Name: high-throughput dna extraction and genotyping of 3dpf zebrafish larvae by fin clipping
Uploaded: 2018-06-29T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-throughput DNA Extraction and Genotyping of 3dpf Zebrafish Larvae by Fin Clipping at JoVE.com

Författarna vill tacka de sällsynta sjukdomsmodeller och mekanism (RDMM) nätverk (finansieras av kanadensiska institut för hälsa forskning (CIHR) och Genome Canada). CK stöds av en UROP stipendiet (University of Ottawa). DLJ stöds av Vanier Kanada Graduate stipendium. IAP stöds av en kanadensisk institut för hälsa forskning (CIHR) postdoktorsstipendium award. Författarna tackar den Genetics Society of America för att bevilja tillstånd att publicera detta protokoll och använda en anpassning av den kompletterande figur 5 från Pena, et al.

Förfaranden som omfattar animaliska ämnen har godkänts och i enlighet med djurvård riktlinjer som tillhandahålls av kanadensiska rådet om djur vård och University of Ottawa djurvård kommittéer.
1. beredning
<ol><li>Förbereda dissektion ytan genom att tejpa 9 cm petriskål lock med autoklav tejp över dess inre yta. Håll den i stereo-Mikroskop.</li>
	<li>Placera 3-5 dagar efter befruktning (dpf) zebrafiskar larver i en Petri skålen och söva i ˜1.5 mM Tricaine i 1 x E3 embryo media (5 mM NaCl, 0.17 m...

