このプロジェクトは、コストの協会から資金を受けている (食品と農業コスト アクション FA1205: インプレス (ジョージア州 No 642893) プロジェクト AQUAGAMETE と欧州連合のホライゾン 2020年研究と技術革新プログラムの下でマリー マリアスクウォドフスカ キュリー。具体的にはこのプロジェクトの記録ビデオで彼の積極的な参加の学生アルベルト ・ ヴェンドレル ベルナベウ、PROiSER の科学的なチームに感謝したいと思います。

含む動物対象としている手順は、農業生産や家畜、大学パラオレイ バレンシアでの一般的な方向性によって (2015/VSC/エンドウ/00064) を承認しました。
1. 捕われの身で精子を成熟したヨーロッパのウナギから収集します。
注: 使用ヨーロッパうなぎ男性海水と一定した温度 (20 ° C) での再循環システム タンクに保持されます。毎週の腹腔内注射 (ひと絨毛性ゴナドトロピン (hCG); 魚体重の g あたり 1.5 IU) を通してホルモンを扱います。慣らす徐々 に始まる 3 日間淡水魚に海水交換が続く (1/3 水タンク内の) 37.0 g/mL の塩分濃度に到達するまで 2 日おき。
<ol><li>良質の精子のサンプルを取得するホルモン注射後 24 h ウナギを麻酔します。<ol>
<li>あらかじめ、麻酔の準備: 70% エタノール 100 mL にベンゾカインの 300 mg を追加。よく混合し、4 ° C で保存</li>
		<li>60 mg/L の最終的な集中を取得し、正しくミックス システム水の 5 L の柔軟なバケツにベンゾカインを希釈します。</li>
		<li>ベンゾカイン システム水とバケツに魚を転送します。魚が落ち着くまで、数分を待ってください。</li>
	</ol>
</li>
	<li>水で陰部をクリアし、糞便、尿や海水によって精子サンプルの汚染を避けるために吸水紙を乾燥します。</li>
	<li>腹部に穏やかな圧力を適用し、真空ポンプを使った 15 mL プラスチック チューブに精子を採取します。精子の量まで 6-7 mL、男性によって。</li>
	<li>運動解析を実施するまで少なくとも 1 時間のための 4 ° C で精子サンプルを保ちます。</li>
</ol>2. 冷蔵庫で冷やし、精子サンプルを希釈
<ol><li>原因の解決策を事前に準備します。 注: それぞれの種に固有のエクステンダー ・ ソリューションで精子サンプルを希釈する必要があります。<ol>
<li>うなぎ精子サンプル (P1 中) の非活性化メディアを準備します。重炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウムと 250 mL の蒸留水に塩化カルシウム 0.037 g 0.56 g の 0.127 g の 1.828 g 0.42 g を追加します。ミックスも解散します。4 ° C でのストア</li>
	</ol>
</li>
	<li>一定温度でサンプルを維持するために 4 ° c のクーラーのブロックを設定します。温度が安定するまで待ちます。</li>
	<li>それぞれの種にソリューション固有の攪拌機構を用いた精子サンプルを希釈します。 注: 希釈倍率固有種であり、プロトコルの標準化を定義する必要があります。まず、手順 3 と 4 で説明したように、ソフトウェアを使用して運動の事前の分析で得られた濃度に基づく精子濃度を予測します。この分析とは、運動の割合に基づいて最高の精子のサンプルを選択することが可能ですも。この後、研究者は正しい濃度で最高のサンプルを用いた実験のためのデータ収集を開始できます。<ol>
<li>1:50 の比率で P1 中うなぎ精子サンプルを希釈します。500 μ L の希釈うなぎ精子を準備するには、新鮮な精子サンプルを 50 μ l 添加し、P1 の 450 μ L を追加します。よく混ぜます。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 精子の運動パラメーターを評価します。
<ol><li>
セットアップ ソフトウェアの運動モジュール
	<ol>
<li>4 ° C のクーラーの段階を設定し、それが安定するまでを待ちます。</li>
