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실험실 주택 터키석 송사리 집 고 효율적으로 개별 물고기의 수천 고용 표준 zebrafish 시설에 사용 하는 동일한 인프라는 중앙 집중식된 물 여과 시스템에서 확장할 수 있습니다. 여기 우리가 유지 보수 효율적 송사리 수 있도록 표준화 된 절차의 목록을 자세하게.
실험적인 목적을 위해 사용 하는 비 모델 실험실 물고기에서 농업 관행의 개발은 크게 혜택 참조 물고기의 설립에서 모델 시스템, 제 브라와 메 다카. 최근 몇 년 동안, 신흥 물고기-청록색 송사리 (Nothobranchius furzeri)-노화와 생태의 생물학의 분야에서 연구 그룹의 성장 수에 의해 채택 되었습니다. 4-8 개월의 포로 생활 스팬,이 종 감 금에서 발생 하는 shortest-lived 척추 이며 노화 속도와 수명이 변경으로 이어질 수 있는--짧은 시간에에서 테스트 실험 개입을 과학적으로 지역 사회를 수 있습니다. 이 종, 미 발달 diapause, 특징의 독특한 생물학 주어 폭발적인 성적 성숙, 표시 형태학과 행동 성적인이 형태 성-그리고 그들의 상대적으로 짧은 성인 수명- 임시 농업 관행은 긴급 수요입니다. 이 프로토콜 허용 최적의 청록색 송사리 실험실 관리, 강력한 실험실 동물 모델로이 종 채택 하 사회 과학을 사용 하는 주요 축산 측정값 집합을 보고 합니다.
그들의 짧은 생애 경 간 및 빠른 라이프 사이클을 감안할 때, 청록색 송사리를 유망한 새로운 모델 유기 체 생물학1,2,3로 급속 하 게 성장 하고있다. 이 종 한 teleost, 미 발달 diapause, 급속 한 성적인 성숙, 및 post-reproductive 수명 연장된 단계4,5의 구성에 대 한 고유한 라이프 사이클에 의해 특징입니다. 최근 작품은 포로 야생6,7에서이 종의 생물학 elucidating에 기여 했다. 청록색 송사리 짐바브웨, 모잠비크는 아프리카 사바나에 우기 동안 양식 계절 신선한 물 시체에 살고 있습니다. 건조 한 계절, 태아 건조 진흙 물 diapause 이라는 스트레스 저항 생활 단계 미 덕의 부재에 남아 있다.
이 종족에 대 한 유전자 지도 생성 된8,9, 그리고 최근에 그들의 게놈 시퀀스 및 조립10,11되었습니다. 여러 가지 타고 난된 실험실 물고기 종자를 개발 하 고 transgenesis 및 CRISPR/Cas9를 통해 편집 하는 게놈이이 종, 사실상 경쟁 실험실 척추 모델 유기 체 로 청록색 송사리를 홍보에 제공 되 12,,1314.
실험실 프로토콜 이미이 종15게시 되었습니다, 비록 현재 프로토콜에서 우리 개발 특히 노화 및 생존을 조사 연구 목적으로 실험 실험실 지침의 포괄적인 목록. 현재 프로토콜 연구원은 제 브라와 메 다카 축산에 이미 익숙한 키 조정의 최소 수를 채택 하 여 청록색 송사리 축산에 조예가 될 수 있습니다. 동시에이 프로토콜 번성 청록색 송사리 식민지를 필수 도구로 생선 농업에 사전 경험 없이 연구를 제공 합니다.
물고기는 물 재순환 시스템에서 28 ° C에서 발생 하는 (물 매개 변수 참조), 10-20% 일일 물 처리와. 3 다른 탱크 크기 권장: 0.8 L, 2.8 L, 그리고 9.5 l. 각 탱크는 2 mL/s의 지속적인 물 흐름을 받습니다.
1. 시 약 준비 (재료에 포함 되지 않음)
참고: 아프리카 터키석 송사리 (Nothobranchius furzeri) 설립된 연구소 주식에서 제공 될 수 있습니다. 연례 송사리 건조 방지 배아 우편으로 발송 될 수 있다. 8-30 ° C의 온도 범위 내에서 배아를 우주선에 중요 하다.
2입니다. 번 식
3. 배아 축산
4. 부 화 청록색 송사리
참고: 청록색 송사리 배아 수 수 성공적으로 부 화 humic 산 성 솔루션14에.
