The zebra finch (Taeniopygiaguttata) is a valuable model organism; however, early stages of zebra finch development have not been extensively studied. The protocol describes how to dissect early embryos for developmental and molecular applications.
Zebra ispinoz (canlıdır Taeniopygia guttata) toksikoloji 1, 2, 3 davranış ve bellek dahil ve 4,5,6 öğrenme araştırma birçok alanda giderek daha önemli bir model organizma olmuştur. Sıralı bir genomu ile sadece ötücü kuş gibi, zebra ispinoz gelişim çalışmalarında kullanılmak üzere büyük bir potansiyele sahiptir; Ancak, zebra ispinoz gelişiminin erken evreleri iyi çalışılmamıştır. Zebra ispinoz geliştirme araştırma eksikliği küçük yumurta ve embriyo diseksiyon zorluğu isnat edilebilir. Aşağıdaki Diseksiyon yöntemi embriyonik gelişiminin tüm aşamalarında morfolojisi ve gen ifadesinin soruşturma için izin verir embriyonik doku hasarı en aza indirir. Bu, parlak alan hem de izin verir ve embriyo floresan görüntüleme kalitesi, örneğin in situ hibridizasyon (ISH), hücre çoğalma deneyleri ve bu nicel rea gibi kantitatif deneyleri için RNA ekstraksiyonu gibi moleküler prosedürler kullanmakl-time PCR (qtRT-PCR). Bu teknik müfettişler erişimi önce zor olan gelişiminin erken aşamalarında çalışma sağlar.
Bu tekniğin genel amacı gelişimsel çalışmaları geniş bir yelpazede kullanım için embriyogenezisin ilk aşamalarından itibaren zebra ispinozu (canlıdır Taeniopygia guttata) embriyolar elde etmektir. Zebra ispinoz baskın ötücü bir model organizma olmuştur ve toksikoloji 1,2, davranış 3, bellek ve 4,5,6, karşılaştırmalı nöroanatomisini 7,8 öğrenme ve dil gelişimi 9,10 dahil olmak üzere çeşitli alanlarda, yaygın olarak kullanılır olmuştur . Sıralı bir genomu ile sadece ötücü kuş gibi, zebra ispinoz bilinen kuş türünün 11, 12,13% 50 üzerinde temsil Passeriformes düzeni, moleküler ve genetik çalışma sağlar.
Alanları çeşitli bir dizi yetişkin ve çocuk zebra ispinoz kullanılmasına rağmen, birkaç çalışma özellikle gelişiminin erken evrelerinde, zebra finch embriyolar üzerinde yapılmıştır. Bu onların yumurta a küçük boyutu isnat edilebilirnd embriyolar ve tavuk (Gallus gallus domesticus), daha önce bir baskın model sistemi 17,18,19,20,21 olarak kullanıldığı çalışmalar için bir model organizma 14,15,16 olarak yeni durumu. Ancak, non-vokal öğrenenler olarak, tavuk vokal öğrenme, vokal öğrenme, kalıtım, davranış ve motor 10 öğrenme dahil kortikal-bazal ganglion devre gelişimi genetik temeli eğitim için uygun bir model sistem değildir.
Bu zebra ispinoz embriyoların çok daha hassas ve daha kolay zarar diseksiyon ve moleküler işlemler sırasında civciv embriyoları daha olduğunu not etmek önemlidir. Zebra ispinoz embriyolar üzerinde permeabilizasyon adımları gerçekleştirirken özellikle de daha fazla bakım gereklidir. Bir civciv embriyo zarar olmaz güçlü deterjanlar ve enzimler zebra ispinoz embriyolar zarar verebilir. Genel bakım açısından, bir inkübatör içinde yerleştirilmesinden önce küçük fincanlarda zebra ispinoz yumurta koymak için gereklihaddeleme inkübasyon sırasında kırılmasını önlemek için.
Zebra ispinoz kolayca ve semereli esaret yıl boyunca cins, davranışsal çalışmalar için uygun olan, ve vokal öğrenenler vardır. Bu özellikler zebra ispinoz kullanımı gelişimini, genetik ve dil davranışsal açıdan entegre bir model organizma için ihtiyacını gidermek için izin verir. Zebra ispinoz 22 özgü bir yeni geliştirilen evreleme kılavuz ile birlikte aşağıda ayrıntılı diseksiyon yöntemleri, zebra ispinoz giderek yararlı bir standart gelişimsel model organizmadır olun. Ancak, erken aşamalarında embriyoların elde edilmesi zor olabilir. Bu protokol araştırmacılar kolayca erken evre embriyolar elde etmesini sağlar. Zebra ispinoz karmaşık davranışlar, ya da diğer küçük gelişme üzerinde toksikolojik etkilerin erken gelişim ve moleküler gelişim temelini araştıran çalışmalar, ötücü kuşlar bu diseksiyon yöntemi yararlı bulacaksınız.
