Name: visualization of craniofacial development in the sox10: kaede transgenic zebrafish line using time-lapse confocal microscopy
Uploaded: 2013-09-30T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Visualization of Craniofacial Development in the sox10: kaede Transgenic Zebrafish Line Using Time-lapse Confocal Microscopy at JoVE.com

Les auteurs remercient Robert Kelsh pour avoir bien voulu partager le poisson zèbre réactif promoteur SOX10.

Une. Collection d&#39;embryons pour Photoconversion <ol><li> Mettre en place au moins dix paires de SOX10: poisson zèbre transgénique Kaede entre 5 et 18 heures dans la soirée. </li><li> Le lendemain matin, tirez diviseurs et ramasser les œufs vers midi. Les transférer à des boîtes de Pétri et les mettre dans 28,5 ° C incubateur. </li><li> Aux environs de 24 heures après la fécondation, nettoyer les boîtes de Pétri en supprimant des embryons morts. Vérifiez le stade de développement des embryons 13...

<ol>
	<li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+at+Birth+of+Cleft+Lip+With+or+Without+Cleft+Palate:+Data+From+the+International+Perinatal+Database+of+Typical+Oral+Clefts+(IPDTOC).">Prevalence at Birth of Cleft Lip With or Without Cleft Palate: Data From the International Perinatal Database of Typical Oral Clefts (IPDTOC).</a> Cleft Palate Craniofac. J. 48 (1), 66-81 (2011).</li><li>Dixon, M. J., 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=Cleft+lip+and+palate:+understanding+genetic+and+environmental+influences.">Cleft lip and palate: understanding genetic and environmental influences.</a> Nat. Rev. Genet. 12 (3), 167-178 (2011).</li><li>Mangold, E., Ludwig, K. U., Nothen, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breakthroughs+in+the+genetics+of+orofacial+clefting.">Breakthroughs in the genetics of orofacial clefting.</a> Trends Mol. Med. 17 (12), 725-733 (2011).</li><li>Kimmel, C. B., Miller, C. T., Moens, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specification+and+morphogenesis+of+the+zebrafish+larval+head+skeleton.">Specification and morphogenesis of the zebrafish larval head skeleton.</a> Dev. Biol. 233 (2), 239-257 (2001).</li><li>Dougherty, M., 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=Embryonic+Fate+Map+of+First+Pharyngeal+Arch+Structures+in+the+sox10:+kaede+Zebrafish+Transgenic+Model.">Embryonic Fate Map of First Pharyngeal Arch Structures in the sox10: kaede Zebrafish Transgenic Model.</a> J. Craniofac. Surg. 23 (5), 1333-1337 (2012).</li><li>Trainor, P. A., Krumlauf, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hox+genes,+neural+crest+cells+and+branchial+arch+patterning.">Hox genes, neural crest cells and branchial arch patterning.</a> Curr. Opin. Cell Biol. 13 (6), 698-705 (2001).</li><li>Schilling, T. F., Kimmel, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segment+and+cell+type+lineage+restrictions+during+pharyngeal+arch+development+in+the+zebrafish+embryo.">Segment and cell type lineage restrictions during pharyngeal arch development in the zebrafish embryo.</a> Development. 120 (3), 483-494 (1994).</li><li>Swartz, M. E., 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=Examination+of+a+palatogenic+gene+program+in+zebrafish.">Examination of a palatogenic gene program in zebrafish.</a> Dev. Dyn. 240 (9), 2204-2220 (2011).</li><li>McCollum, C. W., 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=Developmental+toxicity+screening+in+zebrafish.+Birth+Defects+Res.">Developmental toxicity screening in zebrafish. Birth Defects Res.</a> C. Embryo Today. 93 (2), 67-114 (2011).</li><li>Wada, N., 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=Hedgehog+signaling+is+required+for+cranial+neural+crest+morphogenesis+and+chondrogenesis+at+the+midline+in+the+zebrafish+skull.">Hedgehog signaling is required for cranial neural crest morphogenesis and chondrogenesis at the midline in the zebrafish skull.</a> Development. 132 (17), 3977-3988 (2005).</li><li>Eberhart, J. K., 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=Early+Hedgehog+signaling+from+neural+to+oral+epithelium+organizes+anterior+craniofacial+development.">Early Hedgehog signaling from neural to oral epithelium organizes anterior craniofacial development.</a> Development. 133 (6), 1069-1077 (2006).</li><li>Ando, R., 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=An+optical+marker+based+on+the+UV-induced+green-to-red+photoconversion+of+a+fluorescent+protein.">An optical marker based on the UV-induced green-to-red photoconversion of a fluorescent protein.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 99 (20), 12651-12656 (2002).</li><li>Kimmel, C. B., 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=Stages+of+embryonic+development+of+the+zebrafish.">Stages of embryonic development of the zebrafish.</a> Dev. Dyn. 203 (3), 253-310 (1993).</li><li>Kawakami, A., 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=The+zebrafish-secreted+matrix+protein+you/scube2+is+implicated+in+long-range+regulation+of+hedgehog+signaling.">The zebrafish-secreted matrix protein you/scube2 is implicated in long-range regulation of hedgehog signaling.</a> Curr. Biol. 15 (5), 480-488 (2005).</li><li>Lombardo, V. A., Sporbert, A., Abdelilah-Seyfried, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+tracking+using+photoconvertible+proteins+during+zebrafish+development.">Cell tracking using photoconvertible proteins during zebrafish development.</a> J. Vis. Exp. (67), e4350 (2012).</li></ol>