5. 청소년 및 성인 물고기를 양육
6. 먹이
참고: 실험실 청록색 송사리 아기 소금물 새우 (Artemia 살 nauplii)와 혈액 벌레 (Chironomus 종 애벌레) 먹이 수 있습니다. 청록색 송사리 프라이 아기 소금물 새우 독점적으로 먹인 다. 청소년 및 성인 물고기는 하루에 두 번 먹인 다 소금물 새우와 피 웜 (그림 2). 이상적으로,이 프로토콜에 표시 2 feedings를 초과 물고기 하루에도 여러 번 먹 일 수 있다.
7. 송사리 실험실 긴장 유전형
참고: 뿐만 각 변형 내에서 섹스를 결정 하기 위해 청록색 송사리 긴장 사이 구별을 특정 유전자 (microsatellite) 마커 사용된9 (표 1)를 하실 수 있습니다.
8. 물 매개 변수
참고: 유기 체 그 용도 성인 형질의 축산 대상 종의 수명에 걸쳐 매우 안정적인 축산 조건을 필요 합니다. 따라서, 청록색 송사리 같은 물 유기 체를 경작 물 매개 변수의 엄격한 관리를 필요로 합니다. 물 재순환, 추가 4 단계 여과 물, 물 매개 변수, 모든 탱크를 제공 하는 시간이 지남에 같은 물 조건 제어를 달성 하기 위해 강력한 기초를 보장 합니다. 시스템 물 역 삼 투 (RO) 물, 상업 해양 소금, 중 탄산 나트륨 추가에서 다시 구성 하는 것이 좋습니다.
청록색 송사리 적절 한 농업 메디아 생존 GRZ 변형 (예: 그림 4A)에 12-18 주 사이에 발생 합니다. 메디아 생존의 다이어트, 주파수, 수 유 및 주택 온도 조건에 따라 달라 집니다. 불 쌍 한 축산 결과 제시 하는 생존 곡선에서 초기 사망률 및 반복, 갑자기 여러 굴절 포인트 (그림 4B) 특징, 시간에 걸쳐 생존의 증가.
그림 1: 각 인큐베이션 기판 대표 배아 발달 단계. (A) 갓 배아, 28 ° c.에 인큐베이터에서 메 틸 렌 블루 솔루션에서 incubated 수집 (B) 고체 매체를 전송할 준비가 배아 중 종이 또는 코코넛 섬유 필터. (C) 배아 준비가 해치 할 일반적인 황금 홍 채를 표시 합니다. 눈금 막대는 1 mm.에 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 청록색 송사리 후 부 화 개발의 단계. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 3 단계 이후에서 물고기에 대 한 대표적인 물고기 ID 태그. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 70 남성 청록색 송사리에 대 한 대표적인 생존 곡선. (A) 실험실 제기 청록색 송사리에 대 한 일반적인 생존 곡선. (B) 생존 곡선의 비교는 최적의 농업 조건 (블랙)에서 발생 하는 물고기에서 얻은 고 가난한 농업 (빨간색과 파란색). 수평 빨간색 파선 50% 생존, 평균 수명 (x 축에 표시)에 교차 생존 곡선을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
ID | 앞으로 뇌관 | 반전 뇌관 | 크기 범위 (bp) | ||
* NfuSU0007 | GGCTAAGCCTTGCTGACAGA | CAGGGAGCTGAAAACCTCAG | 166-214 | ||
* NfuSU0010 | CGCAGTCTGATCAAATCGTGT | TGTTTGAAGGTTCACATTCATTATC | 220-272 | ||
NfuSU0016 | CATGGCTAAACCGTGATGAA | GAAGGACGCCAGCTATGAAG | 209-240 | ||
NfuSU0022 | AACACAGCTCTCGTAAGGAGGTA | TTCAGACTTGTCTTACTACCATGTTT | 198-238 | ||
NfuSU0027 | TCCAGCTGAATCGGTAATGA | AAACTCGAGGGTGCAATCTG | 164-226 | ||
NfuSU0049 | CTGGACAAAGTGCCAATCAC | CTCCCACAGTCCCAAAACAT | 196-197 | ||
NfuSU0050 | CCAGAATGAACAATACTCAGATCAA | GCAGCTTAGTTTAATGATATCACAATG | 252-295 | ||
NfuSU0060 | CTAGCCACTCCCCTGGTTTA | CCGTCACGATGTGCTGATAC | 216-248 | ||
NfuFLI0030 | CAGAAGCTAAAGGCCAGACG | GGGAAACAATAGGGAACCAC | 174-205 | ||
* NfuFLI0091 | ACGCTGACTCTACCCAGTC | CTGCCTGCTACTGACAATG | 355-373 | ||
*-섹스 결정 마커 |
표 1: 스트레인 식별 유전형 뇌관입니다.