Bir embriyolojik evreleme rehber 22 ve genom açıklama son gelişme zebra ispinoz gelişimsel çalışmalar için arzulanan bir model organizma olun. Ancak aşamalarında 1 3 ila 7 mm arasında zebra ispinoz embriyoların, küçük boyutu ve kırılganlık – 10 22, 11, 14 diseksiyonu zorlaştırabilir. Yerini ve temiz sarısının yüzeyinden embriyoların kaldırarak zor olabilir. Bu protokol kolaylıkla yordamı gerçekleştirmek için yeterli ayrıntı sağlar. Bu protokol, başarılı bir diseksiyon sağlamak için tipik olarak bilinmemektedir, ancak gerekli olan kritik adımlar gösterilmektedir. Örneğin, embriyo ve yapışmasını önlemek için kağıt tartın tabaka arasında sarısı küçük bir tabaka bırakmak için gereklidir.
Embriyonun tanımlanması ve çıkarılması zor hem de olabilir. O sahip sonra sarısının yüzeyinde embriyo belirlenmesi gidermek için, doğrudan yumurta sarısının üzerinde ışık saçıyoryumurta kaldırılır ve embriyo bulmak için bir 45 ° açıyla sarısı bakmak edilmiştir. Embriyo bulunduğu kez, embriyo gözyaşı değil özen kağıdı tartmak sarısı kesti.
Yapıların daha iyi görüntülenmesi için 8 22 – başka uygulamalar da in situ hibridizasyon anatomik farklılıklara, veya hücre proliferasyon deneyleri için görüntüleme dahil, bu aşama 1 'de vitellin membran kaldırmak için önemlidir. Erken aşamalarında sarısı veya vitellin zarı çıkarırken sorun yaşıyorsanız eğer, embriyonik kırılganlığını azaltmak için 1X PBS yıkamadan önce% 4 PFA embriyo düzeltmek. Anlatıldığı gibi birinci diseksiyonu sırasında vitellin membran kaldırarak, yapıları in situ hibridizasyon bir gerçekleştirdikten sonra açıkça zebra ispinoz embriyo görünür ve sağlamdır.
Edu bir sınırlaması embriyonik ölüm 478 nl yol üzerinde dozaj ciltlik bu uygulanmasıdır. Ancak, geniş doz aralığı varyin sağlarproliferatif hücre etiketleme g seviyeleri.
Bu kitte kullanılan "tık" tepki Bakır (I)-katalize-Alkin-Azit-siklokatılma (Cu (I) AAC) 'dir. Bu özel reaksiyonda, bir alkin-timidin içeren analog bir molekül (EGT) aktif olarak bölünen hücreler ile bu buluşa katılmıştır. Edu içindeki alkin grubu, DNA'nın sarmal çıkıntı yapısından ve serbest alkin grubuna bağlanan, yeşil floresan molekülüne konjuge edilmiş bir azid moleküle maruz bırakılarak tespit edilir. Yeşil floresan embriyoda yeni çoğalan hücreleri gösterir. Bu reaktif türler organizmada doğal olarak mevcut değildir, çünkü azid biyo-diklik ve alkin grupları özel olmayan lekelenme engeller. DNA ortaya reaksiyon için sırayla denatüre olması gerekmez, çünkü aynı zamanda, bundan başka DNA'ya bağımlı analizi kolayca gerçekleştirilebilir 27 olabilir.
