Name: laser-inflicted injury of zebrafish embryonic skeletal muscle
Uploaded: 2013-01-30T12:00:00
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Agradecemos Bob Nowak (Andor Technology) para obter ajuda e aconselhamento técnico. SA-S. é apoiado por uma bolsa de Heisenberg da Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Este trabalho foi financiado pelo DFG concessão SE2016/7-1.

1. Rotular Células individuais Injectar embriões unicelulares palco com um plasmídeo que codifica GFP ou de qualquer proteína de fusão GFP sob o controlo de um promotor β-Actina. Durante o desenvolvimento, a GFP é então expressa de uma forma de mosaico. Aqui, utilizou-se o construto transgénico Tg [β-actina: α-actinina-GFP], o que coloca a proteína de fusão α-actinina-GFP sob o controlo do promotor da β-actina. 2. Incorporação de em...

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	<li>Charge, S. B., Rudnicki, 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=Cellular+and+molecular+regulation+of+muscle+regeneration.">Cellular and molecular regulation of muscle regeneration.</a> Physiol. Rev. 84, 209-238 (2004).</li><li>Steffen, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+zebrafish+runzel+muscular+dystrophy+is+linked+to+the+titin+gene.">The zebrafish runzel muscular dystrophy is linked to the titin gene.</a> Dev. Biol. 309, 180-192 (2007).</li><li>Bassett, D., Currie, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+a+zebrafish+model+of+muscular+dystrophy.">Identification of a zebrafish model of muscular dystrophy.</a> Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 31, 537-540 (2004).</li><li>Kawahara, G., Serafini, P. R., Myers, J. A., Alexander, M. S., Kunkel, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+zebrafish+dysferlin+by+morpholino+knockdown.">Characterization of zebrafish dysferlin by morpholino knockdown.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 413, 358-363 (2011).</li><li>Behra, M., Etard, C., Cousin, X., Str&#228;hle, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+zebrafish+mutants+to+identify+secondary+target+effects+of+acetylcholine+esterase+inhibitors.">The use of zebrafish mutants to identify secondary target effects of acetylcholine esterase inhibitors.</a> Toxicol. Sci. 77, 325-333 (2004).</li><li>Otten, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xirp+proteins+mark+injured+skeletal+muscle+in+zebrafish.">Xirp proteins mark injured skeletal muscle in zebrafish.</a> PLoS One. 7, e31041 (2012).</li><li>Roostalu, U., Str&#228;hle, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+molecular+interactions+at+damaged+sarcolemma.">In vivo imaging of molecular interactions at damaged sarcolemma.</a> Dev. Cell. 22, 515-529 (2012).</li><li>Stickney, H. L., Barresi, M. J., Devoto, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Somite+development+in+zebrafish.">Somite development in zebrafish.</a> Dev. Dyn. 219, 287-303 (2000).</li><li>Stellabotte, F., Dobbs-McAuliffe, B., Fernandez, D. A., Feng, X., Devoto, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+somite+cell+rearrangements+lead+to+distinct+waves+of+myotome+growth.">Dynamic somite cell rearrangements lead to distinct waves of myotome growth.</a> Development. 134, 1253-1257 (2007).</li><li>Choi, W. Y., Poss, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+regeneration.">Cardiac regeneration.</a> Curr. Top. Dev. Biol. 100, 319-344 (2012).</li><li>Stewart, S., Stankunas, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limited+dedifferentiation+provides+replacement+tissue+during+zebrafish+fin+regeneration.">Limited dedifferentiation provides replacement tissue during zebrafish fin regeneration.</a> Dev. Biol. 365, 339-349 (2012).</li><li>Kimmel, C. B., Ballard, W. W., Kimmel, S. R., Ullmann, B., Schilling, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stages+of+embryonic+development+of+the+zebrafish.">Stages of embryonic development of the zebrafish.</a> Dev. Dyn. , 203-253 (1995).</li></ol>

Laser mediada lesão é um método poderoso para infligir feridas de um tamanho desejado, a ablação de células, a fim de estudar a regeneração em condições controladas, o embrião do peixe-zebra. Notavelmente, as células podem ser direcionados precisamente (Figura 2), e tanto a área de lesão, assim como de temporização pode ser controlada. Subsequentemente, o local da lesão e os processos de regeneração são facilmente monitorizados, registada (Figura 3) e analisadas <str...