<ol>
	<li>Howe, 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=The+zebrafish+reference+genome+sequence+and+its+relationship+to+the+human+genome.">The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome.</a> Nature. 496 (7446), (2013).</li><li>Stewart, A. M., Kalueff, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+better+and+more+valid+animal+models+of+brain+disorders.">Developing better and more valid animal models of brain disorders.</a> Behav Brain Res. 276, 28-31 (2015).</li><li>Grone, B. P., Baraban, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+in+epilepsy+research:+legacies+and+new+directions.">Animal models in epilepsy research: legacies and new directions.</a> Nat Neurosci. 18 (3), 339-343 (2015).</li><li>Rosen, J. N., Sweeney, M. F., Mably, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microinjection+of+Zebrafish+Embryos+to+Analyze+Gene+Function.">Microinjection of Zebrafish Embryos to Analyze Gene Function.</a> J Vis Exp. (25), e1115 (2009).</li><li>Doyon, Y., 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=Heritable+targeted+gene+disruption+in+zebrafish+using+designed+zinc-finger+nucleases.">Heritable targeted gene disruption in zebrafish using designed zinc-finger nucleases.</a> Nat Biotechnol. 26 (6), 702-708 (2008).</li><li>Bedell, V. 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=In+vivo+Genome+Editing+Using+High+Efficieny+TALENs.">In vivo Genome Editing Using High Efficieny TALENs.</a> Nature. 491 (7422), 114-118 (2012).</li><li>Sander, J. D., 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=Targeted+gene+disruption+in+somatic+zebrafish+cells+using+engineered+TALENs.">Targeted gene disruption in somatic zebrafish cells using engineered TALENs.</a> Nat Biotechnol. 29 (8), 697-698 (2012).</li><li>Hwang, W. Y., 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=Efficient+genome+editing+in+zebrafish+using+a+CRISPR-Cas+system.">Efficient genome editing in zebrafish using a CRISPR-Cas system.</a> Nat Biotechnol. 31 (3), 227-229 (2013).</li><li>Pena, I. 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=Pyridoxine-Dependent+Epilepsy+in+Zebrafish+Caused+by+Aldh7a1+Deficiency.">Pyridoxine-Dependent Epilepsy in Zebrafish Caused by Aldh7a1 Deficiency.</a> Genetics. 207, 1501-1518 (2017).</li><li>Baraban, S. C., Dinday, M. T., Hortopan, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+screening+in+Scn1a+zebrafish+mutant+identifies+clemizole+as+a+potential+Dravet+syndrome+treatment.">Drug screening in Scn1a zebrafish mutant identifies clemizole as a potential Dravet syndrome treatment.</a> Nat Commun. 4, 2410 (2013).</li><li>Godoy, R., Noble, S., Yoon, K., Anisman, H., Ekker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemogenetic+ablation+of+dopaminergic+neurons+leads+to+transient+locomotor+impairments+in+zebrafish+larvae.">Chemogenetic ablation of dopaminergic neurons leads to transient locomotor impairments in zebrafish larvae.</a> J Neurochem. 135, 249-260 (2015).</li><li>Scheldeman, 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=Neurobiology+of+Disease+mTOR-related+neuropathology+in+mutant+tsc2+zebra+fish+Phenotypic,+transcriptomic+and+pharmacological+analysis.">Neurobiology of Disease mTOR-related neuropathology in mutant tsc2 zebra fish Phenotypic, transcriptomic and pharmacological analysis.</a> Neurobiol Dis. 108 (September), 225-237 (2017).</li><li>Zabinyakov, 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=Characterization+of+the+first+knock-out+aldh7a1+zebrafish+model+for+pyridoxine-dependent+epilepsy+using+CRISPR-Cas9+technology.">Characterization of the first knock-out aldh7a1 zebrafish model for pyridoxine-dependent epilepsy using CRISPR-Cas9 technology.</a> PLoS One. 12 (10), 1-14 (2017).</li><li>Grone, B. P., 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=Epilepsy,+behavioral+abnormalities,+and+physiological+comorbidities+in+syntaxin-binding+protein+1+(STXBP1)+mutant+zebrafish.">Epilepsy, behavioral abnormalities, and physiological comorbidities in syntaxin-binding protein 1 (STXBP1) mutant zebrafish.</a> PLoS One. 11 (3), (2016).</li><li>Kawakami, K., Hopkins, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+identification+of+transgenic+zebrafish.">Rapid identification of transgenic zebrafish.</a> Trends Genet. 12 (1), 9-10 (1996).</li><li>Wilkinson, R. N., Elworthy, S., Ingham, P. W., van Eeden, F. J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+high-throughput+PCR-based+genotyping+of+larval+zebrafish+tail+biopsies.">A method for high-throughput PCR-based genotyping of larval zebrafish tail biopsies.</a> Biotechniques. 55 (6), 314-316 (2013).</li><li>Zhu, X., 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+efficient+genotyping+method+for+genome-modified+animals+and+human+cells+generated+with+CRISPR/Cas9+system.">An efficient genotyping method for genome-modified animals and human cells generated with CRISPR/Cas9 system.</a> Sci Rep. 4, 6420 (2014).</li><li>Walsh, P. S., Metzger, D. A., Higuchi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chelex+100+as+a+medium+for+simple+extraction+of+DNA+for+PCR-based+typing+from+forensic+material.">Chelex 100 as a medium for simple extraction of DNA for PCR-based typing from forensic material.</a> Biotechniques. 54 (3), 506-513 (2013).</li><li>Ewing, B., Green, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basecalling+of+automated+sequencer+traces+using+phred.+II.+Error+probabilities.">Basecalling of automated sequencer traces using phred. II. Error probabilities.</a> Genome Res. 8, 175-185 (1998).</li></ol>

Gen redigeringsverktyg har anställts för att just introducera mutationer och transgener i zebrafiskar över tidigare år5,6,7,8. När du utför sjukdom modellering i zebrafiskar, observeras ofta tidiga larver eller juvenil fenotyper9,12,13,14. Det protokoll som pres...