Bu yöntemin bir içsel sınırlılığı, küçük boyutlu ve parçaları kullanılmıştır olduğuzebra ispinoz embriyoların ility. Dikkatli yapılmadıysa 15 22 zararlı embriyonik yapıların neden olabilir – embriyoların vitellin membran Çıkarma 1. aşamaları. Ancak, bu protokol, araştırmacılar daha önceden derinlemesine incelenmemiştir yapısal anomaliler ve gen ifadesini incelemek için erken embriyonik aşamalarında kullanmak için izin, diseksiyon yöntemini kolaylaştırır. Bu protokol, araştırmacılar yetişkin fenotipleri gelişimsel kökenlerini belirlemek sağlayacak hücresel-moleküler deneyleri bir bolluk için yolu açar. Örneğin, gen ifadesi çeşitli çevre koşullarında vokal öğrenme karıştığı veya geliştirme 28, 29,30,31 ve erken aşamalarında farmakolojik tedavi aşağıdaki incelemek mümkün olacaktır. Bu çalışmada gösterilememiştir rağmen, bu metot potansiyel zebra ispinoz doku bölümleri ve elektroporasyon / ov situ hibridizasyon gibi radyoaktif gibi diğer işlemler için izin veriro cerrahi 32, 33,34. Zebra ispinoz edebiyatının bir büyük gövdesi içinde önemli bir model organizma olarak kurulmuş olduğu göz önüne alındığında, bu tür çalışmalar, yetişkin fizyolojisi ve davranışları ile gelişim mekanizmalarını bağlantı dilinde 7, 9 özellikle geliştirme kullanılmayan fırsatlar sağlar.
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar kendi finansman kaynaklarını, William ve Mary Koleji Howard Hughes Tıp Enstitüsü Lisans Fen Eğitimi Programı teşekkür ediyorum; Hibe sponsoru: NIH (MSS); Hibe numarası: R15NS067566. Onlar da hayvan bakımı ile ilgili yardım için Fen William ve Mary Koleji, Biyoloji Bölümü ve College destek için minnettarım.
Chicken egg incubator | We use a Picture Window Hova-Bator Incubator, Circulated Air Model | ||
Click-iT EdU Alexa Fluor 488 Imaging kit | Invitrogen | C10337 | Detection of cell proliferation. |
Dissection microscope | We use Olympus SZ61 | ||
7'' Drummond capillary for Nanoject II injector | Drummond | 3-00-203-G/X | |
Drummond Nanoject II microinjector | Drummond | ||
Dumont Tweezers #55 | World Precision Instruments | 14099 | |
Ethanol (EtOH) | |||
50mL Falcon tube (polypropylene) | Fisher Scientific | 06-443-18 | |
FastPrep Lysis Matrix H tubes | MP biomedicals | 6917-100 | Used for RNA extraction, used to homogenize embryos |
Fiber optic illuminator lamps (High Intensity Illuminator) | Dolan-Jenner Industries | Fiber-Lite MI-150 | |
Glass vials with screw cap (DEPC treated) | Fisher Scientific | 03-338A | |
Microcentrifuge eppe tube (1.5 mL) | Fisher Scientific | 05-408-129 | |
Mineral oil | Sigma-Aldrich | M-8410 | |
Modeling Clay | Any brand | ||
Narshige PB-7 needle puller | Narshige | ||
Omni Bead Ruptor Homogenizer | OMNI International | 19-010 | Used for RNA extraction |
4% Paraformaldehyde (4% PFA): 20 mL 8% PFA (32g paraformaldehyde, 350mL sdd H2O, adjust pH to 7.6, 400mL sdd H2O), 20mL 2xPBS | Fixation of embryos. Caution, is harmful and do not inhale. | ||
Phosphate buffered saline (1xPBS): 200mL 10X PBS, 1800 mL Barnstead H2O, adjust pH to 7.4 | |||
Phosphate buffered saline (10xPBS): 800mL Barnstead, 2.013g KCL, 80.063g NaCl, 2.722g KH2PO4 monobasic, 14.196g Na2HPO4 dibasic, 200mL Barnstead H2O, adjust pH to 6.5 | |||
Phosphate buffered saline with 0.1% Tween-20 (1xPTw): 1800mL Barnstead H2O, 200mL 10X PBS, adjust pH to 7.4, 2mL Tween-20 | |||
35mL Plastic petri dish | Fisher Scientific | 08-757-100A | |
plastic wrap | Any brand | ||
Prepease RNA Spin Kit | PrepEase, Affymetrix | 78766 1 KT | Used for RNA extraction, used to homogenize embryos |
Reaction Mix: 875μL 1xPBS, 100mM 20μL CuSO4 (Kit Component E), 5μL Alexa Fluor 488 azide (Kit Component B), 100μL diluted reaction buffer additive (Kit Component F) | Invitrogen | C10337 | Detection of cell proliferation. |
sdd H2O | |||
Seed cup | We use it as a container when incubating eggs | ||
Stainless steel scalpel | |||
Standard nest box | We use Abba Plastic Finch Nestboxes | ||
4mL, Teflon Lined Cap, Glass Vials | Fisher Scientific | 02-912-352 | |
Transfer pipettes (polyethylene) | Fisher Scientific | 13-711-7M | |
4×4 weigh paper | Fisher Scientific | 09-898-12B |