<table border="1"><tbody><tr><td> Bloco de aquecimento </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Par # 5 fórceps </td><td> Dumont </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Lâminas de vidro </td><td> Menzel </td><td></td><td> 76 x 26 mm </td></tr><tr><td> Lamelas </td><td> Roth </td><td></td><td> 50 x 24 mm # 1 </td></tr><tr><td> Vaselina </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Estereomicroscópio </td><td> Leica </td><td></td><td> MZFLIII </td></tr><tr><td> Micropoint a laser </td><td> Andor Tecnologia </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Microscópio de fluorescência </td><td> Zeiss </td><td></td><td> Axioplan II </td></tr><tr><td> Metamorph software </td><td> Dispositivos Moleculares </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Reagentes <ul><li> Baixo ponto de fusão agarose (# 50081,Lonza) </li><li> Tricaina solução mãe: 400 mg tricaina (# A-5040, Sigma-Aldrich) / 100 ml de dH2O, pH 9,0 </li><li> Meio E3 (5 mM NaCl, 0,17 mM KCl, 0,33 mM CaCl2, 0,33 mM MgSO4) </li></ul></td></tr></tbody></table>

laser-inflicted injury of zebrafish embryonic skeletal muscle

Várias abordagens experimentais têm sido utilizados no mouse para induzir lesão muscular com o objetivo de estudar a regeneração muscular, incluindo injeções miotoxina (bupivacaína, cardiotoxina ou notexin), transplantes musculares (denervação desvascularização-regeneração induzida), exercício intensivo, mas também modelos murinos de distrofia muscular como o camundongo mdx (para uma revisão dessas abordagens ver 1). No peixe-zebra, abordagens genéticas incluem mutantes que exibem fenótipos de distrofia muscular (como runzel 2 ou sapje 3) e anti-sentido morpholinos oligonucleotídicas que bloqueiam a expressão de genes associados a distrofia 4. Além disso, as abordagens químicas também são possíveis, por exemplo, com a galantamina, um composto químico inibe a acetilcolinesterase, resultando assim em hipercontração, o que eventualmente leva a distrofia muscular 5. Abordagens entanto, genéticos e farmacológicos generally afectam todos os músculos no interior de um indivíduo, ao passo que a extensão dos ferimentos infligidos são fisicamente mais facilmente controlada espacialmente e temporalmente 1. Lesão física localizada permite a avaliação do músculo contralateral como controle interno. De facto, foi recentemente utilizado por laser de ablação celular mediada para estudar a regeneração do músculo esquelético no embrião do peixe-zebra 6, enquanto que um outro grupo recentemente relatada a utilização de um laser de dois fotões (822 nm) para danificar muito localmente na membrana plasmática de músculo de peixe zebra indivíduo embrionário células 7. Aqui, relatamos um método para a utilização do laser Micropoint (Andor Technology) por lesão do músculo esquelético de células no embrião do peixe-zebra. O laser Micropoint é um laser de alta energia, que é adequado para a ablação de células alvo num comprimento de onda de 435 nm. O laser é ligado a um microscópio (na nossa configuração, um microscópio óptico Zeiss partir) de tal modo que o microscópio pode ser utilizado para o mesmo tempo fou focalizar a luz de laser sobre a amostra e para a visualização dos efeitos do ferimento (campo claro ou de fluorescência). Os parâmetros para controlar o comprimento de onda de pulsos de laser incluem, a intensidade e o número de pulsos. Devido à sua transparência e desenvolvimento embrionário externo, o embrião do peixe-zebra é altamente favorável para ambos lesão induzida por laser e para estudar a recuperação posterior. Entre 1 e 2 dias após a fertilização, somíticos células do músculo esquelético progressivamente sofrerem maturação de anterior para posterior, devido à progressão da somitogénese do tronco para a cauda 8, 9. Nessas etapas, os embriões espontaneamente se contorcer e iniciar a natação. O peixe-zebra foi recentemente reconhecido como um importante organismo vertebrado modelo para o estudo da regeneração de tecidos, tal como vários tipos de tecidos (cardíaca, neuronal, vascular, etc) pode ser regenerado após a lesão no peixe-zebra adultos 10, 11.