Zebrafiskar (Danio rerio) är en vertebrate organism som ofta används som en modell för sjukdom utredning samt när det gäller prekliniska tester av terapeutiska hypoteser1,2,3. Dessa djur har en kort generationstid, är lätt att hantera, Visa en hög reproduktionstakt, låg kostnad, och kan enkelt bli föremål för genetiska manipulationer av Mikroskop av DNA i embryon4. Genom den ökande utvecklingen av romanen transgena och gen redigering teknik såsom zink Finger nukleotider (ZFN)5TAL-liknande effektor nukleaser (TALENs)6,7och de klustrade regelbundet mellanliggande kort Palindromic upprepas (CRISPR) / CRISPR-associerade 9 (Cas9) system8, zebrafiskar är redo att avsevärt förbättra förståelsen av flera patologiska förhållanden. Dessa tekniker har använts för att skapa riktade knockouts i både somatiska och könsceller celler i zebrafiskar, effektivt engendering genetiskt modifierade djur8. Aktuella exempel i litteraturen är en framgångsrik utveckling av genetiska modeller av epilepsi och ämnesomsättningsrubbningar zebrafiskar3,9,10,11,12 .
Med de framsteg som gjorts i zebrafiskar gen editering, blivit snabba och tillförlitliga genotypning en obestridlig hastighetsbegränsande steget. Identifiering av specifika DNA mutationer angränsande till förutsedda editering target webbplats är ett viktigt steg i protokollet. Traditionellt, är genotypning tekniker av fin klippning vanligtvis endast utförs i juvenil eller vuxen zebrafiskar. Men tid som tillbringas prishöjande zebrafiskar till vuxen ålder (> 2 månader) avsevärt fördröjer framsteg inom forskning. I många fall kan inte vuxenlivet uppnås på grund av knockout av viktiga gener (t.ex. vid sjukdom modellering) eller vinst-av-funktion mutationer leder till skadliga fenotypisk effekter. Dessutom flera analyser kräver sammanslagning av larver, såsom i utvinning RNA eller metabolit, och således innebära tidigare identifiering av de genotyper som kan vara svårt när enda post hoc genotypning tekniker finns tillgängliga. Dessa ovan nämnda exempel belysa vikten av larval genotypning tekniker som samtidigt exakt och aktivera fullständig återhämtning och normal utveckling av larverna. Tidigt skede zebrafiskar genotypning verkar för närvarande inte användas i stor utsträckning; Detta återspeglas av de senaste publikationerna av sjukdomsmodeller där larver genotyper identifieras via post mortem genotypning i stället för genotypning före utförandet av experimentet12,13,14. I detta papper presenteras en larval fin klipp strategi som syftar till att förbättra tidigare etablerade genotypning förfaranden.
I förflutnan live strategier anställa proteinas K matsmältningen att genotyp zebrafiskar larver har lett till varierande polymeras-kedjereaktion (PCR) effektivitet15. Även om en mer nyligen publicerade mikroskopiska svans biopsi tekniken tillhandahålls mer lovande resultat16, kunde vi och andra grupper inte återge hög effektivitet och DNA återhämtning rapporteras av författarna. Ett stort bakslag i protokollet beskrivs av Wilkinson et al. 16 kunde vara överföring av svans vävnaden till PCR-röret. På grund av dess mikroskopiska storlek är det svårt att säkerställa att fenan ordentligt samlades in och ut genom pipettering. För att lösa denna barriär, har vi utvecklat ett förbättrat protokoll för genotypning stort antal levande zebrafiskar larver med nästan 100% effektivitet9. Använder en microscalpel, tas spetsen av svansen fin bort och placeras på en bit av filterpapper. Filter papper innehållande vävnaden kan lätt visualiseras och placerade i en PCR-röret. Genomiskt DNA-extraktion utförs sedan, följt av PCR-amplifiering av regionen av intresse till genotyp preparatet. Fördelarna med denna metod är en högeffektiv PCR, en låg falsk positiv ränta och en låg dödlighet. Dessutom, är genotypning av stora mängder embryon möjligt använder detta protokoll. Protokollet beskrivs häri kan fin-klippning av hundratals larver inom 2-3 h med detta tillvägagångssätt och korrekt identifiering av genotypbestämts fisk och svans förnyelse inom två dagar.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430167</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscalpel</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500249</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ1500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricaine/Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E10521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well Tissue-culture plate</td>
			<td>Costar</td>
			<td>3595</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well PCR plate</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14230232</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>S25548A&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris base&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T1503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP358-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3911</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>230391</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5% Chelex 100 sodium form</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C7901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GelRed 1x</td>
			<td>Biotium</td>
			<td>41003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boric Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B6768</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sub-Cell Model 192 system</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>1704508</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 % Acrylamide/Bis Solution, 37.5: 1</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>1610158</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GoTaq Green Master Mix, 2X</td>
			<td>Promega</td>
			<td>M7123</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>paper wipes (Kimwipes&#174; disposable wipers)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z188956</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1kb-plus molecylar weight marker&#160;</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>SM1343</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclease free water&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>W4502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sub-Cell Model 192 system (high-throughput agarose gel system)</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>1704508</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>vertical gel electrophoresis system Mini-PROTEAN Tetra Cell&#160;</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>1658004</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-throughput dna extraction and genotyping of 3dpf zebrafish larvae by fin clipping