Voici une nouvelle méthode pour la visualisation de développement cranio-facial dans le modèle de poisson zèbre est affiché. Les SOX10: Kaede ligne de poisson zèbre transgénique a été utilisé avec succès pour décrire le modèle migratoire de la CNCC en détail est utilisé comme organisme modèle 5. Des études antérieures ont utilisé des repères bruts tels que l&#39;œil aux cellules cibles et se sont appuyés sur l&#39;injection Kaede de l&#39;ARNm, des essais de ...

Les fentes faciales représentent la déformation craniofaciale la plus répandue, avec 1/700-1, 000 livraisons affectées 1. Perturbation du développement cranio-facial embryonnaire précoce peut conduire à la formation de fente labio-palatine (FL / P). Bien que les causes de fissure syndromique ont été largement représenté, les bases génétiques et épigénétiques de formes non syndromiques de clefting buccofaciale doivent encore être mis au jour 2-4. Afin de comprendre l&#39;étiologie et la pathogenèse de ces malformations, il est nécessaire d&#39;élucider le développement des structures craniofaciales sur une base cellulaire. Dans toutes les espèces de vertébrés cellules de la crête neurale crânienne (CNCC) migrent du tube neural dorsal pour remplir les arcs pharyngiens, ce qui contribuera à la formation de structures oro-faciales. Perturbation du développement précoce de la crête neurale embryonnaire peut conduire à la formation de malformations cranio-faciales, y compris CL / P 5-7. Dans annoncecondition des similitudes structurelles entre le poisson zèbre et le développement cranio-facial chez les mammifères (CNCCs résident dans des régions homologues), le réseau de régulation génique est hautement conservée. Il a également été montré que CNCCs développer de la même manière entre les espèces de poisson-zèbre amniote et 8, ce qui rend le poisson zèbre d&#39;un organisme efficace pour l&#39;étude de la génétique et développementale base de CL / P. Il présente de nombreux avantages, y compris de petite taille, rapide et ex-utero le développement embryonnaire, et les taux de reproduction élevé. De plus, l&#39;embryon est optiquement transparent, ce qui prête à l&#39;observation d&#39;événements complexes de développement sous la loupe 9. Il s&#39;agit d&#39;un modèle animal idéal pour l&#39;étude de la migration et la différenciation des cellules de la crête neurale crâniens. Étendre sur le travail déjà publié 8, 10, 11, le modèle migratoire de la CNCC a été décrite en détail à l&#39;aide des SOX10: Kaede modèle transgénique 5. Kaede est une protéine de photo-convertible que turns du vert au rouge après l&#39;activation de photo et permet de retracer CNCCs précisément. Au cours de cette transformation dans le squelette peptidique est clivée, ce qui suggère que la conversion est stable, ce qui signifie les cellules peuvent être suivis à leur destination finale 12. Les lignées transgéniques étiquetés avec kaede sous contrôle transcriptionnel d&#39;SOX10 ont montré que la bouche de amniote et la plaque ethmoïde de poisson-zèbre sont formées de manière homologue par fusion de saillies maxillaires bilatérales (MXP) avec la proéminence frontonasal (FNP), et que la couture de fusion en forme de Y est similaire entre espèces. Parmi d&#39;autres applications, les SOX10: Kaede transgénique modèle de poisson zèbre a été utilisé pour générer des vidéos de embryons de poisson zèbre à différents stades de développement de montrer la formation de structures cranio-faciales normales et anormales. Photoconversion de groupes spécifiques de cellules, il est possible de suivre leur développement. Avec cette méthode, une approche pour créer l&#39;imagerie en direct de développer craniofacstructures ial chez le poisson zèbre est introduit, le rendant facile à démontrer visuellement ce processus complexe du développement. Ce protocole vise à partager l&#39;expérience de la production de ces vidéos à l&#39;aide au développement normal de la plaque ethmoïde dans SOX10: poisson zèbre transgénique Kaede, par exemple. Ce protocole peut en outre être appliquée à faire des vidéos time-lapse de toute structure dérivée de cellules de la crête neurale crânienne chez le poisson zèbre.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sox10: kaede transgenic zebrafish line</td>
			<td>MGH</td>
			<td></td>
			<td>Available via the Liao lab</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes 100x15 mm</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>351029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes 35 mmx10 mm</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>351008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrapure Low melting point (LMP) Agarose</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15517022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Tek 2 Chamber SlideSystem</td>
			<td>LabTek</td>
			<td>154453</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microloaders 200/pk</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>E5242956003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon A1R Si Confocal Ti series</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>No Catalog number</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIS Elements Software AR3.2 64-bit</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>No Catalog number</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualization of craniofacial development in the sox10: kaede transgenic zebrafish line using time-lapse confocal microscopy

