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급성 신장 상해를 공부하기 위해 Zebrafish 애벌레의 정맥 Microinjections


JoVE 2079 8/04/2010

1Department of Developmental Biology, University of Pittsburgh, 2Department of Biological Sciences, University of Pittsburgh, 3Department of Medicine and Genetics, Harvard Medical School

우리는 이일 이후 fetilization (DPF) 급성 신장 손상 (아키)를 유도하기 위해 zebrafish의 유충에 aminoglycoside, gentamicin을 microinjecting의 기술을 설명합니다. 우리는 또한 전체 탑재 immunohistochemistry하는 방법을 설명, 플라스틱 포함하고 아키 인한 손상을 시각화하기 위해 zebrafish 애벌레의 sectioning.

Other articles by Iain A. Drummond on PubMed

내 피에 신장 Morphogenesis 신호: Hemodynamic 세력에 대 한 역할

내 피 세포의 로컬 존재에 여러 장기의 적절 한 배아 발달에 필요한 것으로 보인다. 그러나, 신호 관련 된 알 수 있습니다. Glomerulus ingrowing 모 세관 주위 podocytes의 접착에 의해 생성 되 고 혈액 한 사이트입니다. 혈관의 부재, 사 어셈블리 발생 하지 않습니다. Glomerulogenesis 방지는 zebrafish의 변이 설명 합니다. 모든 돌연변이 심장 기능 장애를 표시합니다. 심장의 출력 및 초점 레이저 폐색 혈관의 약리 간섭 마찬가지로 사 형성을 방지 합니다. 이러한 물결의 통합 기능은 혈액 흐름의 부재입니다. 우리는 스트레치 반응 방식으로 규제를 다른 시스템에 알려진 매트릭스 metalloproteinase-2 (MMP-2)의 식은 신장 내 피 세포에서 하며, 흐름에 의해 규제 됩니다 찾을 MMP 2 민감한 이벤트 다운스트림 흐름 관련 신호 수 있습니다 제안. 이 지원 TIMP-2를 주입 하 여 MMP 2 활동의 봉쇄 순환 교란 하지 않습니다 하지만 사 어셈블리를 방지 않습니다. 따라서, 혈관 흐름은 혈관 벽에서 스트레칭 응답 신호 시스템을 통해 행동 하는 대부분의 아마 사 어셈블리에 대 한 필요.

소설 Nek 가족 니에 결함 마우스와 Zebrafish 낭 성 신장 질병의 원인

Polycystic 신장 질환에 murine autosomal 열성 청소년 낭 성 신장 (jck) 돌연변이 결과. 우리 Nek8, 소설과 고도로 보존된 회원 Nek 니 가족의 돌연변이 jck 생쥐에서 발견 했다. 돌연변이 Nek8 결과의 체 외 식을 확대, 비정상적인 말라 cytoskeleton multinucleated 셀. Nek8 유전자의 결함 낭 성 질환을 일으킬 수 있는 것인지 우리는 간 종 분석 수행: pronephric cysts의 형성 귀착되 었 다 morpholino anti-sense oligonucleotide nek8의 ortholog에 해당 된 zebrafish 태아의 주입. 이 결과 유전자 기능에 주석을 추가 하는 강력한 수단을 대표 하는 다른 모델 시스템에서 유전자 기능의 비교 분석 하는 방법을 보여 줍니다.

INVS 인코딩 Inversin에 돌연변이 원인 Nephronophthisis 타입 2, 낭 성 신 장병 기본 속눈썹과 좌우 축 결정의 기능에 연결

Nephronophthisis (NPHP), 상 염색체 열성 낭 성 신장 질환, 어린이 만성 신부전에 이르게. 유전자에 돌연변이 NPHP1 및 nphp4을 확인 한 고 유아 nephronophthisis (NPHP2)와 관련 된 유전자 로커 스가 매핑 되었습니다. Nphp2의 신장 형 NPHP polycystic 신장 질환 (PKD)의 임상 특징을 결합. 여기, 우리와 사건 inversus 없이 nphp2에 돌연변이 유전자로 inversin (INVS)를 식별 합니다. NPHP1 및 nephrocystin의 베타-tubulin, 기본 속눈썹의 주요 구성 요소와의 상호 작용에 있는 돌연변이 유전자의 제품 nephrocystin, inversin의 분자 상호 작용을 보여 우리. 우리는 그 nephrocystin inversin 및 베타 tubulin colocalize 신장 관 세포의 기본 속눈썹을 보여줍니다. 또한, 우리 PKD 같은 신장 낭 성 표현 형 및 심장 zebrafish invs 표현의 최저에 의해 반복의 랜덤 생성. 상호 작용 및 속눈썹에 colocalization inversin, nephrocystin 및 베타 tubulin PKD, 기본 속눈썹 함수 및 왼쪽 오른쪽 축 결정 pathogenetic 측면 NPHP의 연결.

Zebrafish 신장 개발입니다

신장 개발과 Zebrafish 질환입니다

인간 질병의 분자 pathogenesis 탈피 하지 적어도 어떤은 인간 실험 시 frowned 일반적으로 많은 실험적인 도전을 선물 한다. 포함 된 zebrafish 모델 생물 유전자 기능의 실험 분석 및 질병 과정의 상세한 특성에 대 한 허용. Zebrafish는 손에 대상된 "없습니다" 하 고 중 정한 mutagenesis 접근에 대 한 유전적 도구 이니까 척추 모델 생물으로 성숙 했다. 물고기 애벌레 pronephros 인간의 신장 개발 및 질병의 여러 측면을 추구 하는 관련 신장 이다. 이 짧은 검토 zebrafish pronephros 인간의 건강 및 개발의 문제에 적용에서 최근 진행 상황을 간략하게 설명 합니다.