		<li>ソフトウェアを開き、運動モジュールを選択します。必要な場合は、ユーザー名とパスワードを作成します。</li>
		<li>プロパティと精子分析を開始する前に必要なパラメーターを選択します。<ol>
<li>種をクリックして |魚。</li>
			<li>それぞれの種の最高の技術的な条件によって1 秒あたりのフレームとイメージの数を選択します。1 秒あたり 120 の画像の両方のオプションを設定します。</li>
			<li>否定的なコントラストを選択します。精子の軌跡16の正確な再生のために必須です。</li>
			<li>対応する商工会議所のカウントとビデオカメラのスケールを選択します。実験で使用される倍率レンズのカメラを調整します。カウント部屋として SpermTrack10 と 10 倍の規模を設定します。 注: 一般的に、カウントの商工会議所で 10 μ m の深さと 10 倍の倍率のレンズが推奨条件以来、彼らはすべての精子のよりよい焦点を提供し、セルの最大数をキャプチャします。ただし、それぞれの種の運動解析のための最適な条件の以前の研究をすることをお勧めします。</li>
			<li>それぞれの種の粒子領域と接続を調整します。2 の2 μ m と 7 μ m で接続で最小の粒子領域を設定します。 注: 魚のため、粒子面積の範囲は 2-5 μ m と接続との間の最小値は精子の速度とフレーム レートに依存します。</li>
			<li>設定を保存します。</li>
		</ol>
</li>
		<li>キャプチャを選択します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
ソフトウェアでのヨーロッパウナギ精子を分析します。
	<ol>
<li>2 %bsa の蒸留水 25 mL に市販塩の 0.946 g を追加することによってソリューションの活性化 (人工海水) を準備します。</li>
		<li>500 mL の活性剤溶液 (人工海水) を取り出して、クーラーのブロックにします。 注: 一般に、魚の精子をアクティブに浸透衝撃イベント、いくつかの種のイオン濃度も重要かもしれませんが。海洋生物の培地は、高張べき間淡水種のため活性化中低張性浸透圧が必要です。</li>
		<li>冷却ステージの下で数える商工会議所を置き、4 ° C に温度が安定するまで待つ</li>
		<li>ミックス活性化と希薄化後精子精子をアクティブにし、アクティブ化後 5-10 秒間録画運動を開始します。<ol>
<li>カウントの商工会議所の活性化ソリューションの場所 4 μ L を取る。</li>
			<li>優しく精子細胞の損傷を防ぐため、遠心の 3 回を揺することによって希釈した精子をホモジナイズしてください。</li>
			<li>0.5 μ L の希釈した精子を取り出して活性剤混ぜてカウントの商工会議所ですぐにカバーをかけます。 注: この手順は、5 以上を取る必要がありますいない s 分析をできるだけ早く開始します。</li>
			<li>精子細胞に焦点を当てるし、セル (補足図 1 a) 間の遮断を避けるために精子 (150 に 200 細胞) の低い数字によって定義された最高の視覚領域を見つけます。速度に従って分かれている精子のトラックを取得するビデオのキャプチャを選択します。</li>
			<li>キャプチャを取得、結果の変動が少なく進み以前のように最適な間隔である 7 に 3 フィールドを取得するを選択します。120 の s ライセンス認証後カウント チャンバーのカバーの結露を避けるためにまでビデオを録画できます。</li>
			<li>出口の一般的なビューのすべてのフィールドを選択します。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 運動データを取得します。
<ol><li>フィールドを選択 |部分的な |保存とファイル名を選択します。保存をクリックします。 注: スプレッドシートは、部分的なデータ、グラフおよび精子トラックの画像の平均値を提供します。</li>
	<li>一般的なデータを選択 |ファイル名 |保存。 注: データは、すべてのフィールドの個々 の精子の運動の値を提供します。</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