Lesão mediada por laser foi realizada em imobilizadas um dia de idade, os embriões. Como mostrado na Figura 1, um impulso de laser que poucos podem gerar uma pequena ferida, facilmente reconhecível pelos danificadas, enroladas, Actina ricos miofibrilas, que normalmente são esticadas entre os limites somito. Um maior número de pulsos de laser vai, porém, resultar em um bloco somito maciçamente danificados, onde a maioria das miofibrilas são destruídos. No entanto, podemos observar que, literalme...

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Laser-inflicted Injury of Zebrafish Embryonic Skeletal Muscle

O método aqui apresentado compreende a lesão precisa de embriões vivos zebrafish com pulsos de laser de alta potência e a subsequente análise das lesões e sua recuperação com o tempo. Também mostramos como geneticamente marcado individual ou grupos de células do músculo esquelético pode ser monitorado durante e após o laser danos leves induzido.

Laser-infligido Lesão de Zebrafish muscular esquelético embrionário

Various experimental approaches have been used in mouse to induce muscle injury with the aim to study muscle regeneration, including myotoxin injections ...

Research

JoVE Journal

Biology

Microdissection of Zebrafish Embryonic Eye Tissues

Microdissecção de tecidos oculares Zebrafish embrionárias

Zebrafish is a popular animal model for research on eye development because of its rapid ex utero development and good fecundity. By 3 days post ...

Biologia

Adult and Embryonic Skeletal Muscle Microexplant Culture and Isolation of Skeletal Muscle Stem Cells

Adultas e embrionárias Cultura Microexplant Músculo Esquelético e isolamento de células-tronco musculares

Cultured embryonic and adult skeletal muscle cells have a number of different uses. The micro-dissected explants technique described in this chapter is a ...

Mitochondrial Isolation from Skeletal Muscle

Isolamento mitocondrial do músculo esquelético

Mitochondria are organelles controlling the life and death of the cell. They participate in key metabolic reactions, synthesize most of the ATP, and ...

Purification of Progenitors from Skeletal Muscle

Purificação de Progenitores do músculo esquelético

Skeletal muscle contains multiple progenitor populations of distinct embryonic origins and developmental potential. Myogenic progenitors, usually residing ...

Immunostaining of Dissected Zebrafish Embryonic Heart

Imunomarcação de Dissecada Coração Zebrafish embrionárias

Zebrafish embryo becomes a popular in vivo vertebrate model for studying cardiac development and human heart diseases due to its advantageous embryology ...

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

Avaliação ex vivo de Fatigabilidade Contratilidade e Alternans em músculos esqueléticos isolados

 
Described here is a method to measure contractility of isolated skeletal muscles. Parameters such as muscle force, muscle power, contractile kinetics, ...

Analysis of Embryonic and Larval Zebrafish Skeletal Myofibers from Dissociated Preparations

Análise de Desenvolvimento Embrionário e larval Zebrafish esqueléticos miofibras de Preparações dissociadas

The zebrafish has  proven to be a valuable model system for exploring skeletal muscle function and  for studying human muscle diseases. Despite  the many ...

Analysis of Skeletal Muscle Defects in Larval Zebrafish by Birefringence and Touch-evoke Escape Response Assays

Zebrafish (Danio rerio) have become a particularly effective tool for modeling human diseases affecting skeletal muscle, including muscular ...

Nephrotoxin Microinjection in Zebrafish to Model Acute Kidney Injury

Nefrotoxina microinjeção no peixe-zebra ao modelo de lesão renal aguda

The kidneys are susceptible to harm from exposure to chemicals they filter from the bloodstream. This can lead to organ injury associated with a rapid ...