속눈썹 구동 유체 흐름 Zebrafish Pronephros, 두뇌와 Kupffer의 기에는 정상적인 Organogenesis 필요 합니다

속눈썹, 낭 성 신장 질환, 뇌 수 종 및 사건 inversus를 포함 하 여 질병으로 정상적인 발전에는 운동 및 감각 organelles로 연루 되어 있다. 신장 상피 마우스 노드, 인구, 운동 및 금연 운동 사건 규제를 제안 하는 두 개의 속눈썹에서에서 금연 운동 감각 organelles 될 속눈썹을 제안 합니다. 우리 속눈썹 zebrafish 애벌레 신장, 척수와 Kupffer의 소포에는 운동, 유체 흐름은 이러한 장기의 각각의 일반적인 기능 제안 보여줍니다. 속눈썹 구조 또는 운동 성 장애 pronephric 낭종 형성, 뇌 수 종, 좌우 비대칭 결함을 초래 했다. 데이터 손실 유체 흐름의 신장과 뇌 장기 팽만 병 리에 대 한 계정을 수 있는 액체 축적에 이르게 표시. Kupffer의 기 흐름의 손실 손실 좌우 패턴화, 사건 생성의 '꾸벅꾸벅 졸 기 흐름' 메커니즘 비 포유류 척추 동물에서 보존을 나타내는 연결 됩니다.

Roundabout4 신생 Vivo에서 필수적 이다입니다

혈관 및 신경 네트워크의 틀에 박힌 패턴 특정 유전자 프로그램 경로 결정 하 고, 결과적으로 신생 및 축 삭 지도 메커니즘을 엄격 하 게 제어는 것이 좋습니다. 우리의 연구는 전통적으로 중간 선에서 반발을 중재 하는 수용 체의 로터리 제품군의 한 구성원에 초점을 맞추고. 여기, 우리이 가족, roundabout4의 4 번째 멤버 특성 (robo4), 배아 zebrafish 혈관에 표현 된 주된 로터리 (로 보)입니다. 유전자 최저의 overexpression 접근 표시는 robo4 조정 대칭 및 감독의 intersomitic 선박 돋을 위해 필수적 이며,이 과정에 기계 통찰력을 제공. 또한, 인간의 robo4 유전자를 기능적으로 진화 보존 제안 robo4 유전자 기능의 손실을 보상 한다. 이 기사로 보 진 척추 동물 생체 조건에 대 한 내 피 특정 함수를 보고합니다.

Zebrafish Slc4a2/ae2 음이온 교환기: CDNA 클로닝, 매핑, 기능 특성화 및 지역화

Zebrafish는 점점 pronephric 신장 개발 연구에 대 한 사용 되었습니다, 하지만 신장 이온 전송기의 연구와는 zebrafish의 채널 몇 가지 남아 있다. 우리 보고 cDNA 클로닝 및 특성화 AE2 음이온 교환기 ortholog zebrafish 신장에서의 slc4a2/ae2. 링크 그룹 2에에서 ae2 유전자 1228 aa 전시 64 %aa에 id 마우스 AE2a polypeptide를 인코딩합니다. Zebrafish ae2 유전자의 exon intron 경계가 그 설치류와 인간의 유전자와 거의 동일입니다. 전체 마운트 제자리 교 잡 5 somite 무대로 이른 다음 pronephric primordia 형성 pronephric의 덕트는 72 h postfertilization (hpf)를 통해 지속 되는 어디에 나중으로 잠재 midbrain ae2 Mrna를 검색 합니다. Xenopus laevis oocytes에서 표현 된 Zebrafish Ae2 중재 Na (+)-독립, electroneutral (36)Cl(-)/Cl(-) exchange 알맞게 DIDS에 의해 저해에 민감한 산 성 세포내 pH 및 산 성 세포 외 산도 의해 저해 하지만 (acidifying) 암모늄 및 hypertonicity 활성화. Zebrafish Ae2 X. laevis oocytes에서 Cl(-)/HCO(3)(-) exchange를 중재 하 고 또는 transfected HEK 293 세포에서 원형질 막 가까이 축적. 24-48 Hpf zebrafish 태아에 Ae2 polypeptide 우세 하지만 독점 지역화 pronephric 덕트 상피 세포의 꼭대기 멤브레인입니다. 따라서 Ae2 기능, 메커니즘 및 급성 규정에는 포유류 orthologs와 비슷하지만 신장에 우선적으로 꼭대기 그 표현에서 다릅니다. 이러한 결과 zebrafish 신장 개발 및 기능에 Ae2 역할 테스트를 알릴 것 이다.

