Name: rapid and efficient spatiotemporal monitoring of normal and aberrant cytosine methylation within intact zebrafish embryos
Uploaded: 2022-08-18T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rapid and Efficient Spatiotemporal Monitoring of Normal and Aberrant Cytosine Methylation within Intact Zebrafish Embryos at JoVE.com

El apoyo a la investigación fue proporcionado por una beca de la División de Graduados de la UCR a SAB, una beca del Programa de Capacitación NRSA T32 (T32ES018827) a SAB, y una subvención de los Institutos Nacionales de Salud (R01ES027576) y el Proyecto de Nacimiento del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura (1009609) del USDA al DCV.

Los criadores adultos fueron manejados y tratados de acuerdo con un protocolo de uso de animales aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) (# 20180063) en la Universidad de California, Riverside.
1. Recolección de embriones de pez cebra y exposición química
<ol><li>Agregue trampas de reproducción en el tanque a los tanques que contengan peces cebra machos y hembras adultos sexualmente maduros y reproductivamente viables. Agregue al menos ...

<ol>
	<li>Zhang, H. -. Y., Xiong, J., Qi, B. -. L., Feng, Y. -. Q., Yuan, B. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+existence+of+5-hydroxymethylcytosine+and+5-formylcytosine+in+both+DNA+and+RNA+in+mammals.">The existence of 5-hydroxymethylcytosine and 5-formylcytosine in both DNA and RNA in mammals.</a> Chemical Communications. 52 (4), 737-740 (2016).</li><li>Huang, 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=Formation+and+determination+of+the+oxidation+products+of+5-methylcytosine+in+RNA.">Formation and determination of the oxidation products of 5-methylcytosine in RNA.</a> Chemical Science. 7 (8), 5495-5502 (2016).</li><li>Avila-Barnard, S., 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=Tris(1,3-dichloro-2-propyl)+phosphate+disrupts+the+trajectory+of+cytosine+methylation+within+developing+zebrafish+embryos.">Tris(1,3-dichloro-2-propyl) phosphate disrupts the trajectory of cytosine methylation within developing zebrafish embryos.</a> Environmental Research. 211, 113078 (2022).</li><li>Dasgupta, S., Cheng, V., Volz, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utilizing+zebrafish+embryos+to+reveal+disruptions+in+dorsoventral+patterning.">Utilizing zebrafish embryos to reveal disruptions in dorsoventral patterning.</a> Current Protocols. 1 (6), 179 (2021).</li><li>Vliet, S. M. F., 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=Maternal-to-zygotic+transition+as+a+potential+target+for+niclosamide+during+early+embryogenesis.">Maternal-to-zygotic transition as a potential target for niclosamide during early embryogenesis.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 380, 114699 (2019).</li><li>Kupsco, A., Dasgupta, S., Nguyen, C., Volz, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+alterations+in+DNA+methylation+precede+Tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate-induced+delays+in+zebrafish+epiboly.">Dynamic alterations in DNA methylation precede Tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate-induced delays in zebrafish epiboly.</a> Environmental Science &amp; Technology Letters. 4 (9), 367-373 (2017).</li><li>Dasgupta, S., 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=Complex+interplay+among+nuclear+receptor+ligands,+cytosine+methylation,+and+the+metabolome+in+driving+tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate-induced+epiboly+defects+in+zebrafish.">Complex interplay among nuclear receptor ligands, cytosine methylation, and the metabolome in driving tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate-induced epiboly defects in zebrafish.</a> Environmental Science &amp; Technology. 53 (17), 10497-10505 (2019).</li><li>McGee, S. P., Cooper, E. M., Stapleton, H. M., Volz, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+zebrafish+embryogenesis+is+susceptible+to+developmental+TDCPP+exposure.">Early zebrafish embryogenesis is susceptible to developmental TDCPP exposure.</a> Environmental Health Perspectives. 120 (11), 1585-1591 (2012).</li><li>Geiman, T. M., Muegge, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+methylation+in+early+development.">DNA methylation in early development.</a> Molecular Reproduction and Development. 77 (2), 105-113 (2010).</li><li>Wossidlo, 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=5-Hydroxymethylcytosine+in+the+mammalian+zygote+is+linked+with+epigenetic+reprogramming.">5-Hydroxymethylcytosine in the mammalian zygote is linked with epigenetic reprogramming.</a> Nature Communications. 2 (1), 1-8 (2011).</li><li>Rottach, A., Leonhardt, H., Spada, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+methylation-mediated+epigenetic+control.">DNA methylation-mediated epigenetic control.</a> Journal of Cellular Biochemistry. 108 (1), 43-51 (2009).</li><li>Egger, G., Liang, G., Aparicio, A., Jones, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epigenetics+in+human+disease+and+prospects+for+epigenetic+therapy.">Epigenetics in human disease and prospects for epigenetic therapy.</a> Nature. 429 (6990), 457-463 (2004).</li><li>Ooi, S. K. T., O'Donnell, A. H., Bestor, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammalian+cytosine+methylation+at+a+glance.">Mammalian cytosine methylation at a glance.</a> Journal of Cell Science. 122 (16), 2787-2791 (2009).</li><li>Baylin, S. B., Jones, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+decade+of+exploring+the+cancer+epigenome-biological+and+translational+implications.">A decade of exploring the cancer epigenome-biological and translational implications.</a> Nature Reviews Cancer. 11 (10), 726-734 (2011).</li><li>Robertson, 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=DNA+methylation+and+chromatin-unraveling+the+tangled+web.">DNA methylation and chromatin-unraveling the tangled web.</a> Oncogene. 21 (35), 5361-5379 (2002).</li><li>Robertson, 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=DNA+methylation+and+human+disease.">DNA methylation and human disease.</a> Nature Reviews Genetics. 6 (8), 597-610 (2005).</li><li>Greenberg, M. V. C., Bourc'his, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+diverse+roles+of+DNA+methylation+in+mammalian+development+and+disease.">The diverse roles of DNA methylation in mammalian development and disease.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 20 (10), 590-607 (2019).</li><li>Yuan, B. -. F., Feng, Y. -. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+the+analysis+of+5-methylcytosine+and+its+oxidation+products.">Recent advances in the analysis of 5-methylcytosine and its oxidation products.</a> Trends in Analytical Chemistry. 54, 24-35 (2014).</li><li>Lantz-McPeak, S., 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+assay+using+high+content+screening+of+zebrafish+embryos.">Developmental toxicity assay using high content screening of zebrafish embryos.</a> Journal of Applied Toxicology. 35 (3), 261-272 (2015).</li></ol>

