वयस्क zebrafish में पार्श्व रेखा के उत्थान के लिए एक परख
Summary
तंत्रिका विज्ञान और गैर मस्तिष्क संबंधी बीमारियों के कई zebrafish मॉडल वयस्क मछली के बजाय भ्रूण / लार्वा में अध्ययन कर रहे हैं, क्योंकि हम वयस्क zebrafish रोग मॉडल को लागू किया जा सकता है कि एक मात्रात्मक पार्श्व रेखा पुनर्योजी परख विकसित की है. परख 1) neuromast और 2) व्यक्तिगत बाल सेल के स्तर पर संकल्प शामिल किया गया.
Abstract
कारण आदमी में सुनवाई और संतुलन विकारों के नैदानिक महत्व को, ऐसे zebrafish के रूप में मॉडल जीवों पार्श्व रेखा विकास और उत्थान अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. zebrafish क्योंकि अपनी तेजी से विकास के समय और इसकी उच्च पुनर्योजी क्षमता के इस तरह के अध्ययन के लिए विशेष रूप से आकर्षक है. तिथि करने के लिए, पार्श्व रेखा उत्थान के zebrafish पढ़ाई जिसका मुख्य कारण इन चरणों में neuromasts की कम संख्या का भ्रूण और लार्वा चरणों की मछली का उपयोग किया है. इस पार्श्व रेखा उत्थान / और या पूर्व के विकास के चरणों में आसान विकास की मात्रात्मक विश्लेषण बना दिया है. तंत्रिका विज्ञान और गैर मस्तिष्क संबंधी बीमारियों के कई zebrafish मॉडल वयस्क मछली में और नहीं भ्रूण / लार्वा में अध्ययन कर रहे हैं क्योंकि एक परख उपलब्ध था, इसलिए है कि हम चाहते हैं कि वर्तमान करने के लिए लागू किया जा सकता है वयस्क zebrafish में एक मात्रात्मक पार्श्व रेखा पुनर्योजी परख के विकास पर ध्यान केंद्रित वयस्क zebrafish रोग मॉडल. वान Trum द्वारा पिछले अध्ययनों पर बिल्डिंगपी एट अल. 17 वयस्क मेक्सिकन अंधा गुफा मछली और zebrafish (Danio rerio) में बालों की कोशिकाओं के पृथक के लिए प्रक्रियाओं का वर्णन किया है, कि हमारे परख नियंत्रण और प्रयोगात्मक समूहों के बीच मात्रात्मक तुलना अनुमति देने के लिए डिजाइन किया गया था. इस पार्श्व रेखा का एक निर्धारित क्षेत्र में बालों की कोशिकाओं की gentamicin प्रेरित नेक्रोसिस के बाद एक 24 घंटे का समय अवधि में neuromast फिर से बाहर निकलना के प्रतिशत के आधार पर एक पुनर्योजी neuromast मानक वक्र के विकास के द्वारा पूरा किया गया. परख भी संकल्प के एक उच्च स्तर की आवश्यकता है जब व्यक्ति बाल सेल स्तर पर विश्लेषण के विस्तार की अनुमति के लिए डिजाइन किया गया था.
Introduction
पार्श्व रेखा (करूँगा) प्रणाली श्रवण, संतुलन, rheotaxis और इस तरह के स्कूली शिक्षा और शिकारी परिहार 1-5 के रूप में मध्यस्थता के व्यवहार के लिए जिम्मेदार है कि दोनों मछली और उभयचर में पाया mechanosensory अंग है. यह समर्थन कोशिकाओं से घिरे बालों की कोशिकाओं के समूहों से बना है, जो दोनों के neuromasts 6 बुलाया संरचनाओं में तैनात हैं. ये neuromasts आम तौर पर मछली के सिर में मनाया कुछ क्षैतिज टांके के साथ शरीर और पूंछ के अनुदैर्ध्य अक्ष के साथ (टाँके कहा जाता है) खड़ी रेखा में व्यवस्थित होते हैं. वयस्क में, neuromasts भ्रूण या लार्वा मछली 6 की तुलना में टांके के भीतर संख्या में काफी अधिक हैं. Zebrafish में बायोमेडिकल पढ़ाई एंटीबायोटिक उपचार, शोर प्रेरित आघात, पुराने संक्रमण, आदि के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित किया है. बालों की कोशिकाओं पर एक प्रयास में 7,8 बेहतर मानव में उनके प्रभाव को समझने के लिए.