このプロトコルで使われる精子分析ソフトウェア使用されています研究者によって世界的な種、魚など。しかし、魚は精子の評価に影響を与えることができるいくつかの特定の機能にあります。魚の精子はすぐに低下し、活性化した後短時間の運動につながる活性化の瞬間に高速を示した。その上、再現の温度は種に依存し、いくつかのケースでは約 4 ° C2,<sup class=...

再現性は、両方の配偶子 (卵と精子)1,2の品質に依存します。これは、正常な受精の可能な子孫3,4の開発が可能に貢献する主要な要因です。配偶子の便利な評価は、標本の不妊の可能性を定義するための最良のツールです。
多くの水生商業種4の生産に一般的な方法は、複数の男性から精子を混合します。ただし、男性の精子変動が精子競争につながることができますそして、したがって、すべての男性は、同じように遺伝子プール5に貢献しています。この意味で、運動などの個々 の射精/精子機能の適切な評価は潜在的な個々 の男性不妊に関する差別的な情報を取得に不可欠です。それは時間と一貫性の欠如、結果6、7の非互換性につながる経験を必要と、精子の運動の直接観察は不正確で、主観的なデータを生成できます。ただし、信頼性の高い精子の品質分析2,4を提供することができます多くの革新的な迅速かつ定量的手法があります。
精子のコンピューター支援型分析は、精子品質8に関する正確なデータを提供する開発されました。この技術には、精子の運動性の評価をできる位相差顕微鏡に関連するソフトウェアの開発が含まれています。しかし、運動パラメーターの制限要因はビデオ カメラのフレーム レートです。軌道が精子に基づいている個々 の精子頭部重心位置の連続したフレームでビデオ録画の鞭毛運動パターン3,9,10,と相関している11. 測定するメインの速度論的パラメーターは直線速度 (VSL)、曲線速度 (VCL) 平均パス速度 (VAP)。VSL は、開始と精子を時間で割った値で撮影したエンドポイントとの間の距離です。VCL は、精子で撮影した正確な軌道に沿って実際の速度です。VAP は、軌道の派生平滑化されたパスに沿って速度です。これらのパラメーターは、直線性 (LIN)、真直度 (STR)、揺れ (一) 横方向のヘッドの動き (ALH) とビート クロス周波数 (BCF)4,10の振幅のような暴行測定など追加の運動情報を許可します。
哺乳類の精子分析システムがもともと、ドナー (約 37 ° C) の体温で動作するシステムの要件の 1 つです。このソフトウェアは魚種にも使えるとはいえ、精子分析結果の誤差を減らすためにいくつかの適応を作るべきです。サケやウナギの8,12など、いくつかの魚種で受精は低温 (およそ 4 ° C)2,4で発生します。したがって、不快な労働条件を避けるためには、冷却装置を開発する必要があります。また、魚類精子のいない精液の運動性、運動を有効に浸透衝撃を必要です。海洋生物の培地は、高張べき間淡水種のため活性化中低張性浸透圧が必要です。しかし、いくつかの種は、サケ科魚類、としてイオン濃度もかもしれない重要な3,4,9。活性化後の魚の精子は運動 (2 分以内)13,14高速で信頼性の高いデータ15を取得する最適なフレーム レートを決定することが重要されているの急速な減少によって特徴付けられます。
本研究の目的は、デザインし、魚精子サンプルの冷凍システムを適用です。さらに、このプロトコルは、種に応じて標準プロトコルの確立のための最適なフレーム レートを決定する方法を定義します。このプロトコルの使用は、モデルとしてヨーロッパのウナギを用いた魚精評価のコンテキストで新しい扉を開きます。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:745px;" width="745">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Human Chorionic Gonadotropin</td>
			<td style="width:179px;">Argent Chemical Laboratories</td>
			<td style="width:151px;">hCG</td>
			<td style="width:167px;">Hormone</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Benzocaine</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">E1501 Sigma</td>
			<td>Anesthesia</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">sodium bicarbonate</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">S5761 Sigma&#160;</td>
			<td style="width:167px;">P1 medium</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:249px;">sodium chloride</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">1.06406 EMD Millipore</td>
			<td style="width:167px;">P1 medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">magnesium chloride</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">1374248 USP</td>
			<td style="width:167px;">P1 medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">potassium chloride</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">P3911-500G</td>
			<td style="width:167px;">P1 medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">calcium chloride</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">C7902-500G</td>
			<td style="width:167px;">P1 medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">commercial salt</td>
			<td style="width:179px;">Aqua Medic&#160;</td>
			<td style="width:151px;">Meersalz</td>
			<td>Activator solution&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">BSA</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">05470 Sigma</td>
			<td>Activator solution&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Falcon tubes 15 ml</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">T1943-1000EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Falcon tubes support</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">R5651-5EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Eppendorfs</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">T9661-1000EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Micropipet 20 &#181;l</td>
			<td style="width:179px;">Gilson</td>
			<td style="width:151px;">PIPETMAN&#174; Classic</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Micropipet 10 &#181;l</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">Z683787-1EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Tips for micropipets 20 &#181;l</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">Z740030-1000EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Tips for micropipets 10 &#181;l</td>
			<td style="width:179px;">Merck</td>
			<td style="width:151px;">Z740028-2000EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Spermtrack</td>
			<td style="width:179px;">PROiSER</td>
			<td style="width:151px;">Counting chamber</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">TruMorph</td>
			<td style="width:179px;">PROiSER</td>
			<td style="width:151px;">TruMorph</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Microscope UB 200i Serie</td>
			<td style="width:179px;">PROiSER</td>
			<td style="width:151px;">Microscope</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Cooler plate</td>
			<td style="width:179px;">PROiSER</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>Prototype</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Cooler block</td>
			<td style="width:179px;">PROiSER</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>Prototype</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ISAS v1</td>
			<td style="width:179px;">PROiSER</td>
			<td style="width:151px;">ISAS</td>
			<td>Software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fish sperm assessment using software and cooling devices