Durante este protocolo, hay algunos pasos que son críticos. En primer lugar, al descorionar embriones, es importante apuntar la aguja lejos del tejido del embrión / saco vitelino / masa celular, ya que estas porciones del embrión en desarrollo son muy frágiles y fáciles de perforar. En segundo lugar, al transferir embriones marcados a pocillos individuales, use una pipeta de vidrio para transferir embriones, ya que se adherirán a una pipeta de plástico. En tercer lugar, cuando realice IHC de montaje completo, aseg...

Las modificaciones enzimáticas impulsan la metilación activa y la desmetilación de la citosina en 5-metilcitosina (5-mC) y la posterior oxidación de 5-mC en 5-hidroximetilcitosina, 5-formilcitosina y 5-carboxilcitosina 1,2. El fosfato de tris(1,3-dicloro-2-propil) (TDCIPP) es un retardante de llama ampliamente utilizado en los Estados Unidos que se ha demostrado previamente que altera la trayectoria de la metilación de la citosina después de la exposición embrionaria temprana desde 0,75 horas después de la fertilización (hpf) hasta la gastrulación temprana (6 hpf)3,4,5,6,7,8 . Dentro de los vertebrados, el 5-mC y sus derivados modificados son críticos para regular el desarrollo embrionario temprano9. La fertilización de un embrión desencadena la desmetilación del ADN parental, seguida de la degradación del ARNm materno, la activación del genoma cigótico y la remetilación del genoma cigótico9. Los procesos biológicamente relevantes que utilizan la metilación de la citosina incluyen la modificación de histonas, el reclutamiento de maquinaria transcripcional, la metilación del ARN, la reprogramación epigenética y la determinación de la estructura de la cromatina10,11. La metilación de la citosina también se conserva entre las especies de vertebrados, lo que subraya la importancia de comprender e investigar cómo la metilación aberrante de la citosina puede afectar la trayectoria del desarrollo de un organismo11. Además, el desarrollo in utero es sensible a la exposición materna y tiene el potencial de causar resultados adversos tales como consecuencias fenotípicas inmediatas, efectos a largo plazo sobre la susceptibilidad a enfermedades adultas y efectos transgeneracionales de marcas epigenéticas hereditarias12,13,14.
Largos tramos de pares citosina-guanina, o islas CpG, han sido los focos primarios de los investigadores que tienen como objetivo caracterizar la dinámica de la metilación de la citosina a través del genoma15,16,17. Las estrategias basadas en bisulfito, como la secuenciación de bisulfito del genoma completo, la secuenciación de bisulfito de representación reducida y la secuenciación de amplicón de bisulfito, representan el estándar de oro para interrogar la metilación de citosina a resolución de pares de bases. Sin embargo, los enfoques basados en la secuenciación tienen un costo prohibitivo y, como tales, excluyen la capacidad de monitorear la metilación de la citosina en las etapas de desarrollo, múltiples concentraciones por producto químico y replicar embriones por tratamiento. Además, los enfoques basados en la secuenciación no proporcionan información sobre la localización espacial, que es fundamental para comprender los tipos de células potencialmente afectadas y las áreas dentro de un embrión en desarrollo. De manera similar, los ensayos globales de metilación del ADN, como el análisis de restricción dependiente de la metilación, los inmunoensayos ligados a enzimas (ELISA) de 5-mC y la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS) de 5-metil-2'-desoxicitidina (5-mC) se basan en homogeneizados celulares o tisulares y, como tales, excluyen la capacidad de monitorear la localización y magnitud de la metilación de citosina en el espacio y el tiempo dentro de especímenes intactos12,18.
Debido a la facilidad de las imágenes automatizadas in vivo , las manipulaciones genéticas, el rápido tiempo de desarrollo ex utero y la cría durante la embriogénesis, los embriones de pez cebra continúan siendo ampliamente utilizados como modelos fisiológicamente intactos para descubrir vías mediadas por xenobióticos que contribuyen a resultados adversos durante el desarrollo embrionario temprano. Por lo tanto, utilizando anticuerpos disponibles comercialmente específicos para 5-mC, el siguiente protocolo describe una estrategia rentable para el monitoreo espaciotemporal rápido y eficiente de la metilación de la citosina dentro de embriones individuales e intactos de pez cebra aprovechando la inmunohistoquímica de montaje completo (IHC), imágenes automatizadas de alto contenido y procesamiento eficiente de datos utilizando lenguaje de programación antes del análisis estadístico.
