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- Développement de l'imagerie automatisée et d'analyse pour les écrans chimiques du poisson zèbre.
- Microinjections intraveineuse de larves de poisson zèbre pour étudier lésions rénales aiguës
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Articles by Neil A. Hukriede in JoVE
Développement de l'imagerie automatisée et d'analyse pour les écrans chimiques du poisson zèbre.
Andreas Vogt1, Hiba Codore2, Billy W. Day3,4, Neil A. Hukriede2, Michael Tsang2
1Pharmacology and Chemical Biology, University of Pittsburgh Drug Discovery Institute, 2Department of Microbiology and Molecular Genetics, University of Pittsburgh, 3Department of Pharmaceutical Sciences, University of Pittsburgh, 4Department of Chemistry, University of Pittsburgh
Nous rapportons le développement d'un système automatisé pour l'imagerie et l'analyse des embryons de poisson zèbre transgénique dans des plaques multipuits. Ceci démontre la capacité de mesurer les effets dose-dépendante d'une petite molécule, la BCI, le Fibroblast Growth Factor expression du gène rapporteur et de fournir la technologie pour établir des écrans à haut débit chimiques du poisson zèbre.
Microinjections intraveineuse de larves de poisson zèbre pour étudier lésions rénales aiguës
Chiara Cianciolo Cosentino1, Beth L. Roman2, Iain A. Drummond3, Neil A. Hukriede1
1Department of Developmental Biology, University of Pittsburgh, 2Department of Biological Sciences, University of Pittsburgh, 3Department of Medicine and Genetics, Harvard Medical School
Nous décrivons une technique de micro-injection de la famille des aminosides, la gentamicine, en 2 jours post-fetilization (DPF) des larves de poisson zèbre pour induire des lésions rénales aiguës (IRA). Nous décrivons également une méthode pour monter toute l'immunohistochimie, plastique enrobage et de sectionnement des larves de poisson zèbre pour visualiser les dégâts médiation AKI.
Other articles by Neil A. Hukriede on PubMed
Protéines SSDP Interagir Avec Le LDB1 Protéines LIM-domain-contraignant Pour Réglementer Le Développement
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Oct, 2002 | Pubmed ID: 12381786
Le LDB1 protéines LIM-domaine de liaison est un facteur clé dans l'assemblage des complexes de transcription impliquant LIM-homéodomaine protéines et d'autres facteurs de transcription qui régulent le développement des animaux. Nous avons identifié des protéines SSDP (précédemment décrit comme une séquence-spécifiques, simple brin d'ADN-protéines de liaison) en tant que composants de LDB1 associés complexes nucléaires dans des cellules HeLa. SSDP protéines sont associés à LDB1 dans une variété de types supplémentaires de cellules de mammifères. Cette association est spécifique, ne dépend pas de la présence d'acides nucléiques, et est fonctionnellement significative. Les gènes codant pour des protéines SSDP sont bien conservées dans l'évolution de la drosophile à l'homme. Alors que la famille des vertébrés du gène ssdp a plusieurs membres étroitement liés, le gène chez la drosophile SSDP est unique. Dans Xenopus, ssdp codée par la drosophile ou la souris ssdp Ssdp1 ARNm améliore l'induction par l'axe LDB1 en liaison avec l'Xlim1 MFR-homéoboîte gène. En outre, nous étions en mesure de démontrer une interaction entre SSDP et Chip (l'homologue de la mouche LDB1) chez la drosophile aile développement. Ces résultats indiquent la conservation fonctionnelle de ssdp comme un cofacteur de LDB1 au cours du développement des invertébrés et vertébrés.