配偶子品質評価のため養殖のための有用なデータを提供できる革新的な迅速かつ定量的な手法があります。精子分析のためのコンピューター化されたシステムは、いくつかのパラメーターを測定するため開発された測定する最も一般的の 1 つ、精子の運動です。
当初は、魚の精子分析のため使用することもできますが、このコンピューター技術は哺乳類種のため設計されました。魚は、精子評価など短い運動時間活性化した後と、場合によっては、温度を下げるための適応に影響を与えることができる特定の機能を持っています。したがって、運動解析を魚の精子分析のためより効率的にソフトウェアとハードウェアのコンポーネントを変更する必要は。哺乳動物の精子、精子の最適温度を維持するために加熱プレートを使用します。しかし、いくつかの魚種のため、以来、精子は 2 分以内にアクティブなまま、運動の持続時間を延ばすために低温を使用する便利です。したがって、冷却装置が分析、光学顕微鏡などの時間の経過とともに一定の温度でサンプルを冷蔵する必要です。このプロトコルでは、魚の精子の運動性の精子分析のためのソフトウェアを使用して、新しい結果を最適化するデバイスを冷却の分析について説明します。

精子の運動の時間効果の解析
15 から静的な精子の割合増加するヨーロッパのウナギの場合 120 s (36.9% 20.9%) から s (24.4% から 40.7%)、活性化とモバイルの進歩的な精子の割合が減少しました。(図 1 aと1 b)。速度に基づいて、精子細胞は時間 (図 1と1 D</...

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Fish Sperm Assessment Using Software and Cooling Devices

この議定書は、精子のコンピューター支援型分析を使用して、デバイスを冷却魚精子評価の手順を説明します。ソフトウェアは、迅速、正確なと養殖業の再生の成功を改善するために便利なツールをすることができます、精子運動に基づく魚の精子の質の定量分析を与えます。

魚の精子の評価ソフトウェアを使用して、冷却装置

For gamete quality evaluation, there are innovative, rapid, and quantitative techniques that can provide useful data for aquaculture. Computerized systems ...

fish-sperm-assessment-using-software-and-cooling-devices

Research

JoVE Journal

Biology

8.7K ビュー.  PROiSER R+D S.L.. この議定書は、精子のコンピューター支援型分析を使用して、デバイスを冷却魚精子評価の手順を説明します。ソフトウェアは、迅速、正確なと養殖業の再生の成功を改善するために便利なツールをすることができます、精子運動に基づく魚の精子の質の定量分析を与えます。

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Harvesting Sperm and Artificial Insemination of Mice

Rodents of the genus Peromyscus (deer mice) are the most prevalent native North American mammals. Peromyscus species are used in a wide range of research including toxicology, epidemiology, ecology, behavioral, and genetic studies. Here they provide a useful model for demonstrations of artificial insemination. 

Methods similar to those displayed here have previously been used in several deer mouse studies, yet no detailed protocol has been published. Here we demonstrate the basic method of artificial insemination. This method entails extracting the testes from the rodent, then isolating the sperm from the epididymis and vas deferens. The mature sperm, now in a milk mixture, are placed in the female&#x2019;s reproductive tract at the time of ovulation. Fertilization is counted as day 0 for timing of embryo development. Embryos can then be retrieved at the desired time-point and manipulated.