Según el conocimiento actual, este método es el primero en monitorear 5-mC dentro de embriones intactos de pez cebra. El método permite la detección de la metilación del ADN dentro de la masa celular y también tiene la capacidad de detectar la metilación de la citosina de los ARNm maternos localizados en la yema durante la transición materna a cigótica. En general, este método será útil para la identificación rápida de sustancias químicas que tienen el potencial de interrumpir la metilación de la citosina in situ durante la reprogramación epigenética.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5-mL microcentrifuge tubes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>540225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10-&#181;L glass microcapillary pipette</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>211762B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100-mm plastic Petri dish</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08757100D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10x phosphate-buffered saline&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP399500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-mL pipette&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13690032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250-mL Erlenmeyer flask</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB501250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-mL pipette</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13690033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60-mm glass petri dishes with lids</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08747A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well plate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>720089</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AlexaFluor 488-conjugated goat anti-mouse IgG antibody&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A21121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP67110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP2311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hotplate&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>1110016SH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>In-tank breeding traps</td>
			<td>Aquatic Habitats</td>
			<td>N/A</td>
			<td>This product is no longer available following acquisition of Aquatic Habitats by Pentair.&#160; Investigators can use standard off-system breeding tanks available from multiple vendors.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageXpress Micro XLS Widefield High-Content Screening System</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Any high-content screening system equipped with transmitted light and FITC filter will be suitable.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immunochemistry (IHC) basket</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Manufactured in-house using microcentrifuge tubes with conical portion removed and bottom fitted with mesh, sized for 24- or 48-well plates.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MetaXpress 6.0.3.1658&#160;</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Any software capable of quantifying total area and integrated intensity of fluorescence will be suitable.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microspatula</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>2140115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monoclonal mouse anti-5-mC antibody</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>MABE146</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP359-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbital shaker&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50998290</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>1337412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>18612139</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic transfer pipette</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>1368050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rstudio</td>
			<td>RStudio</td>
			<td>N/A</td>
			<td>RStudio is open-source software and can be downloaded at https://www.rstudio.com.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sheep serum</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>S3772-5ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>10450103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature-controlled incubator&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>PR505755L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween-20&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>P7949-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

rapid and efficient spatiotemporal monitoring of normal and aberrant cytosine methylation within intact zebrafish embryos