सबसे रीढ़ के विपरीत, तेऐसे zebrafish (Danio rerio) के रूप में leosts, खो बाल कोशिकाओं को पुनर्जीवित करने की क्षमता है. Zebrafish क्योंकि उनके तेजी से विकास के समय और उच्च पुनर्योजी क्षमता का विशेष रूप से उपयोगी हैं. तिथि करने के लिए, लेकिन, पार्श्व रेखा विकास और / या उत्थान पर zebrafish पढ़ाई मुख्य कारण आसान गिनती और विश्लेषण 6,9,10 के लिए अनुमति देता है जो पार्श्व रेखा neuromasts की कम संख्या के भ्रूण और लार्वा चरण मछली का उपयोग किया है.
हालांकि, तंत्रिका विज्ञान और गैर मस्तिष्क संबंधी बीमारियों 11-16 के रूप में कई zebrafish मॉडल वयस्क मछली और नहीं लार्वा में अध्ययन कर रहे हैं, हम gentamicin का उपयोग कर वयस्क zebrafish में एक पार्श्व रेखा पुनर्योजी परख (पहले zebrafish लार्वा में इस्तेमाल एक aminoglycoside के विकास पर ध्यान केंद्रित किया और एक परख उपलब्ध था कि इतना अधिक हाल ही में) वयस्क मछली 17 के साथ प्रयोग किया जाता है कि वर्तमान वयस्क zebrafish रोग मॉडल को लागू किया जा सकता है. पहले वान ट्रम्प ई द्वारा प्रक्रियाओं प्रकाशित जबकिटी अल. 17 वयस्क मछली में बाल सेल पृथक के लिए शर्तों की स्थापना की, वे नियंत्रण और ऐसे ट्रांसजेनिक zebrafish लाइनों या pharmacologically प्रेरित रोग राज्यों का उपयोग कर के रूप में जब प्रयोगात्मक समूहों के बीच मात्रात्मक तुलना के लिए आवश्यक है जो neuromast उत्थान के लिए एक मानक वक्र स्थापित नहीं किया था zebrafish 18 में. इसलिए हम नियंत्रण और प्रयोगात्मक समूहों की तुलना करते समय ऐसे वयस्क zebrafish रोग मॉडल के साथ के रूप में हमारे डेटा का उपयोग करने में सक्षम जांचकर्ताओं को neuromast उत्थान का एक मानक वक्र स्थापित करने के लिए बाल सेल पृथक के लिए वान ट्रम्प एट अल. 17 की प्रक्रियाओं का पालन, लेकिन उनके काम पर बनाया . परख भी संकल्प के एक उच्च स्तर की आवश्यकता है जब व्यक्ति बाल सेल को विश्लेषण के विस्तार की अनुमति के लिए डिजाइन किया गया था.