Zebrafish Pronephric 여과 장치는 조직에는 Nephrin, Podocin 및 보험이 도메인 단백질 모자이크 눈 필요합니다

Podocytes는 신장 glomerulus에서 혈액 여과 장벽 형성 신장 전문된 셀. Podocytes의 장벽 기능 사 혈관을 둘러싼 podocyte 발 프로세스 간에 형성 슬릿 다이아 라는 특수 셀 접착 단지의 개발에 따라 다릅니다. 양식에 슬릿 피임의 실패 고 분자량 단백질의 누설 filtrate 혈액 및 소변, proteinuria 라는 조건으로 발생 합니다. 이 작품에서 우리는 zebrafish pronephros 슬릿 다이어 프 램의 소설 구성 요소를 식별 목적으로 사 기능 개발에 대 한 분석 결과 시스템으로 사용할 수 있는지 여부를 테스트 합니다. 우리가 먼저 zebrafish 체 Nephrin, 핀란드 유형과 Podocin, 상 염색체 열성 스테로이드 저항 증 증후군에 돌연변이 유전자의 선 천 성 누그러뜨릴 증후군과 관련 된 질병 유전자의 기능을 특징. Zebrafish nephrin 및 podocin pronephric podocytes 표현 하며 pronephric podocyte 셀 구조 개발에 필요한 구체적으로 했다. Ultrastructurally, nephrin 또는 podocin 식의 중단 손실 72 96 h post-fertilization와 실패에서 슬릿-diaphragms 양식 일반 podocyte 발 프로세스를 결과. 우리는 또한 podocytes에 밴드 4.1/보험이 도메인 유전자 모자이크 눈의 표정은 적절 한 슬릿 다이어 프 램 셀 접합 형성에 필요한 발견. 사 여과 장벽의 기능 분석 결과 밝혀 그 부재 일반 nephrin, podocin 또는 모자이크 눈 식 다른 사 여과 차별의 손실에 결과의 고 분자량 물질의 탈 통과 사 filtrate에.

Polycystin-2 Immunolocalization와 Zebrafish의 기능입니다

Polycystin 2 기능 양이온 투과성 일시적 수용 체 잠재적인 이온 채널 신장 상피 세포에서와 돌연변이 인간 상 염색체 지배적인 polycystic 신장 질환에. Polycystin-2의 in vivo 기능의 추가 탐사에 대 한이 연구 zebrafish embryogenesis 중 식과 함수를 검사합니다. pkd2 mRNA 편 표현과 애벌레 신장에서 입지 격리 된 pronephroi에 역방향 전사 PCR에 의해 확인 될 수 있습니다. 안티 zebrafish Polycystin-2 항 체로는 Immunostaining 상피 세포 섬 모의 운동 신장 및 세포내 세포 막에서 단백질 표정을 공개 했다. 세포내 지역화는 세그먼트 특정; 근 위 nephron 세그먼트에서 Polycystin 2 꼬리 pronephric 세그먼트 Polycystin 2 subapical 세포질 소포에 집중 되었다 반면 basolateral 세포 막, 지역화는. Polycystin-2 또한 근육 세포와 연결 된 mechanotransduction, 귀, 측면 라인 기관 및 후 각 placodes의 셀을 포함 하 여 감각 세포의 다양 한 표현 했다. Polycystin-2 mRNA 표현의 장애 결과 pronephric 신장 cysts, 몸 축 곡률, 오르간 치러야 결함과 인간의 PKD2 Mrna의 식에 의해 구출 될 수 있는 뇌 수 종 결함. 프레임 삭제 첫 번째 세포 외 루프와 C 터미널 phosphofurin 산 성 클러스터 단백질-1 (PAC-1) 바인딩 사이트 Polycystin 2 mislocalization 꼭대기 세포 표면에 발생 하는 세포질 꼬리에 정렬 합니다. Zebrafish intraflagellar 전송 단백질 (IFT) 뮤턴트와 달리 낭종 형성 하지 속눈썹 결함 연관 되었고 대신 감소 된 신장 유체 출력, 꼬리 덕트 꼭대기 세포 막의 확장 및 꼬리 pronephric nephron 세그먼트의 폐색와 상관.

여러 개발 장기 Zebrafish의 Osmosensory 채널 Trpv4의 동적 표현

일시적 수용 체 잠재적인 채널 광범위 한 조직에서에서 작동 하 고 감각 자극 transduce. Vanilloid (capsaicin) 채널 TRPV4 삼 투 변화에 민감한 이며 다양 한 유기 체에서에서 osmoregulatory 응답에 중심 역할을 합니다. 우리 zebrafish trpv4 Cdna를 복제 하 고 embryogenesis 동안의 식을 분석. trpv4 4 셀 태아 모성 Mrna로 표현 되 고 zygotic 식 후 처음 한 somite 단계에서 형성 notochord에서 관찰 했다. Notochord 식 지속 24 hpf 뇌에 광범위 한 식을 관찰 하는 경우. 32 Hpf trpv4에서 식 endocardium, 심 실 endothelium에 주로 제한에서 관찰 됩니다. 낮은 수준의 표현의 trpv4 또한 가장 원심 nephron 세그먼트와는 cloaca 강한 식 pronephric 신장에 32-48 hpf에서 볼 수 있다. 식 또한 측면 라인 기관 32에서 시작에서 관찰 된 hpf, 머리 세포에 주로. 72에서 hpf, 심장, 신장, 뇌, 그리고 측면 라인 기관에 있는 trpv4 식 지속 되는 notochord에 식 다운-규제 하는 동안.