La metilación de la citosina está altamente conservada en todas las especies de vertebrados y, como impulsor clave de la programación epigenética y el estado de la cromatina, desempeña un papel crítico en el desarrollo embrionario temprano. Las modificaciones enzimáticas impulsan la metilación activa y la desmetilación de la citosina en 5-metilcitosina (5-mC) y la posterior oxidación de 5-mC en 5-hidroximetilcitosina, 5-formilcitosina y 5-carboxilcitosina. La reprogramación epigenética es un período crítico durante el desarrollo en el útero , y la exposición materna a sustancias químicas tiene el potencial de reprogramar el epigenoma dentro de la descendencia. Esto puede causar resultados adversos como consecuencias fenotípicas inmediatas, efectos a largo plazo sobre la susceptibilidad a enfermedades en adultos y efectos transgeneracionales de marcas epigenéticas hereditarias. Aunque la secuenciación basada en bisulfito permite a los investigadores interrogar la metilación de la citosina a la resolución del par de bases, los enfoques basados en la secuenciación son prohibitivos y, como tales, excluyen la capacidad de monitorear la metilación de la citosina en las etapas de desarrollo, múltiples concentraciones por sustancia química y replicar embriones por tratamiento. Debido a la facilidad de las imágenes automatizadas in vivo , las manipulaciones genéticas, el rápido tiempo de desarrollo ex utero y la cría durante la embriogénesis, los embriones de pez cebra continúan siendo utilizados como un modelo fisiológicamente intacto para descubrir vías mediadas por xenobióticos que contribuyen a resultados adversos durante el desarrollo embrionario temprano. Por lo tanto, utilizando anticuerpos específicos de 5-mC disponibles comercialmente, describimos una estrategia rentable para el monitoreo espaciotemporal rápido y eficiente de la metilación de citosina dentro de embriones individuales e intactos de pez cebra aprovechando la inmunohistoquímica de montaje completo, imágenes automatizadas de alto contenido y procesamiento eficiente de datos utilizando lenguaje de programación antes del análisis estadístico. Según el conocimiento actual, este método es el primero en detectar y cuantificar con éxito los niveles de 5 mC in situ dentro de embriones de pez cebra durante el desarrollo temprano. El método permite la detección de la metilación del ADN dentro de la masa celular y también tiene la capacidad de detectar la metilación de la citosina de los ARNm maternos localizados en la yema durante la transición materna a cigótica. En general, este método será útil para la identificación rápida de sustancias químicas que tienen el potencial de interrumpir la metilación de la citosina in situ durante la reprogramación epigenética.

El objetivo general de este protocolo es determinar si un tratamiento afecta la abundancia relativa de 5 mC mediante la evaluación del área total y la intensidad relativa de la fluorescencia dentro de embriones fijos y marcados de pez cebra. Después de completar el protocolo, se puede usar un microscopio estereoscópico de fluorescencia para determinar primero si la IHC de montaje completo fue exitosa. Cuando los embriones marcados se observan bajo un filtro FITC o GFP, un resultado positivo se indica mediante una se?...

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Rapid and Efficient Spatiotemporal Monitoring of Normal and Aberrant Cytosine Methylation within Intact Zebrafish Embryos

Este artículo describe un protocolo para el monitoreo espaciotemporal rápido y eficiente de la metilación de citosina normal y aberrante dentro de embriones intactos de pez cebra.

Monitorización espaciotemporal rápida y eficiente de la metilación normal y aberrante de la citosina en embriones intactos de pez cebra

Cytosine methylation is highly conserved across vertebrate species and, as a key driver of epigenetic programming and chromatin state, plays a critical ...