Artificial insemination can be used in a variety of rodent species where exact embryo timing is crucial or hard to obtain. This technique is vital for species or strains (including most Peromyscus) which may not mate immediately and/or where mating is hard to assess. In addition, artificial insemination provides exact timing for embryo development either in mapping developmental progress and/or transgenic work. Reduced numbers of animals can be used since fertilization is guaranteed. This method has been vital to furthering the Peromyscus system, and will hopefully benefit others as well.

This protocol demonstrates methods for extracting sperm from the testes of males and then inseminating female mice. This procedure is useful when precise time is needed in developmental studies as well as transgenic work.

収穫精子とマウスの人工授精

Rodents of the genus Peromyscus (deer mice) are the most prevalent native North American mammals.  Peromyscus species are used in a wide range of research ...

生物学

Fluorescence in situ hybridization (FISH) Protocol in Human Sperm

Aneuploidies are the most frequent chromosomal abnormalities in humans. Most of these abnormalities result from meiotic errors during the gametogenic process in the parents. In human males, these errors can lead to the production of spermatozoa with numerical chromosome abnormalities which represent an increased risk of transmitting these anomalies to the offspring.
For this reason, the technique of fluorescence in situ hybridization (FISH) on sperm nuclei has become a protocol widely incorporated in the context of clinical diagnosis. This practice provides an estimate of the frequencies of numerical chromosome abnormalities in the gametes of the patients that seek for genetic reproductive advice.
To date, the chromosomes most frequently included in sperm FISH analysis are chromosomes X, Y, 13, 18 and 21.
This video-article describes, step by step, how to process and fix a human semen sample, how to decondense and denature the sperm chromatin, how to proceed to obtain sperm FISH preparations, and how to visualize the results at the microscope. Special remarks of the most relevant steps are given to achieve the best results.

Fluorescence in situ hybridization FISH Protocol in Human Sperm

This video-article describes, step by step, how to process a semen sample to achieve good-quality fluorescence in situ hybridization on human spermatozoa. Preparations obtained can be used for aneuploidy screening in the context of clinical diagnosis.

蛍光その場で</emヒト精子の>ハイブリダイゼーション（FISH）プロトコル

Aneuploidies are the most frequent chromosomal abnormalities in humans. Most of these abnormalities result from meiotic errors during the gametogenic ...

Isolation and In vitro Activation of Caenorhabditis elegans Sperm

Males and hermaphrodites are the two naturally found sexual forms in the nematode C. elegans. The amoeboid sperm are produced by both males and hermaphrodites. In the earlier phase of gametogenesis, the germ cells of hermaphrodites differentiate into limited number of sperm - around 300 - and are stored in a small 'bag' called the spermatheca. Later on, hermaphrodites continually produce oocytes1. In contrast, males produce exclusively sperm throughout their adulthood. The males produce so much sperm that it accounts for &gt;50% of the total cells in a typical adult worm2. Therefore, isolating sperm from males is easier than from that of hermaphrodites.
Only a small proportion of males are naturally generated due to spontaneous non-disjunction of X chromosome3. Crossing hermaphrodites with males or more conveniently, the introduction of mutations to give rise to Him (High Incidence of Males) phenotype are some of strategies through which one can enrich the male population3.
Males can be easily distinguished from hermaphrodites by observing the tail morphology4. Hermaphrodite's tail is pointed, whereas male tail is rounded with mating structures.
Cutting the tail releases vast number of spermatids stored inside the male reproductive tract. Dissection is performed under a stereo microscope using 27 gauge needles. Since spermatids are not physically connected with any other cells, hydraulic pressure expels internal contents of male body, including spermatids2.
Males are directly dissected on a small drop of 'Sperm Medium'. Spermatids are sensitive to alteration in the pH. Hence, HEPES, a compound with good buffering capacity is used in sperm media. Glucose and other salts present in sperm media help maintain osmotic pressure to maintain the integrity of sperm.
Post-meiotic differentiation of spermatids into spermatozoa is termed spermiogenesis or sperm activation. Shakes5, and Nelson6 previously showed that round spermatids can be induced to differentiate into spermatozoa by adding various activating compounds including Pronase E. Here we demonstrate in vitro spermiogenesis of C. elegans spermatids using Pronase E.
Successful spermiogenesis is pre-requisite for fertility and hence the mutants defective in spermiogenesis are sterile. Hitherto several mutants have been shown to be defective specifically in spermiogenesis process7. Abnormality found during in vitro activation of novel Spe (Spermatogenesis defective) mutants would help us discover additional players participating in this event.