Sebrafisken (Danio rerio) äger orthologues för 84% av de gener som förknippas med mänskliga sjukdomar. Dessutom, dessa djur har en kort generationstid, är lätt att hantera, Visa en hög reproduktionstakt, låg kostnad, och kan enkelt bli föremål för genetiska manipulationer av Mikroskop av DNA i embryon. Senaste framstegen inom genen redigering verktyg möjliggör exakt införandet av mutationer och transgener i zebrafiskar. Sjukdom modellering i zebrafiskar ofta leder till larval fenotyper och för tidig död som kan vara svårt för att tolka om genotyper är okänd. Detta tidig identifiering av genotyper är också behövs i experiment som kräver prov pooling, exempelvis i gen uttryck eller mass spectrometry studier. Omfattande genotypisk screening är dock begränsad av traditionella metoder, som i de flesta laboratorier utförs endast på vuxen zebrafiskar eller i efter döden larver. Vi tog upp detta problem genom att anpassa en metod för isolering av PCR-klar genomiskt DNA från levande zebrafiskar larver som kan uppnås så tidigt som 72 h efter befruktning (hpf). Denna tid och kostnadseffektiv teknik, förbättrad från ett tidigare publicerade genotypning protokoll, möjliggör identifiering av genotyper från mikroskopiska fin biopsier. Fenorna regenerera snabbt eftersom larverna utvecklas. Forskare kan sedan markera och höja de önskade genotyperna till vuxenlivet genom att utnyttja denna hög genomströmning PCR-baserad genotypning förfarande.

Effektiviteten i protokoll demonstrerades genom genotypning avkomman av en heterozygot kors (aldh7a1/ ot100, här visas som aldh7a1+/-) ()figur 3A- C)9. Den aldh7a1ot100muterade allelen har en 5-baspar (bp) isättning i den första kodning exon av zebrafisk aldh7a1 genen som leder till frameshift och förlust-av-funktion på grund av ...

Watch this Scientific Journal Video about High-throughput DNA Extraction and Genotyping of 3dpf Zebrafish Larvae by Fin Clipping at JoVE.com

High-throughput DNA Extraction and Genotyping of 3dpf Zebrafish Larvae by Fin Clipping

Hög genomströmning DNA-extraktion och genotypning av 3dpf zebrafiskar larver av Fin klippning

Zebrafisk har använts som tillförlitlig genetisk modellorganismer i biomedicinsk forskning, särskilt med tillkomsten av genredigering teknik. När larval fenotyper förväntas, kan DNA extraktion och genotyp identifiering vara utmanande. Här, beskriver vi en effektiv genotypning förfarande för zebrafiskar larver, genom svansen klippning, så tidigt som 72-h efter befruktning.

Zebrafish (Danio rerio) possess orthologues for 84% of the genes known to be associated with human diseases. In addition, these animals have a short ...