우리 실험실 청록색 송사리, 성인 물고기 주택 뿐만 아니라 태아 컬렉션, 부 화, 등의 재배에 대 한 프로토콜을 설명, 사육 및 먹이. 우리의 프로토콜 노화와 수명에 대 한 실험 연구에 대 한 특히 성인 물고기에 초점을 맞춘 연구 실험실을 구체적으로 타겟팅 됩니다. 청록색 송사리 표준 zebrafish 시설;에 올려질 수 있다 그러나, 송사리 농업의 중요 한 측면에서 표준 zebrafish 케어16다. 이러한 배아 부 화, 액체와 건조 부 화 단계 구성의 특정 단계 뿐 아니라 단백질이 풍부한 혈액 벌레, 보충 다이어트 소금물 새우만 다이어트에서 초기 전환 포함 됩니다.
프로토콜 내에서 중요 한 단계 8-30 ° C의 온도 범위 내에서 운송 배아를 포함합니다. 번 식, 경우 통치 주파수 및 식품 품질; 먹이에 따라 달라 집니다. 따라서, 배아 수율 (참조 섹션 5.6.) 인상 탱크 사육 당 하루 두 개 이상 feedings를 좋습니다. 태아는 표백, 동안 표백 솔루션에서 태아 외피를 확장 하지 않습니다. 이 계란 chorion 및 증가 태아 사망률에 손상을 일으킬 수 있습니다. 메 틸 렌 블루와 배아를 배양 할 때로 그들의 생존 능력을 극적으로 감소 될 것 이다 2 주에 이상에 대 한 준비-해치 배아의 부 화를 연장 하지 마십시오. 청록색 송사리를 부 화, 대 한 humic 산 성 솔루션의 낮은 온도 향상 부 화 하며 솔루션에 배아의 완전 한 침수 동기화 된 해칭 가스 방광을 채울 수 없는 튀김의 높은 가격에 부 화 결과 동안 충분 한 통 기 통풍 ("배꼽-슬라이더" 표현 형, 섹션 5.1 참조 하십시오).
번 식에 대 한 프로토콜의 한계는 포즈에 여과 시스템을 중앙 집중식 도전과 미래에 다른 방법으로 대체 한다 모래 기판의 사용을 포함. 가능한 대안 zebrafish 사육 탱크의 사용 될 수 있습니다. 배아 표백 변경된 chorion 생리학 및 부 화 성공 귀 착될 수 있는 계란 chorion에 주요 물리 화학 변화를 일으킬 수 있습니다. Methylene 청색에 배아의 지속적인 노출 성인 물고기 생리학에 장기적인 변화 유도 수 있습니다. 성인 물고기 생존 코 호트 연구에 대 한 개별 탱크에서 높이 생선 행동과 건강을 부정적인 영향을 수 있습니다. 그러나, 생존 코 호트 연구 그룹 주택 엄격한 사회 계층으로 이어지는 사회 지배와 남성 영토의 설립으로 인해 상당한 혼란 요소를 추가 합니다. 따라서, 우리는 생존 연구에 대 한 남성 생선의 절연은 합리적인 타협 판단. 취소 제어 소스에서 라이브 음식 먹이 실험실 송사리 식민지는 기생충과 잠재적으로 병원 성 미생물 지역 사회에서 외부 오염에 대 한 위험을 추가합니다. 미래에 ad hoc 메 마른 물고기 피드 개발 되어야 한다.
이 프로토콜에 미래 개선 여전히 3-4 주 이내 성적 성숙 완료 리드 제어, 비-라이브 다이어트에 집중할 것 이다. 요약 하자면, 우리의 프로토콜 넓은 과학계에 청록색 송사리 실험실 경작에 대 한 접근을 제공 합니다.
모든 저자는 아무 경쟁 금융 및 비 금융 관심사를 선언합니다.