Isolation and In vitro Activation of Caenorhabditis elegans Sperm

A protocol for isolating and activating spermatids from male C. elegans is described here. Cutting the posterior end of male releases spermatids. The spermatids can be activated by addition of protease.

アイソレーションと試験管内で</emの>活性化線虫（Caenorhabditis elegans）精子

Males and hermaphrodites are the two naturally found sexual forms in the nematode C. elegans. The amoeboid sperm are produced by both males and ...

Imaging C. elegans Embryos using an Epifluorescent Microscope and Open Source Software

Cellular processes, such as chromosome assembly, segregation and cytokinesis,are inherently dynamic. Time-lapse imaging of living cells, using fluorescent-labeled reporter proteins or differential interference contrast (DIC) microscopy, allows for the examination of the temporal progression of these dynamic events which is otherwise inferred from analysis of fixed samples1,2. Moreover, the study of the developmental regulations of cellular processes necessitates conducting time-lapse experiments on an intact organism during development. The Caenorhabiditis elegans embryo is light-transparent and has a rapid, invariant developmental program with a known cell lineage3, thus providing an ideal experiment model for studying questions in cell biology4,5and development6-9. C. elegans is amendable to genetic manipulation by forward genetics (based on random mutagenesis10,11) and reverse genetics to target specific genes (based on RNAi-mediated interference and targeted mutagenesis12-15). In addition, transgenic animals can be readily created to express fluorescently tagged proteins or reporters16,17. These traits combine to make it easy to identify the genetic pathways regulating fundamental cellular and developmental processes in vivo18-21. In this protocol we present methods for live imaging of C. elegans embryos using DIC optics or GFP fluorescence on a compound epifluorescent microscope. We demonstrate the ease with which readily available microscopes, typically used for fixed sample imaging, can also be applied for time-lapse analysis using open-source software to automate the imaging process.

Imaging C. elegans Embryos using an Epifluorescent Microscope and Open Source Software

The C. elegans embryo is a powerful system for studying cell biology and development. We present a protocol for live imaging of C. elegans embryos utilizing DIC optics or fluorescence using readily available epifluorescent microscopes and open-source software.

イメージング C.エレガンス</em落射蛍光顕微鏡とオープンソースソフトウェアを使用して>胚

Cellular processes, such as chromosome assembly, segregation and cytokinesis,are inherently dynamic. Time-lapse imaging of living cells, using ...

Mouse Sperm Cryopreservation and Recovery using the I&middot;Cryo Kit

Thousands of new genetically modified (GM) strains of mice have been created since the advent of transgenesis and knockout technologies. Many of these valuable animals exist only as live animals, with no backup plan in case of emergency. Cryopreservation of embryos can provide this backup, but is costly, can be a lengthy procedure, and generally requires a large number of animals for success. Since the discovery that mouse sperm can be successfully cryopreserved with a basic cryoprotective agent (CPA) consisting of 18&#37; raffinose and 3&#37; skim milk, sperm cryopreservation has become an acceptable and cost-effective procedure for archiving, distributing and recovery of these valuable strains.
 Here we demonstrate a newly developed I&bull;Cryo kit for mouse sperm cryopreservation. Sperm from five commonly-used strains of inbred mice were frozen using this kit and then recovered. Higher protection ratios of sperm motility (&gt; 60&#37;) and rapid progressive motility (&gt; 45&#37;) compared to the control (basic CPA) were seen for sperm frozen with this kit in 5 inbred mouse strains. Two cell stage embryo development after IVF with the recovered sperm was improved consistently in all 5 mouse strains examined. Over a 1.5 year period, 49 GM mouse lines were archived by sperm cryopreservation with the I&bull;Cryo kit and later recovered by IVF.