Vertébré palatogenesis est un processus de développement très chorégraphiée et complexe, qui implique la migration de la crête neurale crânienne (CNC) des cellules, la convergence et l&#39;extension des protubérances du visage, et la maturation du squelette cranio-facial. Pour étudier la contribution de la crête neurale crânienne à des régions spécifiques du palais de poisson zèbre un de SOX10: Kaede ligne de poisson zèbre transgénique a été généré. Sox10 fournit restriction de la lignée de la protéine Kaede rapporteur de la crête neurale, ce qui rend la cellule étiquetage d&#39;un processus plus précis que colorant traditionnel ou injection d&#39;ARNm rapporteur. Kaede est une protéine de photo-convertible qui passe du vert au rouge après l&#39;activation de photo et permet de suivre précisément les cellules. Les SOX10: Kaede ligne transgénique a été utilisé pour effectuer une analyse de la lignée de délimiter les populations de cellules CNC qui donnent lieu à maxillaire par rapport à des éléments mandibulaires et illustrent homologie des protubérances du visage pour amniotes. Ce protocole décrit l&#39;étape consistant às pour générer une vidéo en time-lapse en direct d&#39;un SOX10: embryon de poisson zèbre Kaede. Développement de la plaque ethmoïde servira un exemple pratique. Ce protocole peut être appliqué à la réalisation d&#39;un time-lapse enregistrement confocale de toute Kaede ou protéine rapporteur photoconvertible similaire chez le poisson zèbre transgénique. En outre, il peut être utilisé pour capturer non seulement normal, mais aussi anormale développement des structures craniofaciales dans les mutants de poisson zèbre.

Dans le SOX10: CNCCs Kaede lignée transgénique, migratoires et post migratoires sont marqués par fluorescence verte. Les cellules marquées par la CNCC vert fluorescent Kaede récapitulent endogène expression de l&#39;ARNm SOX10 5. Parmi d&#39;autres applications, ce modèle animal a été utilisé pour mieux visualiser le développement de structures cranio-faciales charge CNCC. Le développement normal des structures spécifiques et aussi le développement pathologique des m...