Este protocolo ofrece un método relativamente rápido y rentable, así como una adquisición y análisis automatizados, lo que produce un cribado de baja sensibilidad de la 5-metilcitosina, que es un biomarcador epigenético común. La principal ventaja de esta técnica radica en la flexibilidad que ofrece un diseño experimental que los usuarios pueden optimizar a su modelo y etapa de desarrollo. Esta técnica se puede utilizar para detectar cómo la exposición química altera la abundancia relativa de 5-metilcitosina dentro de un organismo en desarrollo, lo que normalmente solo podría hacerse a través de costosos métodos de alta trpA, como la secuenciación.Este método es útil para cualquier investigación que tenga como objetivo utilizar métodos NCG para comprender las alteraciones epigenéticas de la 5-metilcitosina en respuesta a estímulos ambientales. Comience preparando una solución de exposición fresca en la mañana de la recolección. Agregue cinco mililitros de agua libre de partículas al sistema a una placa de Petri de vidrio de 60 milímetros.Luego use una pipeta de vidrio microcapilar de 10 microlitros para transferir 10 microlitros de dimetilsulfóxido o solución madre química al agua del sistema. Agite la placa de Petri de vidrio para asegurarse de que la solución madre se disipe. Agregue otros cinco mililitros de agua del sistema a la placa de Petri de vidrio y agite el plato para homogeneizar la solución de exposición.Tapa los platos de vidrio con tapas de vidrio para minimizar la evaporación. A continuación, use una botella de chorro llena de agua RO para transferir los embriones de la red de pescado a un plato de 100 milímetros. Clasifique aleatoriamente 50 embriones vivos a las 0,75 horas posteriores a la fertilización y elimine el exceso de agua RO.Una vez finalizada la duración de la exposición, retire los embriones de la incubadora. Transfiera todos los embriones vivos a un tubo de microcentrífuga de 1,5 mililitros. Aspirar solución de exposición residual sin aspirar embriones.Añadir 500 microlitros de paraformaldehído refrigerado al 4% y mezclar los embriones por inversión varias veces. Permita que los embriones se fijen y 4% de paraformaldehído durante la noche a cuatro grados centígrados. Después de fijar los embriones, aspirar el 4% de paraformaldehído, volver a pasar los embriones en 1X PBS y mezclar con un pipeteo suave durante 30 segundos.Usando una pipeta de vidrio, transfiera cuidadosamente los embriones fijos a un plato de vidrio lleno de agua RO. Agite suavemente durante 30 segundos y repita este lavado una vez. Bajo un microscopio estereoscópico configurado con un aumento cinco veces mayor, decorar los embriones con agujas de jeringa.Con la punta de la aguja, perfore el corion y despéguelo suavemente de la yema y la masa celular. Después de que los embriones hayan sido decorados, use una pipeta microcapilar de vidrio para transferir hasta 25 embriones intactos a una cesta de inmunohistoquímica. Coloque la cesta IHC en una placa de 24 pocillos.Luego aspire el agua de cada pozo. Resuspender los embriones en 500 microlitros de tampón de bloqueo por pozo, envolver la placa con paraforma y papel de aluminio para protegerla de la luz. Incubar la placa a cuatro grados centígrados durante cuatro horas en un agitador orbital a 100 rpm.Después de la incubación, aspire el tampón de bloqueo de cada pocillo. Reemplácelo con 500 microlitros de solución de anticuerpos primarios. Recuerde incubar un subconjunto de embriones de control del vehículo con el búfer de bloqueo para tener en cuenta el ruido de fondo.Vuelva a envolver la placa y la paraforma y el papel de aluminio y permita que la placa se incube a cuatro grados centígrados durante la noche en un agitador orbital. Al día siguiente, retire la solución de anticuerpos primarios de cada pocillo y reemplácela con 1x PBST. Lave cada pozo tres veces con 1x PBST durante cinco minutos por lavado en una coctelera orbital.Aspire 1x PBST de cada pocillo y coloque la canasta IHC en una placa de Petri de vidrio llena de agua RO. Bajo un microscopio estereoscópico estándar, clasifique aleatoriamente los embriones intactos en una placa de 96 pocillos asegurando un embrión por pocillo. Luego retire toda el agua RO de los pozos individuales y agregue 200 microlitros de 1x PBS.Centrifugar la placa durante tres minutos a una G.Imagen de los embriones con un objetivo dos veces bajo luz transmitida y FITC. Seleccione el enfoque automático para asegurarse de que el enfoque de la cámara esté en la parte inferior de la placa y desplazado por el grosor inferior. Seleccione una longitud de onda FITC con una duración de exposición de 100 milisegundos y ajuste el enfoque automático al láser con un desplazamiento Z.Observe y confirme la adquisición adecuada de imágenes y varios pozos antes de comenzar la adquisición de placas. Después de la adquisición de imágenes, realice análisis de datos utilizando el sistema de detección de alto contenido y un procedimiento de análisis de imágenes automatizado personalizado. Seleccione cada embrión en la placa de 96 pocillos para analizar el área total y la intensidad integrada de fluorescencia.Luego tabule los puntos de datos y expórtelos desde el sistema de detección de alto contenido yendo a medir y seleccionando el registro de datos abierto para exportar los datos a una hoja de cálculo. Cargue la hoja de cálculo exportada en el paquete del implementador para ordenar y sumar los datos de cada pozo y filtrar por número de pozo. A continuación, utilice el paquete de Excel adecuado para exportar los datos sumados a una hoja de cálculo.La distribución y la intensidad integrada del área total específica de 5-metilcitosina se evaluaron para embriones de pez cebra a las seis horas posteriores a la fertilización. El eje x muestra la exposición a DMSO como vehículo o TDCIPP como control positivo. El eje Y denota fluorescencia relativa.Los umbrales fueron significativamente diferentes de los embriones tratados con vehículo, como lo demuestra el área total de 5-metilcitosina detectada dentro de los embriones y la intensidad integrada dentro de esa misma área que indica la relación señal / ruido máxima. Es extremadamente importante mantener la integridad del yugo y la masa celular para una detección adecuada de IHQ. Este método es relativamente insensible y solo ofrece datos RFU de abundancia relativa.Si se requiere cuantificación, se puede hacer un seguimiento con un enfoque más específico.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Isolation and Characterization of Single Cells from Zebrafish Embryos