Here we demonstrate the newly developed I&#x2022;Cryo kit for mouse sperm cryopreservation. Two-cell stage embryo development with frozen-thawed sperm was improved consistently in 5 mouse strains with the use of this kit. Over a 1.5 year period, 49 genetically modified mouse lines were archived by sperm cryopreservation with the I&#x2022;Cryo kit and later successfully recovered by IVF.

I ·クライオキットを使用してマウスの精子の凍結保存と回復

Thousands of new genetically modified (GM) strains of mice have been created since the advent of transgenesis and knockout technologies.  Many of these ...

Assessing Differences in Sperm Competitive Ability in Drosophila

Competition among conspecific males for fertilizing the ova is one of the mechanisms of sexual selection, i.e. selection that operates on maximizing the number of successful mating events rather than on maximizing survival and viability 1. Sperm competition represents the competition between males after copulating with the same female 2, in which their sperm are coincidental in time and space. This phenomenon has been reported in multiple species of plants and animals 3. For example, wild-caught D. melanogaster females usually contain sperm from 2-3 males 4. The sperm are stored in specialized organs with limited storage capacity, which might lead to the direct competition of the sperm from different males 2,5.
Comparing sperm competitive ability of different males of interest (experimental male types) has been performed through controlled double-mating experiments in the laboratory 6,7. Briefly, a single female is exposed to two different males consecutively, one experimental male and one cross-mating reference male. The same mating scheme is then followed using other experimental male types thus facilitating the indirect comparison of the competitive ability of their sperm through a common reference. The fraction of individuals fathered by the experimental and reference males is identified using markers, which allows one to estimate sperm competitive ability using simple mathematical expressions 7,8. In addition, sperm competitive ability can be estimated in two different scenarios depending on whether the experimental male is second or first to mate (offense and defense assay, respectively) 9, which is assumed to be reflective of different competence attributes.
Here, we describe an approach that helps to interrogate the role of different genetic factors that putatively underlie the phenomenon of sperm competitive ability in D. melanogaster.

Assessing Differences in Sperm Competitive Ability in Drosophila

Differential sperm competitive ability among Drosophila males with distinct genotypes can be ascertained through double-mating experiments. Each of these experiments involves one of the males of interest and a reference male. Readily identifiable markers in the progeny allow inference of the fraction of individuals fathered by each male.

の精子競技能力の違いを評価する<em&gt;ショウジョウバエ</em

Competition among conspecific males for fertilizing the ova is one of the mechanisms of sexual selection, i.e. selection that operates on maximizing the ...

Robust 3D DNA FISH Using Directly Labeled Probes

3D DNA FISH has become a major tool for analyzing three-dimensional organization of the nucleus, and several variations of the technique have been published. In this article we describe a protocol which has been optimized for robustness, reproducibility, and ease of use. Brightly fluorescent directly labeled probes are generated by nick-translation with amino-allyldUTP followed by chemical coupling of the dye. 3D DNA FISH is performed using a freeze-thaw step for cell permeabilization and a heating step for simultaneous denaturation of probe and nuclear DNA. The protocol is applicable to a range of cell types and a variety of probes (BACs, plasmids, fosmids, or Whole Chromosome Paints) and allows for high-throughput automated imaging. With this method we routinely investigate nuclear localization of up to three chromosomal regions.

We describe a robust and versatile protocol for analyzing nuclear architecture by 3D DNA FISH using directly labeled fluorescent probes.

直接標識プローブを用いた堅牢な3DのDNA FISH

3D DNA FISH has become a major tool for  analyzing three-dimensional organization of the nucleus, and several variations  of the technique have been ...

Assessing Species-specific Contributions To Craniofacial Development Using Quail-duck Chimeras

The generation of chimeric embryos is a widespread and powerful approach to study cell fates, tissue interactions, and species-specific contributions to the histological and morphological development of vertebrate embryos. In particular, the use of chimeric embryos has established the importance of neural crest in directing the species-specific morphology of the craniofacial complex. The method described herein utilizes two avian species, duck and quail, with remarkably different craniofacial morphology. This method greatly facilitates the investigation of molecular and cellular regulation of species-specific pattern in the craniofacial complex.&#160;Experiments in quail and duck chimeric embryos have already revealed neural crest-mediated tissue interactions and cell-autonomous behaviors that regulate species-specific pattern in the craniofacial skeleton, musculature, and integument. The great diversity of neural crest derivatives suggests significant potential for future applications of the quail-duck chimeric system to understanding vertebrate development, disease, and evolution.