Exigence Conservée De Lim1 Fonction Pour Les Mouvements Cellulaires Pendant La Gastrulation
Developmental Cell. Jan, 2003 | Pubmed ID: 12530965
Pour enquêter sur Lim1 fonction pendant la gastrulation, nous avons utilisé l'épuisement transcription par des oligonucléotides antisens acte en Xenopus et la transplantation de cellules chez la souris. Embryons de Xenopus appauvri des structures Lim1 absence tête antérieure et ne forment un axe indiquées à la suite d'une défaillance de mouvements de gastrulation, même si les identités de cellules mésodermiques sont exprimées. Des perturbations semblables des mouvements cellulaires dans le mésoderme est également observée dans Lim1 (- / -) chez la souris. Paraxiale protocadhérine (PAPC) expression est perdue dans le mésoderme naissant de Lim1 (- / -) des embryons de souris et dans l'organisateur de embryons de xénope Lim1 appauvries; celui-ci peut être sauvé dans une mesure considérable en fournissant de manière exogène PAPC. Nous concluons que la fonction principale est de Lim1 dans l'embryon précoce est de permettre aux mouvements cellulaires appropriées pendant la gastrulation.
Le Poisson Zèbre Dog-eared Mutation Perturbe Eya1, Un Gène Nécessaire à La Survie Cellulaire Et La Différenciation Dans L'oreille Interne Et La Ligne Latérale
Developmental Biology. Jan, 2005 | Pubmed ID: 15572137
Pour comprendre la base moléculaire du développement des organes sensoriels et les maladies, nous avons cloné et caractérisé la mutation du poisson zèbre écorné (chien) qui est défectueux dans la formation de l'oreille interne et les systèmes sensoriels de la ligne latérale. Le locus chien encode les yeux absents-1 (eya1) des mutations ponctuelles de gènes et simple ont été trouvés dans trois allèles chiens indépendants, chacun prématurément tronquant la protéine exprimée dans le domaine Eya. En outre, morpholino-médiation knockdown de eya1 la fonction des gènes phénocopies la mutation écorné. Chez le poisson zèbre, le gène eya1 est largement exprimé dans placode dérivés des organes sensoriels cours de l'embryogenèse, mais Eya1 fonction semble être d'abord nécessaire à la survie des cellules ciliées sensorielles de l'oreille et le développement neuromastes de la ligne latérale. Des niveaux accrus de l'apoptose se produire dans les ébauches migration de la ligne latérale postérieure d'embryons de chien et ainsi que dans les régions du otocyst développement qui sont essentiellement fatal pour donner naissance à des cellules sensorielles du crêtes. Il est important, la mutation du gène EYA1 ou de surdité syndromique EYA4 héréditaire chez l'homme. Détermination de la fonction des gènes eya cours de l'organogenèse du poisson zèbre facilitera la compréhension de l'étiologie moléculaire de l'homme des troubles vestibulaires et auditifs.
Le Gène Kohtalo/trap230 Poisson Zèbre Est Requis Pour Le Développement Du Cerveau, Crête Neurale, Et Rein Pronephrique
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Dec, 2005 | Pubmed ID: 16344459
La mutation du gène codant pour l'hormone thyroïdienne médiateur composante associée au récepteur de protéine (TRAP) 230/MED12 affecte le développement de plusieurs systèmes dans l'embryogenèse du poisson zèbre. Nous avons isolé deux éthylnitrosourée induites allèles du gène codant pour cette protéine et nommé le locus kohtalo (KTO) après la locus homologue chez la drosophile. Homozygotes mutantes KTO embryons de poisson zèbre présentent des défauts dans le cerveau, de la crête neurale, et le développement du rein et de mourir à environ 6 post-fécondation jours. Dans les tissus affectés, la différenciation est initié et de nombreuses cellules spécifiques au type de gènes sont exprimés, mais il ya un échec de la morphogenèse et l'incapacité à compléter la différenciation. Ces résultats suggèrent que les objectifs essentiels de TRAP230 fonction peut inclure des protéines importantes pour la mobilité cellulaire, tri cellulaire, et l'assemblage des tissus.