척추로 Guanine 염기 교환에 대 한 새로운 기능 Ciliated 상피에 요소

인간의 ARHGEF11, PDZ 도메인 포함 Rho guanine 뉴클레오티드 교환 계수 (RhoGEF), 조직 문화, 어디 그것은 변형 능력, 연결 하 고 말라 cytoskeleton 변조, neurite 파생물을 조절 전시와 활성화로 자극에 대 한 응답에서을 중재에 주로 활성화 된 Galpha12/13 또는 Plexin B1 공부 하고있다. 과일 비행 체, RhoGEF2, heterotrimeric G 단백질 소 단위 활성화로, microtubules, 함께 동료와 상호 작용 하 고 gastrulation 상피 접는 중재 셀 모양 변경 하는 동안 필요 합니다. 여기, 우리 편 blastula 및 gastrula 단계에서 표현 되 고 이후 embryogenesis 동안 신경 조직과 pronephros에서 풍성 하 게 arhgef11의 zebrafish 체의 기능적 특성을 보고 합니다. 그 인간의 체와 마찬가지로, zebrafish Arhgef11 자극 경작된 한 세포에 말라 스트레스 섬유 형성 zebrafish 또는 인간 단백질의 배아에서 overexpression gastrulation 운동 장애가 반면. Arhgef11 로커 스, 그리고 센스 morpholino oligonucleotides 번역 또는 접합, 차단 하도록 설계를 포함 하는 염색체 삭제를 활용 하 여 기능 손실 실험 ventrally 곡선 축 배아 생산과 ciliated 상피와 관련 된 다양 한 다른 고기. 종종 전시 Arhgef11 불충분 한 배아 치러야 마커와 확대 뇌 심, 신장 cysts otic 소포에 otoliths의 과잉 수의 표현 변경. 속눈썹 형성 하 고 이들이 배아에 운동 했다, 비록 편광 분포 F 말라와 Na (+) /K (+)-pronephric 덕트에서 ATPase 방해 했다. Zebrafish 태아에 있는 우리의 연구 척추 개발 하는 동안 ciliated 상피에이 Rhogef에 대 한 필수적인 역할, 새로운 발견 했다.

노치 신호 수송 상피 및 Zebrafish Pronephros Multiciliated 세포의 분화를 제어 합니다

상피 tubules 장기 기능의 특정 측면에 대 한 전문 여러 셀 형식으로 구성 됩니다. Zebrafish pronephros에서 multiciliated 셀 (MCCs) 반면에 상피 세포 복구 필터링 혈액 solutes 이송 액체 추진, 전문화 되어 있습니다. 이 셀 형식으로 배포 됩니다 a; salt-and-pepper' pronephros 서비스를 제안 하는 측면 억제 메커니즘의 분화에 역할을 할 수 있는 패션. 가변 2의 고객 센터 및 해당 notch3 단위로 노치 리간드 pronephric 상피 세포 단위로 찾을 수 있습니다. 중 하나에 Morpholino 최저 2 또는 notch3, 또는 (장애인은 신호를 노치)에서 마음 폭탄에 변이 고르지, 이온 운송업 자 식 손실, pronephric 세포는 transfated을 MCCs. 반대로 Notch1a 세포내 도메인의 소성 식 고객 센터 차별화를 누르는 것을 나타내는 반면 ciliogenic 유전자 발현을 극적으로 확장. DAPT를 사용 하 여 감마-secretase 저해 시연 고객 센터 차별화의 패턴은 분명 전에 pronephric 개발 초기에 노치 신호에 대 한 요구 사항. 기 막히게, 우리는 2를 고르지 찾을 최저의 엑스트라 속눈썹을 생성 하 고 신장 속눈썹 돌연변이 더블 버블 구출 하기에 충분 합니다. 우리의 결과 가변된 2/노치 신호 변조 multiciliated rfx2, ciliogenesis 프로그램의 핵심 transcriptional 레 귤 레이 터의 억제와 관련 된 유전적 통로 통해 pronephros 상피 세포 수송 대의 수를 나타냅니다.

Zebrafish 비웃 다 진 속눈썹 Tubulin Polyglutamylation의 필수 레 귤 레이 터를 인코딩합니다

속눈썹 및 기초 신체 기능, 좌우 비대칭, 신장 기능, 뇌 척수 전송, 포토 리셉터 외부 세그먼트 및 신호 고슴도치의 세대의 개발을 포함 한 광범위 한 스펙트럼에 대 한 필수적인 organelles입니다. Zebrafish 비웃 다 (flr) 돌연변이 전시 신장 cysts, 무작위 좌우 비대칭, 뇌 수 종, 그리고 막대 외부 세그먼트 결함, ciliogenesis에서 다 면 발현 성 결함을 제안. Flr 식별 된 복제 위치는 tetratricopeptide 단백질 동종 Caenorhabditis elegans 단백질 높은 ciliated 세포에 표현 되는 DYF1 반복 합니다. flr pronephric 속눈썹 단축 되었고 감소 비트 진폭을 보였다 그리고 후 각 속눈썹 했다 결 석에서 돌연변이. flr 속눈썹 ultrastructural 결함 microtubule 부족 tubulin posttranslational 수정 (polyglutamylation 또는 polyglycylation) axonemes와 비슷한 B tubules에에서 전시. flr 속눈썹 속눈썹 polyglutamylated tubulin, 나타내는 해당 flr 인코딩합니다 tubulin polyglutamylation의 소설 변조기에에서 극적인 감소를 보여 주었다. 우리는 또한 C. elegans flr homologue dyf 1은 또한 감각 신경 속눈썹의 tubulin polyglutamylation 필요 발견. Zebrafish Ttll6, tubulin polyglutamylase의 최저 특히 후 각 placodes, flr 돌연변이 비슷한의 tubulin polyglutamylation 및 속눈썹 형성 탈락. 이러한 결과 첫 번째 vivo에서 증거 tubulin polyglutamylation는 척추 속눈썹의 운동 성 및 구조, 및 손상, 결과: 실패 ciliogenesis.