This article describes a method to generate chimeric embryos that are&#160;designed to test the species-specific contributions of neural crest and/or other tissues to craniofacial development.

ウズラ·アヒルキメラを使用して顔面発展に種特異的な貢献を評価する

The generation of chimeric embryos is a widespread and powerful approach to study cell fates, tissue interactions, and species-specific contributions to ...

A Protocol for Using Gene Set Enrichment Analysis to Identify the Appropriate Animal Model for Translational Research

Recent studies that compared transcriptomic datasets of human diseases with datasets from mouse models using traditional gene-to-gene comparison techniques resulted in contradictory conclusions regarding the relevance of animal models for translational research. A major reason for the discrepancies between different gene expression analyses is the arbitrary filtering of differentially expressed genes. Furthermore, the comparison of single genes between different species and platforms often is limited by technical variance, leading to misinterpretation of the con/discordance between data from human and animal models. Thus, standardized approaches for systematic data analysis are needed. To overcome subjective gene filtering and ineffective gene-to-gene comparisons, we recently demonstrated that gene set enrichment analysis (GSEA) has the potential to avoid these problems. Therefore, we developed a standardized protocol for the use of GSEA to distinguish between appropriate and inappropriate animal models for translational research. This protocol is not suitable to predict how to design new model systems a-priori, as it requires existing experimental omics data. However, the protocol describes how to interpret existing data in a standardized manner in order to select the most suitable animal model, thus avoiding unnecessary animal experiments and misleading translational studies.

We provide a standardized protocol for the use of gene set enrichment analysis of transcriptomic data to identify an ideal mouse model for translational research. 
This protocol can be used with DNA microarray and RNA sequencing data and can further be extended to other omics data if data are available.

遺伝子を使用するプロトコル設定トランスレーショナルリサーチの適切な動物モデルを識別するために濃縮分析

Recent studies that compared transcriptomic datasets of human diseases with datasets from mouse models using traditional gene-to-gene comparison ...

Sperm Collection of Differential Quality Using Density Gradient Centrifugation

In sexual reproduction, a male gamete or sperm cell fuses with a female gamete to bring about fertilization. However, a large number of sperm cells with fertilizing ability are required to interact with a female gamete to ensure fertilization. As such, the fertilizing ability of individual sperm cells is critical for successful reproduction. Density gradient centrifugation has been utilized for several decades as a reproducible, fast, efficient, effective and extremely adaptable method to collect only high-quality sperm to be used in assisted reproductive technology. The protocols we described herein focus on the utilization of the discontinuous Percoll density gradient centrifugation (PDGC) technique to isolate three distinct populations of rooster sperm by their quality. We were able to collect low-, medium- and high-quality sperm. We also describe reproducible protocols that entail determining fertility potential of sperm by assessing their viability, mobility and penetrability. Collection of sperm by their quality using PDGC technique would be useful to accurately and thoroughly characterize sperm with differential fertility potential.

In this paper, we aim to describe the performance of the density gradient centrifugation technique and its application in sperm physiology research.

密度勾配遠心法を用いた差動品質の精液採取

In sexual reproduction, a male gamete or sperm cell fuses with a female gamete to bring about fertilization. However, a large number of sperm cells with ...

魚の精子の評価ソフトウェアを使用して、冷却装置

要約

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収穫精子とマウスの人工授精

蛍光その場でハイブリダイゼーション（FISH）プロトコル

アイソレーションと試験管内で活性化線虫（Caenorhabditis elegans）精子

イメージング C.エレガンス胚

I ·クライオキットを使用してマウスの精子の凍結保存と回復

の精子競技能力の違いを評価する

直接標識プローブを用いた堅牢な3DのDNA FISH

ウズラ·アヒルキメラを使用して顔面発展に種特異的な貢献を評価する

遺伝子を使用するプロトコル設定トランスレーショナルリサーチの適切な動物モデルを識別するために濃縮分析

密度勾配遠心法を用いた差動品質の精液採取