Clonage Et Caractérisation De Poisson Zèbre FCCT: Profils D'expression De Développement, Le Règlement De La Région Promotrice, Et Aspects évolutifs De L'organisation Des Gènes
Gene. Jun, 2006 | Pubmed ID: 16647825
FCCT est une phosphoprotéine nucléaire capable d'utiliser différents sous-ensembles de ses doigts Zn 11 (ZF) pour la séquence de liaison spécifique de l'ADN à de nombreux différents FCCT-cibles des sites. Ces sites ont été identifiés dans l'ADN génomique de divers organismes multicellulaires, dans lequel le gène FCCT a été cloné, y compris les insectes, oiseaux, rongeurs et les primates. CTCF / ADN des complexes formés in vivo avec différents 50-pb-longues séquences intermédiaires diverses fonctions telles que la réglementation positive et négative des promoteurs, et l'organisation de tous connus enhancer-blocage des éléments («isolateurs»), y compris la chromatine des éléments constitutifs et épigénétique réglementé. Fonctions anormales de sites CTCF certains sont impliqués dans le cancer et dans les syndromes épigénétiques telles que BWS et asymétriques inactivation de l'X. Nous décrivons ici le clonage et la caractérisation de la région FCCT ADNc et promoteur de poisson zèbre, un organisme modèle précieux des vertébrés. La pleine longueur du poisson zèbre FCCT clone d'ADNc est 4244 pb de longueur avec un cadre de lecture ouvert (ORF) de 2391 pb qui code 797 acides aminés. La séquence d'acides aminés poisson zèbre FCCT montre l'identité élevée (jusqu'à 98% dans la région en doigt de zinc) avec l'homme FCCT, et la conservation parfaite de l'exon-intron organisation. Analyses par Southern blot a indiqué que le génome du poisson zèbre contient une seule copie du gène FCCT. L'hybridation in situ a révélé la présence de transcrits CTCF poisson-zèbre à tous les stades précoces de l'embryogenèse. Essais de transfection avec la luciférase reporter-construit identifié une région de promoteur de base au sein 146 pb immédiatement en amont du site d'initiation de la transcription d'un poisson zèbre FCCT qui est située à un élément hautement conservée YY1/Initiator.
Génération D'un Modèle De Poisson Zèbre Transgénique De Tauopathie L'aide D'un élément Nouveau Promoteur Dérivé Du Gène Zebrafish ENO2
Nucleic Acids Research. 2007 | Pubmed ID: 17897967
Le but de cette étude était d'isoler les éléments agissant en cis de régulation pour la production de modèles poisson-zèbre transgénique de neurodégénérescence. Le poisson zèbre énolase-2 (ENO2) a montré une expression neuronale augmente de 24 à 72 h après la fécondation (HPF) et la persistance à l'âge adulte. Un fragment de 12 kb génomique ENO2, s'étendant à partir de 8 kb en amont de l'exon 1 à l'exon 2, englobant l'intron 1, était suffisante pour entraîner neuronale expression du gène rapporteur in vivo sur une évolution similaire. Cinq lignes indépendantes de Tg stable (ENO2: GFP) le poisson-zèbre a exprimé la GFP dans les neurones largement, y compris les populations en rapport avec la neurodégénérescence, telles que les neurones cholinergiques, neurones dopaminergiques et les cellules de Purkinje du cervelet. Nous avons remplacé l'exon du gène de fusion 2-GFP avec un ADNc codant pour l'isoforme 4-répétition de la protéine Tau associée aux microtubules humaine. Le premier intron de ENO2 a été raccordé avec une grande fidélité et l'efficacité de la chimère ENO2-Tau transcription. Tau a été exprimée à environ 8 fois plus hauts niveaux de Tg (ENO2: Tau) du cerveau du poisson zèbre que le cerveau humain normal, et localisée à axones, neuropile et ectopiques neuronales accumulations somatiques ressemblant à des enchevêtrements neurofibrillaires. Le 12 kb ENO2 promoteur dirige l'expression du transgène de haut niveau dans les neurones différenciés tout au long des CNS de poisson-zèbre transgénique stable. Cet élément réglementaire sera utile pour la construction de modèles de poisson-zèbre transgénique de neurodégénérescence.