TrpC1 및 TrpC6 Orthologs Zebrafish의 표현입니다

일시적 수용 체 유전자 (TRP) 잠재적인가 양이온 선택적 이온 채널을 다양 한 생물과 세포 유형 subunits를 인코딩합니다. TRP 채널 열, 촉감, 맛, 그리고 osmolar 유체 흐름 감지 감지까지 다양 한 기능을 제공 합니다. Trpc1와 TRPC6 신경 dendrites의 레 귤 레이트 된 마이그레이션, 부드러운 근육 세포의 수축 성 반응과 신장 podocytes의 구조적 무결성의 유지 관리와 같은 여러 세포 이벤트에 기여 하는 회원을 생각 하는 TRPC 아에 속합니다. 천식과 만성 폐쇄성 폐 질환에서 trpc1에 대 한 제안 되었습니다 병원 성 역할 및 TRPC6 부전 최근 proteinuric 신장 질환에 연결 되었습니다. TRPC 채널 zebrafish 장기의 기능에 대 한 잠재적인 역할을 찾아보기 우리 zebrafish trpC1 및 trpC6 Cdnas를 복제 하 고 zebrafish 개발 하는 동안 그들의 식을 조사. 우리는 머리, 심장, 유출 관 주변 세포와 신경 절 세포로 눈의 내부 핵 계층에 trpC1 식 감지. trpC6 식 위장 평활 근 세포, 대동맥 내 피 세포, 가슴 지 느 러 미, 머리에서 발견 되었습니다. 우리의 결과 zebrafish 개발 하는 동안 여러 조직에서 TRPC 채널의 역할을 가리킨 및 제안 된 zebrafish 특정 셀 형식에 TRPC1 및 TRPC6 이상 공부 하기 적합 한 모델 시스템을 수 있습니다.

필요한 일부 어셈블리: 신장 Hypodysplasia 및 잘못 된 부분에 대 한 문제

이상한 건너뛴된 Related1 Endoderm 신장 대 혈관 세포 운명 조절에 대 한 새로운 역할을 보여준다

신장과 혈관 속속들이 연결 둘 다 기능 및 개발, nephric 및 혈액/혈관 중 조상 세포 zebrafish와 개구리 배아에 mesoderm의 인접 한 밴드를 차지. 신장 혈/혈관 계보 대 차별화 기반이 발달 메커니즘 알려지지 않은 남아 있다. 이상한 생략 related1 (osr1) 유전자 세균 링 mesendoderm 및 이후 endoderm 표현 및 중간 mesoderm 확실 한 신장 이나 혈/혈관 마커의 식 이전은 한 아연 손가락 전사 요소를 인코딩합니다. Zebrafish 태아에 있는 osr1 최저의 앞쪽에 신장 progenitors와 같은 트렁크 지역에서 angioblast 셀 수 보상 증가의 완전 한, 세그먼트 관련 손실 귀착되 었 다. 조직학 공개 신장 tubules의 후속 부재, 확대 추기경 정 맥 및 후부 정 맥 총의 확장. 변경 된 신장 혈관 개발 osr1 없습니다 확장된 endoderm 개발 연관 대. 함수의 결합된 osr1 손실과 sox32/카사노 바의 최저의 endoderm 개발의 봉쇄 앞쪽에 신장 개발 구조. 결과 표시 osr1 활동 mesendoderm;에서 endoderm 차별화를 제한 하는 데 필요한 osr1 부재에서 초과 endoderm mesoderm 차별화, 혈관 개발 쪽으로 신장에서 균형 변화를 변경 합니다.

집단 셀 마이그레이션 신장 Nephron Morphogenesis 드라이브

상피 장기에서 조직 조직 세포 분화 및 전체적 셀 움직임의 결합 된 프로세스에 의해 개발 하는 동안 이루어집니다. 신장에 있는 nephron 기능성 기관 단위입니다. 각 nephron 특정 전송 기능을 가진 개별 세그먼트로 세분화 하는 상피 관 이다. 작은 nephron 세그먼트를 정의 하는 방법 또는 세그먼트 그들의 독특한 형태와 셀 모양을 획득 하는 방법에 대 한 알려져 있다. 라이브, in vivo 세포 이미징의 형성 zebrafish pronephric nephron 사용 하 여, 우리는의 마이그레이션 완전히 nephron 세그먼트 경계 마지막 위치 및 특성 회선 근 위 관의 상피 세포 계정 차별화 된 발견. Pronephric 셀 adherens 접합을 유지 하 고 그들은 집단적으로 마이그레이션하는 동안 혀끝 브러시 테두리 막 편광. 개별 관 세포 기저 막 돌출 운동의 방향에 전시 나타나고 지하실 막 과도, phosphorylated 초점 접착 니 양성 유착을 설정. 셀 마이그레이션 camptothecin, 그 세포 분열 드라이브 마이그레이션 하지 않습니다 나타내는 존재 했다. 그러나 nephron 길어, 가장 원심, ret1 양성 nephron 세그먼트에서 특별히 관 핸드폰 번호 증가 동행 했다. 셀 마이그레이션 개시는 pronephros에서 유체 흐름의 증상과 일치 한다. Pronephric 유체 흐름의 완전 한 봉쇄 셀 마이그레이션 및 인접 nephron 회선 수 없습니다. 근 위, 여과 유체 흐름의 선택적 봉쇄 distally 관 회선의 위치를 이동 하 고 원심 nephron 셀의 영구 마이그레이션에 속눈썹 기반 유체 흐름에 대 한 역할을 밝혀. 우리 결론 해당 nephron morphogenesis 관 지하실 막의 범위 내에서 유체 흐름에 종속, 집단 상피 세포 마이그레이션에 의해 구동 됩니다. 우리의 결과 nephron 함수, 유체 흐름과 morphogenesis 사이 친밀 한 연결을 설정 합니다.