우리 감사 Alessandro Cellerino, 타이론 Genade, 앤 검은 머리, 사 브리 나 샤 프, 미키 파월, 시몬 Keil, 김 유미, 패트릭 스미스, 카이 Mathar 및 Valenzano 연구소의 모든 구성원 막스 플랑크 연구소에서 노화의 생물학에 대 한 다양 한 측면에 기여 년 동안 현재 송사리 축산 프로토콜.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Probe calibration buffer solution pH=7.0 | Roth | A518.1 | 1L buffer solution pH=7.0 to calibrate water system pH-electrode |
Probe calibration buffer solution pH=4.0 | Roth | P712.1 | 1L buffer solution pH=4.0 to calibrate water system pH-electrode |
Conductivity standard | VWR | 83607.260 | 500 mL Conductivity standard 1,413 uS/cm to calibrate water system conductivity-electrode |
Easy Strips Test 6in1 | JBL | 2533900 | Test strips for determination chlorine values of system water |
Ammonia Test | JBL | 2536500 | Test to determine ammonia content of system water |
Red Sea Salt | Red Sea | 22 kg bucket | |
Sodium hydrogen carbonate | VWR | 27780.360 | |
Humic acid | Sigma- Aldrich | 53680-50G | |
New HUFA Artemia enrichment | ZM Systems UK | 75g bottle | |
Methylene blue | Roth | AE64.1 | |
Hydrogen peroxide solution | Sigma- Aldrich | 31642-1L | 30% (w/w) |
Coconut fiber | Dragon | ZCS010 | |
Whatman paper | GE healthcare | 3030-690 | |
Ethanol pure | VWR | 20821.467 | 100% |
Silica sand | local pet shop | ||
Artemia Eggs Premium Grade | Sanders | ||
Bloodworm | local distributor | Poseidon Aquakultur Germany | |
dNTPs solution mix | Biolabs | N04472 | 10mM |
Taq DNA polymerase | Invitrogen | 18038-042 | 5U/uL |
PCR 10x Buffer | Invitrogen | 18038-042 | |
MgCl2 | Invitrogen | 18038-042 | 50mM |
NaOH | Sigma- Aldrich | S8045-500g | 50mM |
Tris-HCl, pH=8.0 solution | Sigma- Aldrich | T2694-1L | 1M |
HCl 37% | Sigma- Aldrich | H1758-500mL | |
Fish tanks | Aquaneering | volume: 0.8L, 2.8L, 9.5L; equipped with baffles, fry mesh and lids | |
Orbital shaker | VWR | 89032-100 | model 5000 |
Microbiological incubator | Thermo Scientific, Heratherm | 50125882 | model IMC18; for storage embryos in the liquid phase, set to t=27-28°C |
Cooling Incubator | Binder | 9020-0209 | model KT115; for storage embryos in the solid phase, set to t=27-28°C |
Hatching incubator | Thermo Scientific, Heratherm | 51028114 | model OGS180; for embryos hatching, set to t=27-28°C |
Stereomicroscope | Leica | model M80 | |
Breeding sand/hatching boxes | Roth | 1598.1 | 1000mL |
Petri dish | Sarstedt | 82.1473 | 92x16mm |
50 mL Conical tube | Sarstedt | 62.547.254 | |
15 mL Conical tube | Sarstedt | 62.554.002 | |
Disposable Plastic Pasteur pipette | Roth | EA71.1 | 2mL; For fish feeding with bloodworms, or embryos selection cut off the tip to open 3-4mm diameter |
Serological pipette | Sarstedt | 86.1689.001 | 50mL |
Syringe | Henke Sass Wolf | 4100-000V0 | 10mL |
Metal strainer | fineness <1mm; for embryos collection | ||
Tweezers | Dumont | 0508-5/45-PO | type5/45; for embryos transfer |
25 L Brine shrimp hatcher | Aquaneering | ZHBS25 | main hatcher |
500 mL Brine shrimp hatcher | JBL | 6106100 | model Artemio 1; backup hatcher |
Narrow-mesh fish nets | JBL | ||
Sand beaker | VWR | BURK7102-5000 | 5000mL |
Brine shrimp separation beaker | VWR | BURK7102-2000 | 2000mL |
Plastic zipper bag | Roth | P279.2 | for dead fish storage |
Pipetboy | Integra | 155000 | model Pipetboy acu2 |
Parafilm | P-Lab | P701605 | |
Air tubing | www.zajac.de | AQ380 | 4-6 mm diameter |
1 L Glass bottle | VWR | 215-1595 | |
2 L Glass bottle | VWR | 215-1596 | |
500 mL Squeeze bottle | Roth | K665.1 | for fish feeding with brine shrimp |
120-μm brine shrimp strainer | Florida Aqua Farms | BB-PC2 | for brine shrimp/bloodworm collection |
Finish filter socks | Aquaneering | MFVB025C | 25-μm |
Central filtration fish housing system | Aquaneering, Techniplast, Aquatic Habitats, Aqua Schwarz |
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