Synthèse évolutive Et Concis Des Dérivés Dichlorofluorescéine Affichage De Perméation Dans Les Tissus Des Embryons De Poisson Zèbre En Direct
Chembiochem : a European Journal of Chemical Biology. Jan, 2008 | Pubmed ID: 18161734
Automatisé à Base D'images Analyse Phénotypique Dans Embryons De Poisson Zèbre
Developmental Dynamics : an Official Publication of the American Association of Anatomists. Mar, 2009 | Pubmed ID: 19235725
À l'heure actuelle, le poisson-zèbre est le seul modèle vertébré compatible avec les paradigmes contemporains de la découverte de médicaments. Embryons de poisson zèbre se prêtent à l'automatisation nécessaire pour les écrans chimiques à haut débit, et la transparence optique rend potentiellement adapté à l'image d'un dépistage. Cependant, le manque d'outils pour l'analyse automatisée d'images complexes constitue un obstacle à l'utilisation du poisson zèbre comme modèle de criblage à haut débit. Nous avons développé un système automatisé pour l'imagerie et l'analyse des embryons de poisson zèbre en plaques multi-puits indépendamment de l'orientation embryon et sans intervention de l'utilisateur. Images d'embryons fluorescents ont été acquis sur un lecteur haute-contenu et analysées en utilisant un intelligence artificielle basée sur la méthode d'analyse d'image appelé Cognition Network Technology (CNT). CNT détectés de manière fiable transgéniques embryons fluorescents (Tg (FLI1: EGFP) (y1)) disposés en plaques à 96 puits et quantifiés de sang le développement des vaisseaux intersegmentaire chez les embryons traités avec des inhibiteurs de petites molécules de anigiogenesis. Les résultats démontrent qu'il est possible d'adapter l'image à base de la méthodologie de dépistage à haut contenu de mesurer complexes phénotypes organisme entier.
Caractérisation D'un Journaliste Lhx1a Transgénique Chez Le Poisson Zèbre
The International Journal of Developmental Biology. 2010 | Pubmed ID: 20209443
Le facteur de transcription LIM-domaine contenant, Lhx1, est impliquée dans la régulation des premiers mouvements cellulaires gastrulation, l'organogenèse rénale et d'autres processus dans les organismes modèles vertébrés. Pour suivre l'expression de ce gène dans les embryons vivants, nous avons créé le poisson-zèbre transgénique exprimant la protéine fluorescente verte améliorée (EGFP) sous le contrôle des régions lhx1a réglementaires. TG (lhx1a: EGFP) (pt303) récapitule l'expression de début lhx1a endogène à des stades gastrula par 72 heures de développement avec quelques exceptions près. En outre, la surexpression du ligand Nodal, NDR1, les résultats de l'expansion concomitante du transgène et l'expression lhx1a endogène. Traitement de Tg (lhx1a: EGFP) (pt303) embryons avec la petite molécule SB-431542, un inhibiteur de la signalisation Nodal, entraîne la perte des deux transgène et d'expression lhx1a endogènes. Ces expériences suggèrent que Tg (lhx1a: EGFP) (pt303) est réglée d'une manière similaire à lhx1a endogène. Par conséquent, ce journaliste peut être utilisé non seulement pour la surveillance lhx1a expression, mais aussi pour de nombreuses applications, y compris le dépistage génétique chimique.
L'inhibition De L'histone Déacétylase étend La Population Progenitor Rénale Portable
Journal of the American Society of Nephrology : JASN. May, 2010 | Pubmed ID: 20378823
L'une des caractéristiques premières de la régénération du rein est la réactivation des gènes normalement nécessaires au cours de l'organogenèse. Identification des produits chimiques ayant le potentiel pour améliorer cette réactivation pourrait favoriser la régénération thérapeutique des reins. Ici, nous avons constaté que 4 - (phénylthio) butanoïque (PTBA) a élargi les domaines d'expression de marqueurs moléculaires de l'organogenèse du rein chez le poisson zèbre. PTBA présente similitude structurale et fonctionnelle à l'histone déacétylase (HDAC) 4-phénylbutanoïque et trichostatine A, le traitement avec ces inhibiteurs d'HDAC a également élargi la population géniteur rénale cellule. Analyses in vitro et in vivo ont confirmé que les fonctions de PTBA comme un inhibiteur de l'activité des HDAC. En outre, PTBA-médiation d'expansion de cellules souches rénale nécessaire de signalisation acide rétinoïque. En résumé, ces résultats confirment un lien mécaniste entre les cellules progénitrices rénales, HDAC, et la voie des rétinoïdes. Que PTBA prometteur comme agent thérapeutique pour favoriser la régénération rénale nécessite une étude plus approfondie.