Protocol
Representative Results
Discussion
भ्रूण और लार्वा zebrafish 8,24,25 में पार्श्व रेखा (करूँगा) उत्थान के विश्लेषण के लिए स्थापित किया गया है कि साहित्य का व्यापक शरीर के आधार पर, हमारे अध्ययन का लक्ष्य zebrafish में पार्श्व रेखा के उत्थान के लिए एक मा…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Gentamicin sulfate solution (50mg/ml) | Sigma Aldrich | G1397 | |
| 2 Phenoxyethanol | Sigma Aldrich | P1126 | |
| 4-4-diethylaminostryryl-N-methylpyridinium iodide (4-Di-2-Asp) | Aldrich | D-3418 | 485 nm excitation λ and 603 nm emission λ |
| in methanol | |||
| 6 well plates | Mid Sci | TP92006 | |
| Petri Dishes | Fisher Scientific | 08-757-13 | |
| Glass Bottom Microwell Dishes | Matek Corporation | P35G-1.5-14-C | |
| Sodium Chloride | Sigma Aldrich | S3014 | |
| Dissecting Microscope | Nikon | TMZ-1500 | Any dissecting microscope is fine. |
| Camera for Imaging | Nikon | Q imaging | Any camera is suitable. |
| Image J software | National Institutes of Health | NIH Image | |
| NIS Elements | Nikon | Any imaging software is suitable. | |
| Confocal microscope | Olympus | FV10i | Any high resolution fluorescent microscope is suitable |
| Aquatic System | KG Aquatics ZFS Rack System. | Any aquatic system can be used |
References
- Dambly-Chaudire, C., Sapde, D., Soubiran, F., Decorde, K., Gompel, N., Ghysen, A. The Lateral Line of Zebrafish: a Model System for the Analysis of Morphogenesis and Neural Development in Vertebrates. Biol. Cell. 95 (9), 579-587 (2003).
- Montgomery, J., Carton, G., Voigt, R., Baker, C., Diebel, C. Sensory Processing of Water Currents by Fishes. Phil. Trans. Royal Soc. London B Biol. Sci. 355 (1401), 1325-1327 (2000).
- Buck, L. M., Winter, M. J., Redfern, W., Whitfield, T. T. Ototoxin-Induced Cellular Damage in Neuromasts Disrupts Lateral Line Function in Larval Zebrafish. Hearing Res. 284 (1-2), 1-2 (2012).
- Engelmann, J., Hanke, W., Mogdans, J., Bleckmann, H. Hydrodynamic Stimuli and the Fish Lateral Line. Nature. 408 (6808), 51-52 (2000).
- Olszewski, J., Haehnel, M., Taguch, M., Liao, J. C. Zebrafish Larvae Exhibit Rheotaxis and Can Escape a Continuous Suction Source Using Their Lateral Line. PloS One. 7 (5), e36661 (2012).
- Raible, D. W., Kruse, G. J. Organization of the Lateral Line System in Embryonic Zebrafish. J. Comp. Neurol. 421 (2), 189-198 (2000).
- Coffin, A. B., Reinhart, K. E., Owens, K. N., Raible, D. W., Rubel, E. W. . Extracellular Divalent Cations Modulate Aminoglycoside-Induced Hair Cell Death in the Zebrafish Lateral. 253 (1-2), 1-2 (2009).
- Harris, J. A., Cheng, A. G., Cunningham, L. L., MacDonald, G., Raible, D. W., Rubel, E. W. . Neomycin-Induced Hair Cell Death and Rapid Regeneration in the Lateral Line of Zebrafish (Danio. 4 (2), 219-234 (2003).
- Ma, E. Y., Rubel, E. W., Raible, D. W. Notch Signaling Regulates the Extent of Hair Cell Regeneration in the Zebrafish Lateral Line). J. Neurosci. 28 (9), 2261-2273 (2008).
- Brignull, H. R., Raible, D. W., Stone, J. S. Feathers and Fins: Non-Mammalian Models for Hair Cell Regeneration. Brain Res. 1277, 12-23 (2009).
- Bibliowicz, J., Tittle, R. K., Gross, J. M. Toward a Better Understanding of Human Eye Disease Insights From the Zebrafish, Danio Rerio. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. 100, 287-330 (2011).
- Mione, M. C., Trede, N. S. The Zebrafish As a Model for Cancer. Dis. Model. Mech. 3 (9-10), 9-10 (2010).
- Norton, W., Bally-Cuif, L. Adult Zebrafish As a Model Organism for Behavioural Genetics. BMC. Neurosci. 11, (2010).