복제, 지역화, 고는 Electrogenic Na + 중 탄산염 Cotransporter (NBCe1)에서 Zebrafish의 기능적 표현

Electrogenic 나의 변이 + / nHCO3-cotransporter (NBCe1, SLC4A4) NBCe1 산 베이스 항상성 및 눈 유체 수송에 중요 한 역할이 나타내는 인간의 심각한 근 신장 관 증, 녹 내장 및 백 내장을 일으킬. 항상성 역할 및 단백질 ontogeny Nbce1의 더 나은 이해를 우리는 복제, 지역화 및 downregulated zebrafish에 NBCe1 식 Xenopus oocytes에서 표현 하는 경우의 전송 특성을 검사 하 고. Zebrafish NBCe1 (zNBCe1)은 80% 게시 된 포유류 NBCe1 cDNAs 동일. 다른 물고기 처럼 NBCe1 클론, zebrafish NBCe1 췌 장 형태의 포유류 NBC (Slc4a4 B) 가장 유사 하지만 지배적인 isoform zebrafish에서 발견 될 것으로 보인다. 제자리 교 잡 배아의 시연 신장 pronephros 및 24 시간 postfertilization (hpf)와 길, 눈 및 뇌 120 여 mRNA 식 hpf. 성인 zebrafish 눈과 아가미 식 시연 Immunohistochemical 라벨. Morpholino 최저의 연구 안구 및 두뇌 개발에 역할을 설명 하 고 변경 된 액체 및 전해질 균형을 나타내는 부 종 발생. 막 잠재력 (Vm), 전압 클램프 (VC), 세포내 Ph를 측정 하는 microelectrodes 사용 하 여 (pH(i)), 또는 세포내 Na + 활동 (aNa(i)), 우리 Xenopus oocytes 단위로 zNBCe1 기능 검사. Zebrafish NBCe1 electrogenic Na +와 HCO3-전송으로 유사한 약물 감도 억제를 포함 하 여 4, 4'-diiso-thiocyano-2, 2'-disulfonic 산 stilbene와 tenidap에 의해 시연 포유류 Nbce1s로 전송 속성 공유. 이러한 데이터는 NBCe1 zebrafish의 조직 분포, 조직의 물과 전해질 균형 및 Na +와 HCO3-의 electrogenic 전송에 중요성을 포함 한 포유류 Nbce1와 많은 특성을 공유 나타냅니다. 따라서 zebrafish 약속 NBCe1 생리학의 연구에 유용한 모델 시스템을.

Polyglutamylation 하 고 비웃 다 유전자입니다

복제 및 인간 Aqp1의 Zebrafish Homologue 특성화: Bifunctional 물, 가스 채널

포유류 aquaporins AQP1, AQP4, 및 AQP5 물 채널 뿐만 아니라 가스 채널로 작동 표시 되었습니다. Zebrafish는 두 유전자 인코딩 AQP1 homologue, aqp1a 및 aqp1b. 현재의 연구에 우리 인코딩합니다 zebrafish 단백질 Aqp1a 성인 수영 방광 뿐만 아니라 Danio rerio의 72 h postfertilization (hpf) 배아에서 Cdna를 복제. Aqp1a의 추론된 아미노 산 시퀀스 260 아미노산으로 이루어져와 59% 인간의 aqp1와 동일 합니다. 게놈 DNA 시퀀스를 분석 하 여 4 개의 exons aqp1a 유전자에 파악. 제자리 교 잡에 의해 aqp1a 개발 혈관 및 개발의 48 h 16에서 적혈구 transiently 표시 됩니다. 나중 72에서 피부 ionocytes 고 수영 방광 hpf, aqp1a 표시 됩니다. 서쪽 오 점 분석 성인 조직의 Aqp1a 가장 높은 눈과 수영 방광에 표현 된 계시 한다. Xenopus oocytes 표현 하는 aqp1a는 채널 종속 (*) 삼 투 물 침투성 (P(f)(*)) 인간의 aqp1에서 구별할 수 있다. 표면 Ph에 임시 변경의 크기에 근거 하 여 (Δph(s))는 oocytes CO(2) 또는 NH(3)에 노출 된 것으로 기록 된, 우리는 결론 그 zebrafish aqp1a은 CO(2)와 NH(3)에 융 화. 비율 (Δph(s)(*))((co)2)/p(f)(*)에 대해서는 절반 인간 AQP1 및 비율 (Δph(s)(*))(nh3)/p(f)(*)는 1/4에 대 한 인간의 aqp1의. 따라서, 인간의 AQP1, Aqp1a NH(3) CO(2)에 대 한 두 번 선택도 대 한 있다 zebrafish와 비교.