Watch this Scientific Journal Video about Visualization of Craniofacial Development in the sox10: kaede Transgenic Zebrafish Line Using Time-lapse Confocal Microscopy at JoVE.com

Visualization of Craniofacial Development in the sox10: kaede Transgenic Zebrafish Line Using Time-lapse Confocal Microscopy

Visualisation des données expérimentales est devenu un élément clé dans la présentation des résultats à la communauté scientifique. Génération de direct enregistrement time-lapse d&#39;embryons croissance contribue à une meilleure présentation et la compréhension des processus de développement complexes. Ce protocole est un guide pour le marquage des cellules par l&#39;intermédiaire de photoconversion de la protéine chez le poisson zèbre kaede étape par étape.

Visualisation de développement cranio-facial dans les SOX10: Kaede poisson zèbre transgénique ligne à l&#39;aide Time-lapse de microscopie confocale

Vertebrate palatogenesis is a highly choreographed and complex developmental process, which involves migration of cranial neural crest (CNC) cells, ...

Research

JoVE Journal

Biology

Monitoring Actin Disassembly with Time-lapse Microscopy

Surveillance actine démontage Time-lapse microscopie

Recherche

Biologie

Two-photon axotomy and time-lapse confocal imaging in live zebrafish embryos

Deux photons axotomie et time-lapse imagerie confocale dans embryons de poissons zèbres vivent

Zebrafish have long been utilized to study the cellular and molecular mechanisms of development by time-lapse imaging of the living transparent embryo.  ...

Live Imaging of the Zebrafish Embryonic Brain by Confocal Microscopy

En direct l&#39;imagerie du cerveau de poisson zèbre embryonnaires par microscopie confocale

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 ...

Time-lapse Imaging of Mitosis After siRNA Transfection

Imagerie time-lapse de la mitose après transfection de siRNA

Changes in cellular organization and chromosome dynamics that occur during mitosis are tightly coordinated to ensure accurate inheritance of genomic and ...

Multicolor Time-lapse Imaging of Transgenic Zebrafish: Visualizing Retinal Stem Cells Activated by Targeted Neuronal Cell Ablation

Multicolor imagerie time-lapse de poisson zèbre transgénique: Visualisation des cellules souches rétiniennes Activé par ablation cellulaire ciblée neuronale

High-resolution time-lapse imaging of living zebrafish larvae can be utilized to visualize how biological processes unfold (for review see 1). Compound ...

Time-lapse Microscopy of Early Embryogenesis in Caenorhabditis elegans

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Time-lapse de microscopie du début de l&#39;embryogenèse dans les Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans has often been used as a model system in studies of early developmental processes.  The transparency of the 
embryos, the genetic ...

Electroporation of Craniofacial Mesenchyme

Electroporation de Mesenchyme craniofaciale

Electroporation is an efficient method of delivering DNA and other charged macromolecules into tissues at precise time points and in precise locations. ...

Quantitative Analysis of Random Migration of Cells Using Time-lapse Video Microscopy

Analyse quantitative des migrations au hasard des cellules en utilisant la microscopie vidéo time-lapse

Cell migration is a dynamic process, which is important for embryonic development, tissue repair, immune system function, and tumor invasion 1, 2. During ...

Analyzing Craniofacial Morphogenesis in Zebrafish Using 4D Confocal Microscopy

Analyser craniofaciale morphogenèse chez le poisson zèbre Utilisation de 4D microscopie confocale

Time-lapse imaging is a technique that allows for the direct observation of the process of morphogenesis, or the generation of shape. Due to their optical ...

High-resolution Time-lapse Imaging and Automated Analysis of Microtubule Dynamics in Living Human Umbilical Vein Endothelial Cells

Haute résolution Time-lapse d&#39;imagerie et d&#39;analyse automatisée des microtubules Dynamics Living ombilicale humaine Cellules endothéliales de veine

The physiological process by which new vasculature forms from existing vasculature requires specific signaling events that trigger morphological changes ...