Aislamiento y caracterización de células individuales a partir de embriones de pez cebra

The zebrafish (Danio rerio) is a powerful model organism to study vertebrate development. Though many aspects of zebrafish embryonic development have been ...

Investigación

Biología del Desarrollo

Generation of Parabiotic Zebrafish Embryos by Surgical Fusion of Developing Blastulae

Generación de Parabiotic embriones de pez cebra por fusión quirúrgica de Desarrollar blástulas

Surgical parabiosis of two animals of different genetic backgrounds creates a unique scenario to study cell-intrinsic versus cell-extrinsic roles for ...

Affinity Labeling Detection of Endogenous Receptors from Zebrafish Embryos

Detección de afinidad etiquetado Endógeno receptores de embriones de pez cebra

By combining the powers of Affinity Labeling and Immunoprecipitation (AFLIP), a technique for the detection of low abundance receptors in zebrafish ...

Biosensing Motor Neuron Membrane Potential in Live Zebrafish Embryos

Potencial de membrana de la neurona motora de Biosensing en los embriones vivos de pez cebra

The protocols described here are designed to allow researchers to study cell communication without altering the integrity of the environment in which the ...

Induction of Hypoxia in Living Frog and Zebrafish Embryos

Inducción de la hipoxia en los sapos vivos y los embriones de pez cebra

Here, we introduce a novel system for hypoxia induction, which we developed to study the effects of hypoxia in aquatic organisms such as frog and ...

Single-cell Photoconversion in Living Intact Zebrafish

Sola célula Photoconversion en pez cebra intacto de la vida

Animal and plant tissue is composed of distinct populations of cells. These cells interact over time to build and maintain the tissue and can cause ...

Visualization of Cellular Electrical Activity in Zebrafish Early Embryos and Tumors

Visualización de la actividad eléctrica celular en embriones tempranos de pez cebra y tumores

Bioelectricity, endogenous electrical signaling mediated by ion channels and pumps located on the cell membrane, plays important roles in signaling ...

Fast and Efficient Expression of Multiple Proteins in Avian Embryos Using mRNA Electroporation

Expresión rápida y eficiente de múltiples proteínas en embriones aviares utilizando la electroporación de ARNm

We report that mRNA electroporation permits fluorescent proteins to label cells in living quail embryos more quickly and broadly than DNA electroporation. ...

Whole Mount Immunohistochemistry in Zebrafish Embryos and Larvae

Inmunohistoquímica de montaje completo en embriones y larvas de pez cebra

Immunohistochemistry is a widely used technique to explore protein expression and localization during both normal developmental and disease states. ...

Quantification of Ethanol Levels in Zebrafish Embryos Using Head Space Gas Chromatography

Cuantificación de los niveles de etanol en embriones de pez cebra mediante cromatografía de gases del espacio de cabeza

Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASD) describe a highly variable continuum of ethanol-induced developmental defects, including facial dysmorphologies ...