Zebrafish Foxj1a 전사 인자 부상 및 상피 스트레치 섬 모의 기능을 조절

속눈썹 정상 장기의 기능 및 개발 패턴화, 그러나 상해에서 그들의 역할을 위해 필수적 이며 중생의 응답은 알 수 없는. 상해에 속눈썹의 역할을 조사 하기 우리는 foxj1, 속눈썹 유전자 조직 손상 및 신장 낭종 형성에 대 한 응답에서의 transcriptional 레 귤 레이 터의 기능을 분석 했다. Zebrafish foxj1a, 하지만 하지 foxj1b 상피 팽만 및 스트레칭, 신장 낭종 형성, 고에 의해 급성 신장 손상 및 척수 세포에 호감 부상 유도 급속 하 게 되었다. Foxj1a의 업 규제 방해 유도 foxj1a 상피 부상으로 기본 응답 유전자를 식별 하는 cycloheximide에 의해 저해 하지. Foxj1는 또한 극적으로 murine 낭 성 신장 질환 상피 [jck/jck (nek8)와 Ift88Tg737Rpw(-/-)] 물론 신장 허 혈 reperfusion 부상에 대 한 응답을 규제. Zebrafish pronephric 관의 방해 확장된 관 직경 및 상피 스트레치 상호 밀접 하 게 연관 속눈썹 비트 속도의 급속 한 증가 발생 합니다. Zebrafish foxj1a 섬 모의 운동 성을 위해 특별히 필요 했다입니다. 막히지 tubules에 있는 향상 된 foxj1a 식 유도 속눈썹 운동 성 대상 유전자 efhc1, tektin-1 및 dnahc9. foxj1a 불충분 한 배아 efhc1, tektin-1과 dnahc9 최대 조절 실패와 방해, 부상 후 속눈썹 함수 변조에 foxj1에 대 한 필수적인 역할을 확인 한 후 요금을 이길 향상 된 속눈썹을 유지할 수 없습니다. 이러한 연구는 ciliogenic 유전자의 Foxj1 transcriptional 네트워크의 활성화는 조직 손상의 여러 형태를 진화 적으로 보존된 응답 및 향상 된 하이라이트 속눈썹 오르간 항상성 이전에 새롭거나 구성 요소로 서 기능 공개.

Zebrafish 신장 개발입니다

Zebrafish pronephric 신장 신장 개발 및 기능의 유용 하 고 관련 모델을 제공합니다. 그것은 일반적인 모든 척추 신장 세포 유형의 구성 및 pronephric organogenesis 고도로 포유류 신장 개발에서 기능을 보존 하는 전사 인자에 의해 규제 됩니다. Pronephric nephrons 관 세분화의 좋은 모델 및 상피 세포 유형의 차별화 됩니다. Pronephric glomerulus 셀 구조 및 혈액 여과 장치를 형성 하는 세포 상호 작용을 조절에서 유전자 기능 분석 결과를 간단한 모델을 제공 합니다. Pronephric 신장 zebrafish 유전자 조작의 용이성과 결합의 상대적 단순 잘 FACS에 의해 다른 종과 셀 격리에서 돌연변이 분석 및 유전자 검색, 생체 조건 화상 진 찰, 후보 유전자의 기능 화면에 적합 하 게. 또한, 애벌레와 성인 zebrafish 신장 신장 재생 부상 후 공부 하는 시스템으로 등장 했다. 이 장에서 pronephric 구조와 개발 뿐만 아니라 현재는 pronephros 연구 방법의 검토.

유체 흐름 및 집단 셀 마이그레이션 지침입니다

집단 셀 마이그레이션 metazoan 개발을 포함 한 많은 생물 학적 과정의 중요 한 구성 요소로 서 신흥 조직 유지 보수 및 수리 및 종양 진행. 다른 컨텍스트에서 다른 메커니즘을 마이그레이션 가이드 및 유지 지시. 혈관 endothelia 중요 한 전단 응력을 복종, 유체 흐름 제대로 방향을 셀의 마이그레이션 그룹 활용 됩니다. 최근에, 우리는 개발 zebrafish pronephric 상피는 glomerulus 향해 pronephric 상피 마이그레이션 가이드 luminal 유체 흐름에 비슷한 응답 겪 습 발견 했다. Intratubular 마이그레이션 신장 형태에 상당한 변화를이 끈다. 이 소설은 프로세스 mechanotransduction 및 집단 마이그레이션 기본 메커니즘의 추가 탐사에 대 한 강력한 in vivo 모델을 제공 합니다.

ADPKD 유전자 Pkd1a/b 및 Pkd2 세포 외 기질 형성을 조절 합니다

Polycystin1의 변이 대부분 상 염색체 지배적인 polycystic 신장 질환 (ADPKD)의 (PKD1) 계정. PKD1 돌연변이 또한 혈관 동맥 및 복 벽 탈 장, 세포 외 기질 (ECM) 무결성에 polycystin1에 대 한 역할 제안에 연결 됩니다. Zebrafish, PKD1 paralogs pkd1a와 pkd1b의 결합 된 최저 지 축 곡률, 뇌 수 종, 연골 및 craniofacial 결함 및 낮은 주파수 (10-15%)에서 pronephric 낭종 형성 결과. 지 축 곡률 동일 축 결함 pkd2 최저의 배아에서 관찰 했다. 결합 된 pkd1a/b, pkd2 최저의이 유전자 축 morphogenesis에 작용 설명 했다. 지 축 곡률 notochord 콜라겐 overexpression에 연결 하는 및 col2a1 Mrna의 최저 또는 콜라겐 가교의 화학 저해 하 여 전환할 수 있습니다. pkd1a/b-및 pkd2-결핍 배아 일반적으로 콜라겐 유전자 발현을 제한 하는 부정적인 피드백 신호 손실을 제안 여러 콜라겐 Mrnas의 소성, 영구 식 전시. Pkd1a/b의 최저는 또한 극적으로 콜라겐 가교 억제제, polycystins 교원 질 식 또는 어셈블리의 변조에 직접 연루의 낮은 복용량을 배아 감 응. Wortmannin 배아 치료 또는 LY 29400 또한 phosphoinositide 3-kinase (PI3K) 경로 제어 매트릭스 유전자 발현 신호 부정적인 피드백에 연루 dysregulation col2a1 식의 전시. 우리의 결과 pkd1a/b와 pkd2 ECM 분 비 또는 어셈블리, 규제를 상호 작용 하 고 그 변경 된 매트릭스 무결성 ADPKD 조직 병 리 기본 기본 결함이 있을 수 있습니다 권해 드립니다.