This method can help answer key questions in the biomedical field. Such as the use of zebrafish to generate genetic models of disease. The main advantage of this technique is that it allows early identification of genotypes using a simple high-throughput method.Though this method can enable extensive research using zebrafish models of genetic epilepsies, it can also be applied to other genetic disease models and any type of mutation study. Generally, individuals new to this method may have difficulties as the transection of the larval fin must be precisely performed within the pigment gap of the tail. Prior to starting the fin clipping of the zebrafish larvae, prepare the dissection surface.Tape a piece of autoclave tape across the interior surface of a nine centimeter Petri dish lid and position the lid under a stereo microscope. Prepare a P1000 pipette tip for accommodating a three dpf larva with minimal stress, by cutting off the end of the pipette tip to a diameter of two millimeters. Place three to five days post fertilization, or dpf, zebrafish larvae in a Petri dish and anesthetize in 1.5 millimolar tricaine in 1x E3 embryo medium.Using the modified P1000 micro pipette, pick up and anesthetize zebrafish larva and place it onto the positioned Autoclave tape on the Petri dish lid. Remove excess tricaine solution surrounding the larva. The area should be as dry as possible to successfully section and pick up the fin, but still wet to ensure survival.To avoid bleeding and ensure survival of the larva during fin clipping, the transection must occur within the pigment gap. Distal to the limit of the blood circulation, as indicated in this image. Working under a stereo microscope, use a micro scalpel to section the caudal fin.During the incision, apply a steady but gentle downward pressure to avoid damaging the notochord. Visualize the sectioned fin under the microscope, and position the piece on top of the tip of the micro scalpel blade. Place the micro scalpel containing the fin onto the surface of a small piece of filter paper.Due to the presence of melanocytes in the transected tissue, the fin appears as a small black spot. To ensure successful DNA extraction, it is important that a black dot marking the placement of the fin is observed on the filter paper before continuing with the protocol. Using scissors and tweezers, transfer the filter paper containing the fin to a well of a 96-well PCR plate containing 25 microliters of a 50 millimolar sodium hydroxide solution.Next, prepare a flat bottom 96-well tissue culture plate, numbering the wells according to the label of the PCR plate. Using the modified P1000 pipette, filled with 200 microliters of fresh e3 embryo medium, carefully collect the zebrafish larva using gentle pressure. Dispense the larva in the 96-well plate in the same well number as the PCR plate.Make sure the filter paper containing the fin is well submerged in the solution. To prevent cross contamination between each cut, clean the blade of the micro scalpel and the tweezers by dipping into a 70%ethanol solution. Wipe the blade with a clean paper tissue or wipe.When all larvae have been clipped, store the larvae in the 96-well plate at 28 degrees Celsius until their genotypes have been identified. Begin this procedure by sealing the 96-well PCR plate containing the fin pieces and centrifuging the samples at 1000 times G for one minute. To make sure all the filter papers are submerged in the sodium hydroxide solution.For tissue lysis, heat the samples in a thermal cycler at 95 degrees Celsius for five minutes. Followed by cooling to four degrees Celsius for 10 minutes. Next, add six microliters of 500 millimolar tris-HCL pH8.0 to each sample.Vortex the samples. Briefly centrifuge the plate at 1500 times G for five minutes at room temperature. To extract genomic DNA using this method, clip the fin as demonstrated earlier, but add the filter paper with the clipped fin to a well of a 96-well PCR plate containing 30 microliters of 5%chelating resin.After all fin pieces have been clipped, seal the 96-well PCR plate and briefly centrifuge the samples to make sure all filter papers are submerged with the chelating resin. Heat the samples in a thermal cycler at 95 degrees Celsius for 15 minutes, followed by cooling to four degrees Celsius for 10 minutes. Briefly centrifuge the samples to pellet the resin beads and obtain the DNA in the suspension.A multiplex PCR assay will enable the discrimination between homozygous mutants, heterozygotes, and wild type larvae. Set up the PCR reaction as detailed in the text protocol. Perform the PCR reactions in 96-well thermal cycler.Prepare a 1%agarose gel in sodium borate buffer, stained with 1x gel red. To facilitate the process, if possible, use a gel system that is compatible with multi channel pipettes to enable higher throughput capabilities by reducing the time to load samples. Run the gel in 1x sodium borate buffer at 250 volts for 15 minutes.Image the gel under ultraviolet light to allow discrimination of the different genotypes. Start this assay by preparing two 12%polyacrylamide gels using the 1.5 millimeter spacer plate and the 15 sample combs as described in the text protocol. Use a vertical electrophoresis system and 1x TBE buffer as the running buffer.After performing PCR as described in the text protocol, heat the PCR products at 94 degrees Celsius for five minutes, followed by cooling at four degrees Celsius for 10 minutes. Load 10 microliters per PCR sample, and eight microliters of molecular weight marker. Run the gel at 150 volts for one hour, or until the molecular weight marker almost reaches the foot line of the glass plate.Image the gel under ultraviolet light to allow discrimination of the different genotypes. This protocol was used to genotype of the offspring of a heterozygous cross, in which the mutant ileal has a 5 base pair insertion in the first coating exon of the aldh7a1 gene. The expected result from PCR amplification of both wild type and mutant ileals is a 434 BP amplicon.A 293 BP band arises from amplification of the mutant ileal, and a 195 BP band is obtained for the wild type ileal. Analysis of PCR reactions on a 1%agarose sodium borate gel identified wild type genotypes in lanes two and six, heterozygous genotypes in lanes three, four, and five, and a homozygous mutant genotype in lane one. Various mutations where genotyped by a heteroduplex melting assay.The plpbpot101 and plpbpot102 mutant ileals of the plpbp gene each let to a frame shift and early stop codon. After denaturation and annealing, the PCR fragments for heterozygous animals would contain heteroduplex and homoduplex DNA that are easily separated and visualized using polyacrylamide gel electrophoreses. Compound heterozygous mutant genotypes were identified in lanes two, four, and eight, heterozygous genotypes in lanes three, six, seven, nine, and ten, and a wild type genotype in lane five.Once mastered, fin clipping 96 larvae using this technique can be done in less than an hour, if performed properly. Following this procedure, other methods, like pooling of zebrafish larvae of the same genotype for tissue extraction, can be performed and ordered to answer additional questions, such as, biomarker investigation and disease models. After it's development, this technique paved the way for research in the field of models of metabolic epilepsy to explore disease path physiology in zebrafish.After watching this video, you should have a good understanding of how to properly genotype three day old zebrafish larvae by microdissection of a caudal fin.