- Mathur, P., Guo, S. Use of Zebrafish As a Model to Understand Mechanisms of Addiction and. Complex Neurobehavioral Phenotypes. Neurobiol. Dis. 40 (1), 66-72 (2010).
- Ignatius, M. S., Langenau, D. M. Zebrafish As a Model for Cancer Self-Renewal. Zebrafish. 6 (4), 377-387 (2009).
- Milan, D. J., MacRae, C. A. Zebrafish Genetic Models for Arrhythmia. Prog. Biophys. Mol. Biol. 98 (2-3), 2-3 (2008).
- Van Trump, W. J., Coombs, S., Duncan, K., McHenry, M. J. Gentamicin Is Ototoxic to All Hair Cells in the Fish Lateral Line System. Hear. Res. 261 (1-2), 1-2 (2010).
- Littleton, R. M., Hove, J. R. Zebrafish: a Nontraditional Model of Traditional Medicine. J. Ethnopharmacol. 145 (3), 677-685 (2013).
- Harris, J. A., Cheng, A. G., Cunningham, L. L., MacDonald, G., Raible, D. W., Rubel, E. W. . Neomycin-Induced Hair Cell Death and Rapid Regeneration in the Lateral Line of Zebrafish (Danio. 4 (2), 219-234 (2003).
- Olszewski, J., Haehnel, M., Taguchi, M., Liao, J. C. Zebrafish Larvae Exhibit Rheotaxis and Can Escape a Continuous Suction Source Using Their Lateral Line). PLoS One. 7 (5), 36661-36 (2012).
- Liang, J., Wang, D., Renaud, G., Wolfsberg, T. G., Wilson, A. F., Burgess, S. M. The Stat3/Socs3a Pathway Is a Key Regulator of Hair Cell Regeneration in Zebrafish [Corrected. J. Neurosci. 32 (31), 10662-10673 (2012).
- Nakae, M., Asaoka, R., Wada, H., Sasaki, K. Fluorescent Dye Staining of Neuromasts in Live Fishes: An Aid to Systematic Studies. Ichthyol Res. , 286-290 (2012).
- Magrassi, L., Purves, D., Lichtman, J. W. Fluorescent Probes That Stain Living Nerve Terminals. The J. Neurosci. 7 (4), 1207-1214 (1987).
- Owens, K. N., Coffin, A. B., Hong, L. S., Bennett, K. O., Rubel, E. W., Raible, D. W. Response of Mechanosensory Hair Cells of the Zebrafish Lateral Line to Aminoglycosides Reveals Distinct Cell Death Pathways. Hear. Res. 253 (1-2), 1-2 (2009).
- Namdaran, P., Reinhart, K. E., Owens, K. N., Raible, D. W., Rubel, E. W. . Identification of Modulators of Hair Cell Regeneration in the Zebrafish Lateral. 32 (10), 3516-3528 (2012).
- Herrera, A. A., Banner, L. R. The Use and Effects of Vital Fluorescent Dyes: Observation of Motor Nerve Terminals and Satellite Cells in Living Frog Muscles. J. Neurocytol. 19 (1), 67-83 (1990).
- Hickey, P. C., Jacobson, D., Read, N. D., Louise Glass, ., L, N. Live-Cell Imaging of Vegetative Hyphal Fusion in Neurospora Crassa. Fungal. Genet. Biol. 37 (1), 109-119 (2002).
- Olsen, A. S., Sarras, M. P., Intine, R. V. Limb Regeneration Is Impaired in an Adult Zebrafish Model of Diabetes Mellitus. Wound Repair Regen. 18 (5), 532-542 (2010).
- Olsen, A. S., Sarras, M. P., Leontovich, A., Intine, R. V. Heritable Transmission of Diabetic Metabolic Memory in Zebrafish Correlates With DNA Hypomethylation and Aberrant Gene Expression. Diabetes. 61 (2), 485-491 (2012).
