.

ניתוח תפוקה גבוהה תמונה של spheroids גידול: יישום תוכנה ידידותי למשתמש כדי למדוד את גודל של spheroids באופן אוטומטי ומדויק

The increasing number of applications of three-dimensional (3D) tumor spheroids as an in vitro model for drug discovery requires their adaptation to ...

Using Mouse Mammary Tumor Cells to Teach Core Biology Concepts: A Simple Lab Module

Undergraduate biology students are required to learn, understand and apply a variety of cellular and molecular biology concepts and techniques in preparation for biomedical, graduate and professional programs or careers in science. To address this, a simple laboratory module was devised to teach the concepts of cell division, cellular communication and cancer through the application of animal cell culture techniques. Here the mouse mammary tumor (MMT) cell line is used to model for breast cancer. Students learn to grow and characterize these animal cells in culture and test the effects of traditional and non-traditional chemotherapy agents on cell proliferation. Specifically, students determine the optimal cell concentration for plating and growing cells, learn how to prepare and dilute drug solutions, identify the best dosage and treatment time course of the antiproliferative agents, and ascertain the rate of cell death in response to various treatments. The module employs both a standard cell counting technique using a hemocytometer and a novel cell counting method using microscopy software. The experimental procedure lends to open-ended inquiry as students can modify critical steps of the protocol, including testing homeopathic agents and over-the-counter drugs. In short, this lab module requires students to use the scientific process to apply their knowledge of the cell cycle, cellular signaling pathways, cancer and modes of treatment, all while developing an array of laboratory skills including cell culture and analysis of experimental data not routinely taught in the undergraduate classroom.

A feasible laboratory module for biology undergraduates that explores advanced cellular and molecular concepts using animal cell culture is described. Students grow, characterize and manipulate a breast cancer cell model by exposure to chemotherapy agents. Cell viability is assayed through cell counting using both a standard and novel method.

שימוש בתאים סרטניים עכבר החלב ללמד מושגי ביולוגיה Core: מודול מעבדה פשוט

Undergraduate biology students are required to learn, understand and apply a variety of cellular and molecular biology concepts and techniques in ...

Using Caco-2 Cells to Study Lipid Transport by the Intestine

Studies of dietary fat absorption are generally conducted by using an animal model equipped with a lymph cannula. Although this animal model is widely accepted as the in vivo model of dietary fat absorption, the surgical techniques involved are challenging and expensive. Genetic manipulation of the animal model is also costly and time consuming. The alternative in vitro model is arguably more affordable, timesaving, and less challenging. Importantly, the in vitro model allows investigators to examine the enterocytes as an isolated system, reducing the complexity inherent in the whole organism model. This paper describes how human colon carcinoma cells (Caco-2) can serve as an in vitro model to study the enterocyte transport of lipids, and lipid-soluble drugs and vitamins. It explains the proper maintenance of Caco-2 cells and the preparation of their lipid mixture; and it further discusses the valuable option of using the permeable membrane system. Since differentiated Caco-2 cells are polarized, the main advantage of using the permeable membrane system is that it separates the apical from the basolateral compartment. Consequently, the lipid mixture can be added to the apical compartment while the lipoproteins can be collected from the basolateral compartment. In addition, the effectiveness of the lentivirus expression system in upregulating gene expression in Caco-2 cells is discussed. Lastly, this paper describes how to confirm the successful isolation of intestinal lipoproteins by transmission electron microscopy (TEM).

Caco-2 cells can serve as an in vitro model to study the enterocyte transport of lipids, and lipid-soluble drugs/vitamins. The permeable membrane system separates the apical from the basolateral compartment, while the lentivirus expression system offers an effective gene overexpression method. The isolation of lipoproteins is confirmed by TEM.

באמצעות קאקו-2 תאים לחקר ליפידים תחבורה במעי

Studies of dietary fat absorption are generally conducted by using an animal model equipped with a lymph cannula. Although this animal model is widely ...

