Orofacial phenotypes की मात्रा में<em> Xenopus</em
Summary
Xenopus laevis भ्रूण की orofacial आकार और आकृति यों के लिए एक विधि विकसित किया गया है. इस प्रोटोकॉल में, पारंपरिक आकार माप orofacial विकास और दोषों की अधिक परिष्कृत विश्लेषण के लिए अनुमति देने के लिए ज्यामितीय आकृति के साथ संयुक्त कर रहे हैं.
Abstract
Xenopus craniofacial विकास और दोष गवर्निंग तंत्र विदारक के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन गया है. Orofacial विकास यों के लिए एक विधि आनुवंशिक रूप से या molecularly जीन अभिव्यक्ति या प्रोटीन समारोह में हेरफेर कर सकते हैं कि पदार्थ के साथ निराकरण पर orofacial phenotypes की अधिक कठोर विश्लेषण के लिए अनुमति देगा. भ्रूण के सिर के दो आयामी चित्र का प्रयोग, पारंपरिक आकार आयाम-ऐसे orofacial चौड़ाई, ऊंचाई के रूप में और area- मापा जाता है. इसके अलावा, भ्रूण मुंह खोलने का एक गोलाई उपाय मुंह के आकार का वर्णन करने के लिए प्रयोग किया जाता है. इन दो आयामी छवियों के ज्यामितीय आकृति भी orofacial क्षेत्र के आकार में परिवर्तन के और अधिक परिष्कृत दृश्य प्रदान करने के लिए किया जाता है. लैंडमार्क्स orofacial क्षेत्र में विशेष अंक के लिए आवंटित कर रहे हैं और निर्देशांक बनाई गई हैं. एक सिद्धांत घटक विश्लेषण तो इलाज भेदभाव उस सिद्धांत घटकों के लिए मील का पत्थर निर्देशांक कम करने के लिए प्रयोग किया जाता हैसमूहों. इन परिणामों के समान orofacial आकार के साथ व्यक्तियों को एक साथ क्लस्टर जिसमें एक तितर बितर साजिश के रूप में प्रदर्शित कर रहे हैं. यह भी सांख्यिकीय दो उपचार समूहों के बीच स्थलों के पदों तुलना जो एक विभेदक समारोह विश्लेषण, प्रदर्शन करने के लिए उपयोगी है. इस विश्लेषण ऐतिहासिक स्थिति में परिवर्तन वैक्टर के रूप में देखा जाता है, जहां एक परिवर्तन ग्रिड पर प्रदर्शित किया जाता है. एक ग्रिड एक warping पैटर्न महत्वपूर्ण मील का पत्थर पदों को बदल दिया है, जहां दिखाने के लिए प्रदर्शित किया जाता है तो इन वैक्टर पर आरोपित है. विभेदक समारोह विश्लेषण में आकार में परिवर्तन एक सांख्यिकीय माप के आधार पर कर रहे हैं, और इसलिए एक पी मूल्य द्वारा मूल्यांकन किया जा सकता है. इस विश्लेषण केवल एक स्टिरियोस्कोप और फ्रीवेयर सॉफ्टवेयर की आवश्यकता होती है, सरल और सुलभ है, और इस तरह एक मूल्यवान अनुसंधान और शिक्षण संसाधन हो जाएगा.
Introduction
मानव जन्म दोष का सबसे प्रचलित और विनाशकारी प्रकार के अलावा इस तरह के orofacial clefts 1 के रूप में मुंह और चेहरे को प्रभावित कर रहे हैं. विकृत orofacial संरचनाओं के साथ बच्चों को उनके जीवन भर कई सर्जरी से गुजरना और चेहरे disfigurements, भाषण, सुनवाई और खाने की समस्याओं के साथ संघर्ष. इसलिए, cranio- और orofacial विकास में नए अनुसंधान की सुविधा मनुष्य में जन्म दोष के इन प्रकार की रोकथाम और उपचार के लिए सर्वोपरि है. Xenopus laevis craniofacial विकास शासी तंत्र विदारक के लिए एक नए उपकरण के रूप में उभरा है (कुछ उदाहरण 2,3,4 शामिल -11). इसलिए, इस प्रजाति के सिर के विकास और चेहरे के दौरान आकार और आकार में परिवर्तन का विश्लेषण करने के लिए एक मात्रात्मक विधि 3 बहुत शक्तिशाली हो सकता है.
यहाँ, हम एक ऐसी विधि प्रस्तुत; एक Xenopus अध्ययन 12 से अनुकूलित ज्यामितीय आकृति के साथ परंपरागत आकार माप के संयोजन </मानव चेहरे फार्म 13-15 विश्लेषण अध्ययन का समर्थन> और खजाना. इस प्रोटोकॉल के लक्ष्य के शोधकर्ताओं ने सामान्य और असामान्य विकास के दौरान विभिन्न orofacial phenotypes के बीच भेद करने के लिए चेहरे का आकार और आकृति यों करने की अनुमति है. इस विश्लेषण में इस तरह के जीन और / या पर्यावरणीय कारकों के synergistic प्रभाव से उत्पन्न होने वाले उन जैसे सूक्ष्म craniofacial दोषों के बीच बेहतर भेदभाव के लिए अनुमति देगा. साथ ही, इस मात्रा का ठहराव विधि भी एक orofacial दोष का भी मामूली सुधार या बचाव प्रकट कर सकता है. यह इसलिए यह संभावित चिकित्सा विज्ञान का विश्लेषण करने में एक उपयोगी गाइड बनाता है.