Identification Des Progéniteurs Néphron Adulte Capable De Régénération Du Rein Chez Le Poisson Zèbre
Nature. Feb, 2011 | Pubmed ID: 21270795
Perte de sous-tend la fonction rénale de nombreuses maladies rénales. Les mammifères peuvent en partie réparer leurs néphrons (les unités fonctionnelles du rein), mais ne peut pas former de nouvelles. En revanche, les poissons ajouter néphrons tout au long de leur durée de vie et de régénérer néphrons de novo après une blessure, en fournissant un modèle pour comprendre comment les mammifères de régénération rénale peut être thérapeutique activé. Ici, nous remonter à la source de néphrons nouvelles dans le poisson zèbre adulte à petits agrégats cellulaires contenant des progéniteurs néphron. Transplantation d'agrégats simples comprenant 10-30 cellules est suffisante pour les adultes et de générer des néphrons greffer de multiples. Des expériences de transplantation de série pour tester l'auto-renouvellement a révélé que les progéniteurs néphron sont à long terme et possèdent un potentiel réplicatif importante, compatible avec les cellules souches activité. La transplantation de progéniteurs néphron mixtes taggés avec couleur verte ou rouge protéines fluorescentes a abouti à certains néphrons mosaïque, ce qui indique que les progéniteurs néphron multiples contribuer à un néphron unique. Conformément à cela, vivre l'imagerie de la formation du néphron chez les larves transparentes ont montré que les agrégats néphrogénique forment par la coalescence de plusieurs cellules et se différencient ensuite en néphrons. Pris ensemble, ces données démontrent que le rein du poisson zèbre contient probablement auto-renouvellement tige néphron / cellules progénitrices. L'identification de ces cellules ouvre la voie à isoler ou d'ingénierie des cellules équivalentes chez les mammifères et le développement de nouveaux rénales thérapies régénératives.
Une Synthèse Simplifiée Des Analogues De Nouveaux Dictyostatin Avec Activité in Vitro Contre épothilone B-cellules Résistantes Et Activité Anti-angiogénique Dans Les Embryons De Poisson Zèbre
Molecular Cancer Therapeutics. Jun, 2011 | Pubmed ID: 21490306
Le produit naturel (-)-dictyostatin est un agent stabilisant microtubulaire-que inhibiteur de la croissance de cellules cancéreuses humaines, y compris le paclitaxel clones résistant. De vastes études de relation structure-activité ont révélé plusieurs régions de la molécule qui peut être modifié sans perte d'activité. L'analogue synthétique dictyostatin plus puissant décrit à ce jour, 6-épi-dictyostatin, a une activité supérieure à antitumorale in vivo contre les xénogreffes humaines de cancer du sein par rapport au paclitaxel. En dépit de leurs activités encourageants dans des études précliniques, la structure chimique complexe des dictyostatins présente un obstacle majeur à leur développement dans de nouveaux traitements antinéoplasiques. Nous avons récemment rapporté une synthèse simplifiée de 16-desméthyl-25 ,26-dihydrodictyostatins et a trouvé plusieurs agents qui, lorsqu'on les compare avec le 6-épi-dictyostatin, répartis dans l'activité nanomolaire cellulaires microtubules groupement des essais mais il avait perdu une activité contre des cellules résistantes au paclitaxel avec des mutations dans β-tubuline. L'extension de ces études, nous avons appliqué la nouvelle, la synthèse hautement convergente pour générer 25,26-dihydrodictyostatin et 6-épi-25 ,26-dihydrodictyostatin. Les deux composés sont de puissants perturbateurs microtubules agents arrêt de la mitose et induite par l'assemblage des microtubules in vitro et dans des cellules intactes. En radioligand in vitro des études de liaison ont montré que 25,26-dihydrodictyostatin et sa C6-épimère étaient capables de déplacer [3H] paclitaxel et [14C] épothilone B à partir de microtubules avec des puissances comparables à (-)-dictyostatin et discodermolide. Les deux composés ont inhibé la croissance de lignées cellulaires de paclitaxel et épothilone B résistant à de faibles concentrations nanomolaires, en synergie avec le paclitaxel dans le MDA-MB-231 cellules humaines de cancer du sein, et avait une activité anti-angiogénique dans les larves du poisson zèbre transgénique. Ces données identifient 25,26-dihydrodictyostatin et 6-épi-25 ,26-dihydrodictyostatin en tant que candidats pour mise à l'échelle de synthèse et de la poursuite du développement préclinique.