Tubulin 티로신 리가 같은 유전자 Ttll3 및 Ttll6 Zebrafish 속눈썹 구조와 운동 성 유지

Tubulin 닢 수정 microtubule 이종 생성 microtubule 함수 변조 및 tubulin 티로신 리가 같은 (TTLL) 단백질에 의해 촉매. Monoglycylated, polyglycylated, 및 glutamylated tubulin zebrafish 태아의 모든 마운트 immunostaining에 특정 항 체를 사용 하 여, 우리의 tubulin 수정 별개, 조직을 특정 패턴을 관찰 했다. 속눈썹의 tubulin 수정 패턴 ttll3 및 ciliated 셀의 ttll6의 식와 상관 된다. 모든 zebrafish tubulin 티로신 리가 같은 유전자의 식 심사 추가 조직 관련 표현을 뇌 신경 세포에서 ttll1, 근육, ttll4 및 ttll7 otic placodes에 공개 했다. Ttll3의 최저의 속눈썹 tubulin glycylation를 제거 하지만 의외로 온화한 효과 속눈썹 구조와 운동 성. 마찬가지로, ttll6의 최저의 강력 하 게 속눈썹 tubulin glutamylation 하지만 유일한 부분적으로 영향을 받는 속눈썹 구조 및 운동 성 감소. Ttll3 및 ttll6의 기능의 결합된 손실 근처 섬 모의 운동 성의 완전 한 손실 발생 하 고 다양 한 결함 tubulin glutamylation 부족 표시 했다 zebrafish 비웃 다 돌연변이에서 이전에 관찰 된와 비슷한 axonemal ultrastructural 결함을 유발. 지속적으로, 우리는 비웃 다 돌연변이 tubulin glycylation 부족 찾으십시오. 이러한 결과 tubulin glycylation와 glutamylation는 겹치는 기능 속눈썹 구조와 운동 성을 유지 하 고 비웃 다/dyf-1 TPR 단백질 두 가지 유형의 tubulin 포스트 번역 상 수정 필요를 나타냅니다.

Polycystins, 초점 유착 및 세포 외 기질 상호 작용입니다

Polycystic 신장 질환은 인간의 가장 일반적인 상속 질병이 이다. 외에 신장, 간, 췌 장 상피 cysts autosomal 지배적인 polycystic 신장 질환 (ADPKD) 환자도 복 부 헤 르 니 아, intracranial 동맥 류, 위장 cysts 및 심장 판 막 병 결함 조건 변경 된 세포 외 기질 생산 또는 무결성와 자주 관련 된에서 고통. 주 ADPKD 유전자 PKD1 및 PKD2, 작품의 10 년 이상에 불구 하 고 질문은 낭 성 질환의 기초와 세포 외 기질 ADPKD 병리학에서의 역할에 대 한 남아 있다. 이 검토는 polycystins, 초점 유착 세포 외 기질 유전자 발현 사이의 링크를 탐구. 신호 제어 매트릭스 셀 매트릭스 mechanosensory에 polycystins에 대 한 역할을 제안 하는 이러한 관계 생산과 morphogenesis. 이 문서는 자격이 특집의 일부입니다: Polycystic 신장 질환.

CaMK II Pronephric 신장 개발을 촉진 하 고 속눈썹을 안정화 하는 PKD2 타겟입니다

세포내 Ca²⁺ 신호 gastrulation, 신생 organogenesis 정의 되어 있는 경로 통해 영향. 한 잠재적인 Ca²⁺ 중재자 morphogenic 이러한 프로세스의 많은 CaMK-2, 보존된 calmodulin 종속 단백질 키 니 아 제. 장기간된 Ca²⁺ 자극 zebrafish, 개, 귀 및 신장에 감지 되는 활성화 된 상태로 CaMK II를 변환 합니다. Autosomal 지배적인 polycystic 신장 질환은 신장 cysts에 척추 모형 유기 체에는 억제 결과 PKD2, Ca²⁺ 실시 TRP 가족 구성원에서 돌연변이에 연결 되었습니다. 불충분 한 PKD2 및 CaMK II 불충분 한 zebrafish 태아 pronephric 덕트를 제대로 형성 하 고 앞쪽에 cysts 및 불안정된 cloacal 속눈썹을 실패 합니다. PKD2 억제 활성 constitutively CaMK II 복원 pkd2 morphants에서 pronephric 덕트 형성 하는 반면 pronephric 셀과 속눈썹, CaMK-II 생긴다. PKD2 및 CaMK II 결함 같은 유전적 통로에 그들의 존재를 지 원하는 시너지, 있습니다. 우리는 CaMK II는 모두 pronephric 신장 morphogenesis 올리고 기본 cloacal 속눈썹을 안정화 하는 PKD2 ca²⁺의 중요 한 이펙터 결론.

속눈썹 기능 개발에

발달 유전학 및 인간 질병 유전자 클로닝의 최근 발전 속눈썹 발달 세포 운명 결정, 좌우 비대칭, 그리고 인간의 선 천 성 질환의 병 리에 의해 재생 필수적인 역할을 강조 했다. 고슴도치 섬 모의 감각에 신호에서는 속눈썹 멤브레인 (기 워 진 및 Smoothened)을 밀매 수용 체의 중요성 및 속눈썹 '문지기' 항목을 제한 하는 개념과 속눈썹 단백질의 송신 (융합의 억압: Gli 단지). 배아 노드에서 유체 흐름 속눈썹 구동 생성 및 개발 기계 신호 검출에 메구미 속눈썹의 역할을 강조 한다. 이 간략 한 리뷰에서 명확히 하 고 개발에 속눈썹의 역할에 대 한 우리의 이해를 통합 하는 최근 연구의 예를 선택 합니다.

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