Research

JoVE Journal

Genetics

A Robotic Platform for High-throughput Protoplast Isolation and Transformation

En Robotic plattform för hög kapacitet Protoplast Isolering och Transformation

Over the last decade there has been a resurgence in the use of plant protoplasts that range from model species to crop species, for analysis of signal ...

Improved Polymerase Chain Reaction-restriction Fragment Length Polymorphism Genotyping of Toxic Pufferfish by Liquid Chromatography/Mass Spectrometry

Förbättrad Polymerase Chain Reaction-restriction fragment length polymorphism Genotypning av Toxic Pufferfish genom vätskekromatografi / masspektrometri

An improved version of a polymerase chain reaction (PCR)-restriction fragment length polymorphism (RFLP) method for genotyping toxic pufferfish species by ...

Genome-wide Determination of Mammalian Replication Timing by DNA Content Measurement

Genomvid Fastställande av däggdjur Replication Timing av DNA-innehåll Mätning

Replication of the genome occurs during S phase of the cell cycle in a highly regulated process that ensures the fidelity of DNA duplication. Each genomic ...

High Fat Diet Feeding and High Throughput Triacylglyceride Assay in Drosophila Melanogaster

High Fat Diet Feeding and High Throughput Triacylglyceride Assay in Drosophila Melanogaster

High Fat Diet utfodring och hög genomströmning Triacylglyceride test på Drosophila Melanogaster

Heart disease is the number one cause of human death worldwide. Numerous studies have shown strong connections between obesity and cardiac malfunction in ...

Generation of Native Chromatin Immunoprecipitation Sequencing Libraries for Nucleosome Density Analysis

Generation av infödda kromatin Immunoprecipitation sekvensering bibliotek för Nucleosome densitet analys

We present a modified native chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq) experimental protocol compatible with a Gaussian mixture distribution ...

G2-seq: A High Throughput Sequencing-based Technique for Identifying Late Replicating Regions of the Genome

G2-seq: En hög genomströmning sekvensering-baserad teknik för att identifiera sent replikera regioner i genomet

Numerous techniques have been developed to follow the progress of DNA replication through the S phase of the cell cycle. Most of these techniques have ...

Robust DNA Isolation and High-throughput Sequencing Library Construction for Herbarium Specimens

Robust DNA isolering och hög genomströmning sekvensering bibliotek konstruktion för herbarieexemplar

Herbaria are an invaluable source of plant material that can be used in a variety of biological studies. The use of herbarium specimens is associated with ...

Profiling DNA Replication Timing Using Zebrafish as an In Vivo Model System

Profiling DNA Replication Timing Using Zebrafish as an In Vivo Model System

Profilering DNA Replication Timing med zebrafiskar som ett In Vivo -modellsystem

DNA replication timing is an important cellular characteristic, exhibiting significant relationships with chromatin structure, transcription, and DNA ...

High-throughput Identification of Synergistic Drug Combinations by the Overlap2 Method

High-throughput Identification of Synergistic Drug Combinations by the Overlap2 Method

Hög genomströmning identifiering av synergistisk läkemedelskombinationer med överlappning2 Metod

Although antimicrobial drugs have dramatically increased the lifespan and quality of life in the 20th century, antimicrobial resistance threatens our ...

High-Throughput DNA Plasmid Multiplexing and Transfection Using Acoustic Nanodispensing Technology

Hög genomströmning DNA plasmid Multiplexing och transfektion med akustisk Nanodispenseringsteknik

Cell transfection, indispensable for many biological studies, requires controlling many parameters for an accurate and successful achievement. Most often ...