Mucin Agarose Gel Electrophoresis: Western Blotting for High-molecular-weight Glycoproteins

Mucins, the heavily-glycosylated proteins lining mucosal surfaces, have evolved as a key component of innate defense by protecting the epithelium against invading pathogens. The main role of these macromolecules is to facilitate particle trapping and clearance while promoting lubrication of the mucosa. During protein synthesis, mucins undergo intense O-glycosylation and multimerization, which dramatically increase the mass and size of these molecules. These post-translational modifications are critical for the viscoelastic properties of mucus. As a result of the complex biochemical and biophysical nature of these molecules, working with mucins provides many challenges that cannot be overcome by conventional protein analysis methods. For instance, their high-molecular-weight prevents electrophoretic migration via regular polyacrylamide gels and their sticky nature causes adhesion to experimental tubing. However, investigating the role of mucins in health (e.g., maintaining mucosal integrity) and disease (e.g., hyperconcentration, mucostasis, cancer) has recently gained interest and mucins are being investigated as a therapeutic target. A better understanding of the production and function of mucin macromolecules may lead to novel pharmaceutical approaches, e.g., inhibitors of mucin granule exocytosis and/or mucolytic agents. Therefore, consistent and reliable protocols to investigate mucin biology are critical for scientific advancement. Here, we describe conventional methods to separate mucin macromolecules by electrophoresis using an agarose gel, transfer protein into nitrocellulose membrane, and detect signal with mucin-specific antibodies as well as infrared fluorescent gel reader. These techniques are widely applicable to determine mucin quantitation, multimerization and to test the effects of pharmacological compounds on mucins.

Mucins are high-molecular-weight glycoconjugates, with size ranging from 0.2 to 200 megadalton (MDa). As a result of their size, mucins do not penetrate conventional polyacrylamide gels and require larger pores for separation. We provide a detailed protocol for mucin agarose gel electrophoresis to assess relative quantification and study polymer assembly.

Mucin Agarose ג&#39;ל אלקטרופורזה: מערבי סופג עבור גליקופרוטאינים גבוה בעל משקל מולקולרי


Mucins, the heavily-glycosylated proteins lining mucosal surfaces, have evolved as a key component of innate defense by protecting the epithelium against ...

Deploying Community Scientists to Conduct Nondestructive Genetic Sampling of Rare Butterfly Populations

Global insect declines continue to accelerate. Effective genetic sampling is critically needed to advance the understanding of many taxa and address existing knowledge gaps. This protocol represents a demonstrated method for nondestructively sampling rare butterflies for population genetic structure or DNA barcoding analyses. It uses the chorion of hatched butterfly ovae to yield sufficiently high quantity and quality DNA for successful gene sequencing to confirm species identity and quantify genetic variation. It may be particularly useful when other tissue sampling techniques are impractical or unavailable. While developed for a lepidopteran, it nonetheless could easily be adapted for use with other insect species. It was specifically designed with ease of use as a goal to help maximize broad implementation by individuals of varying experience and skill levels, such as community scientists, conservation practitioners, and students, and for use over large geographic areas to facilitate broad population sampling. The data generated can help inform taxonomic and listing decisions, conservation and management actions, and enhance basic ecological research.

Here, we present a straightforward protocol for noninvasive genetic sampling of butterfly populations based on the field collection of residual egg debris. It can be used to confirm species identity and quantify genetic variation. This protocol can be easily adapted to broader groups for community science involvement.

פריסת מדעני קהילה לביצוע דגימה גנטית לא פולשנית של אוכלוסיות פרפרים נדירות

Global insect declines continue to accelerate. Effective genetic sampling is critically needed to advance the understanding of many taxa and address ...

בידוד ויצירת פרופיל של גרעינים בודדים מרקמות יונקים קפואים

A Simple, Quick, and Partially Automated Protocol for the Isolation of Single Nuclei from Frozen Mammalian Tissues for Single Nucleus Sequencing

Single-cell and single-nucleus RNA sequencing have become common laboratory applications due to the wealth of transcriptomic information that they provide. Single nucleus RNA sequencing, particularly, is useful for investigating gene expression in difficult-to-dissociate tissues. Furthermore, this approach is also compatible with frozen (archival) material. Here, we describe a protocol to isolate high-quality single nuclei from frozen mammalian tissues for downstream single nucleus RNA sequencing in a partially-automated manner using commercially available instruments and reagents. Specifically, a robotic dissociator is used to automate and standardize tissue homogenization, followed by an optimized chemical gradient to filter the nuclei. Lastly, we accurately and automatically count the nuclei using an automated fluorescent cell counter. The performance of this protocol is demonstrated on mouse brain, rat kidney, and cynomolgus liver and spleen tissue. This protocol is straightforward, rapid, and readily adaptable to various mammalian tissues without requiring extensive optimization and provides good quality nuclei for downstream single nuclei RNA sequencing.

מחבר זרקור: שיפור גילוי תרופות - פיתוח פרוטוקולים אוטומטיים וסטנדרטיים למיצוי גרעינים מרקמות קפואות 

The study describes a simple, quick, and partially automated protocol to isolate high-quality nuclei from frozen mammalian tissues for downstream single nuclei RNA sequencing.