Lhx1 Est Requise Pour La Spécification Du Champ De Cellules Progénitrices Rénale
PloS One. 2011 | Pubmed ID: 21526205
Dans l'embryon de vertébré, du rein est dérivé du mésoderme intermédiaire. Le lhx1 LIM-homeobox classe facteur de transcription est exprimé précocement dans le mésoderme intermédiaire et est l'un des premiers gènes à exprimer dans le mésenchyme néphrique. Dans cette étude, nous avons étudié le rôle de Lhx1 dans la spécification du champ du rein soit par surexpression ou d'appauvrissement lhx1 en embryons de xénope ou épuiser lhx1 dans un système de culture d'explants. En surexprimant une forme constitutivement active de Lhx1, nous avons établi sa capacité à élargir le champ du rein au cours de la phase de spécification de l'organogenèse rénale. En outre, la capacité de Lhx1 d'élargir le champ des reins diminue à mesure que les transitions organogenèse du rein au stade morphogenèse. Dans un ensemble gratuit d'expériences, nous avons déterminé que les embryons déplétés lhx1, montrent une perte presque complète du champ du rein. L'utilisation d'un système de culture d'explants d'induire le tissu rénal, nous avons confirmé que l'expression de gènes à partir de structures rénales à la fois proximale et distale est affectée par l'absence de lhx1. Considérées globalement, nos résultats démontrent un rôle essentiel dans la conduite de Lhx1 spécification du champ du rein entier à partir du mésoderme intermédiaire.
Croissance Du Rein Poisson Zèbre: La Science Fondamentale à La Recherche Translationnelle
Birth Defects Research. Part C, Embryo Today : Reviews. Jun, 2011 | Pubmed ID: 21671354
Le poisson-zèbre est devenu un système modèle important pour étudier l'organogenèse rénale et les maladies, ainsi que pour la quête de nouvelles thérapies, en raison de la simplicité structurelle et fonctionnelle du rein embryonnaire. Percée aux États de la nature et de la maladie de rein liées ciliopathies et des lésions rénales aiguës (IRA) ont été avancées par des études de poisson zèbre. Cet organisme a joué un rôle de modèle dans l'analyse de la fonction du gène mutant de la maladie humaine à l'égard de ciliopathies. En outre, dans le domaine de l'IRA, les travaux récents dans le poisson-zèbre a identifié un bonne foi poisson zèbre adulte rénale progénitrices (la tige) cellule qui est nécessaire pour le néo-néphrogénèse, aussi bien pendant la durée de vie normale et en réponse à une lésion rénale. Pris dans leur ensemble, ces études solidifier le poisson zèbre comme modèle de réussite d'un système pour étudier le spectre de ciliopathies et Aki qui affectent des millions d'êtres humains à travers le monde, et le point à un avenir très prometteur de la découverte de médicaments poisson-zèbre. L'accent de cet examen sera mis sur le rôle du poisson-zèbre comme modèle pour l'homme du rein liées ciliopathies et Aki, et comment notre compréhension de ces pathologies complexes est facilitée par cette téléostéens minuscule.
Faire Un Tubule La Voie Non Canonique
Journal of the American Society of Nephrology : JASN. Sep, 2011 | Pubmed ID: 21836144