यहाँ प्रस्तुत है कि चेहरे की माप और ज्यामितीय आकृति का संयोजन काफी हद तक केवल एक या अन्य 15-18 का उपयोग, जो आकार और मौजूदा प्रोटोकॉल से orofacial क्षेत्र का आकार दोनों की एक अधिक व्यापक सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए अनुमति देता है. इसके अलावा, हम औसत दर्जे का और के पार्श्व विमानों दोनों का आकलन करने के लिए एक सरल तरीका पेशवर्तमान अध्ययन 13,19 में इस्तेमाल किया परिष्कृत तीन आयामी इमेजिंग उपकरणों की आवश्यकता के बिना चेहरा.
हम Xenopus पर इस प्रोटोकॉल असामान्य orofacial विकास और एक मंझला फांक तालु 2,3 लाती है कि एक retinoic एसिड रिसेप्टर अवरोध करनेवाला के साथ इलाज भ्रूण laevis प्रदर्शित करता है. इन भ्रूणों में orofacial क्षेत्र के आयाम और आकार की मात्रा समान तालु clefts और माउस मॉडल 20,21 के साथ मनुष्य के अनुरूप है कि midface में परिवर्तन से पता चला है. हालांकि, इस प्रोटोकॉल जैसे विकास कारक के रूप में प्राकृतिक पदार्थ, herbicides, या प्रोटीन के रूप में orofacial विकास पर अन्य यौगिकों के प्रभाव का आकलन करने के लिए उपयोग किया जा सकता है. इसके अलावा, नुकसान या समारोह प्रयोगों के लाभ के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति की गड़बड़ी से उत्पन्न होने वाली orofacial आकार और आकार में परिवर्तन (antisense morpholinos या Crispers का उपयोग / Talens) भी इस प्रोटोकॉल का उपयोग मात्रा निर्धारित किया जा सकता है. अंत में, हम इस विधि specifica विकसितlly Xenopus आकृति विज्ञान का आकलन करने के लिए; हालांकि, यह आसानी से किसी भी कशेरुकी के विश्लेषण के लिए संशोधित किया गया है. अन्य आवेदन भी विकासवादी या पारिस्थितिक अध्ययन के लिए निकट से संबंधित प्रजातियों की तुलना के लिए इस प्रोटोकॉल का उपयोग शामिल हो सकते हैं. हम यहाँ प्रदान उदाहरण orofacial क्षेत्र के विश्लेषण का वर्णन करने के लिए इस प्रोटोकॉल का इस्तेमाल करता है, यह आसानी से अन्य क्षेत्रों, अंगों, या संरचनाओं के विश्लेषण के लिए संशोधित किया जा सकता है.
इस orofacial मात्रा का ठहराव प्रोटोकॉल अनुसंधान समुदाय के लिए एक बहुमूल्य संसाधन है, साथ ही एक वीडियो प्रदर्शन के रूप में स्नातक छात्रों के लिए एक उत्कृष्ट शिक्षण उपकरण बन जाएगा.
Protocol
Representative Results
Discussion
Xenopus laevis विकास तंत्र अंतर्निहित orofacial विकास विदारक के लिए एक उपयोगी उपकरण बन गया है; हालांकि, मेंढ़क में इस क्षेत्र का आकार और आकार में परिवर्तन का वर्णन कोई प्रोटोकॉल नहीं है. यहाँ वर्णित विधि Xenopus और ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
VCU से ए डिकिंसन शुरू हुआ पैसा इस काम का समर्थन किया.
लेखकों योजनाबद्ध चित्र बनाने में अपनी कलात्मक प्रतिभा के लिए दान Nacu स्वीकार करना चाहते हैं.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Dissecting microscope | Zeiss | fitted with AxioCamICC1 camera | |
| Dumont #5 Inox forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | |
| Sterile, disposable scalpel | Sklar | 06-2015 | |
| 24-well plate | Fisher Scientific | 087721 | |
| Standard Disposable transfer pipettes | Fisher Scientific | 13-711-7M | |
| 150 mm X 15 mm Petri dishes | Falcon | 351058 | |
| Incubators | Ectotherm | set to 15C or 20C | |
| Modeling Clay | Premo, or other non-toxic modeling clay | in black or white | |
| Straight teasing needle | Thermo Scientific | 19010 | |
| Capillary Tubing (for needles) | FHC | 30-30-1 | Borosil 1.0mm OD x 0.5mm ID/Fiber, 100 mm each |
| Needle Puller, Model P-97 | Sutter Instrument Co, | Needle Puller: P-97 Flaming/ Bown micropipette puller Filament: FB300B | For filaments, use Sutter 3.00mm square box filaments, 3.0mm wide. |
| Pipettemen | Gilson | F144802, F123600, F123602 | |
| BMS-453 | Tocris | 3409 | |
| DMSO | American Bioanalytical | AB00435-01000 | |
| Cysteine | Sigma-Aldrich | 52-90-4 | |
| Paraformaldehyde powder | Sigma-Aldrich | 158127 | |
| Petri dishes | Falcom | 353003, 351058 | 100 mm diameter and 150 mm in diameter |
| 100% Ethanol | VWR | 89125-170 |
References
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