הייצור של עוברי הפלואידים ניתן ליישם כדי לזהות מוטציות רצסיבי בדור F2 כאשר haploids מתקבלים מנקבות דג הזברה בוגרות, כי הם הצאצאים של הורי mutagenized (איור 1). זה חוסך זמן ומרחב בהשוואה למסך דיפלואידי המסורתי, שבו חוקרים צריכים להעלות משפחות F2 שדיפלואידי צאצאים לאחר מכן העריכו לפנוטיפים של עניין (איור 1).
השלבים העיקריים בפרוטוקול מתואר בשלבי 1-5 לעיל לקבלת עוברי הפלואידים דג הזברה באמצעות הפריה חוץ גופית הם schematized כתרשים זרימה (איור 2). צעדים אלו, כרוכים בהכנה של פתרונות ויחולו נשים על ידי חשיפה להורמונים זכריים בטנקי הזדווגות (יום 1), ואחריו זרע וביצית ורכש בהפריה חוץ גופית (יום 2), ולבסוף גידול של haploids (ימי 3-5) (איור 2). כאשר combined עם מסך גנטי, הליך mutagenesis נפוץ בדג הזברה כולל חשיפה קודמת של המבוגרים סוג בר דג הזברה הזכר לmutagen (למשל, לmutagen כימי כמו ENU, למרות שהליכים אחרים, כגון mutagenesis רטרווירלי מבוסס יכולים להיות מיושמים שגם להקל על שיבוט של פגם כרומוזומלי), ואחרי רבייה עם נקבות סוג בר ליצור דור F1 mutagenized. היערכות כזו דורשת מספר חודשים של עבודה (כ 6 חודשים) המבוססת על זמני הדור נזקקו לסוגים האחוריים פראיים, לבצע mutagenesis, ומאחור F1 15,17,22 mutagenized שלאחר מכן.
נקודה חשובה נוספת לשיקול בהעסקת haploids למסך היא הבחירה של זן דג הזברה. זן AB * (כוכבית א.ב.) הפך ידוע להפקת עוברים הפלואידים עם מאפיינים טובים יותר כולל ובריאות יותר מאשר זנים אחרים 15. עם זאת, בזן טובינגן נגזר גידל בlaboraטורים, יש לנו לאחרונה נצפו תכונות עובריות שאפשרו מסכי מוצלחים עבור חריגות התפתחותית של מערכת הכליות (ג'גרלך ור 'Wingert, לא פורסם). זכרים מתח למבוגרים דג הזברה טובינגן היו mutagenized על ידי סדרה של שלושה טיפולי ENU, ולאחר מכן עברו לנקבות טובינגן סוג בר לייצר דור F1 להקרנה. נקבות F1 נדחקו כדי להשיג ביצים וביצי F2 אלה הופרו בזרע UV מומת. בהשוואה לציפורני דיפלואידי מתקבלות על ידי הזדווגויות טבעיות של הורים מסוג בר טובינגן (איור 3 א), עובר בציפורני מתח אלה הפלואידים טובינגן מוצג אופייני קצר יותר, מוצק תא מטען של המדינה הפלואידים (3B דמויות, C). יתר על כן, ציפורניים הפלואידים בדרך כלל מורכבת של אחים עובר המציגים מגוון רחב של פגמים, שבו צפה, כמו גם (3B דמויות, C), אשר ידוע להשתנות בתוך זנים, כפי שנדון בהמשך 15,17.
מחקרים קודמים קבעו שורה לדירוג הקנונים, המקביל לכיתות א 'עד ד', לסווג את מגוון רחב של פגמים פנוטיפ הפלואידים 15,17, ובנוסף haploids יש גם מכונה במונחים של התארים באיכות טובה, בינונית וגרועה 22. haploids כיתה, המקביל ל haploids באיכות גבוהה, הם הכי נורמלי במראה, עם גוף קצר ומוצק אבל בסך הכל מראה מראה מורפולוגיים דומה לdiploids 15,17,22 (השווה אחים דיפלואידי (ד) לכיתה הפלואידים (שכותרתו א) אחים, איור 3 ב). עוברי כיתה הפלואידים גם לפתח בצקת קרום הלב צנועה, אשר היא תכונה אופיינית של פיתוח דג הזברה הפלואידים 15,17,22 (איור 3 ב). בהשוואה לhaploids כיתה, עוברי הפלואידים כיתה ב 'ביניים או מה שנקרא (ב שכותרתו, דמויות 3B, C) נבדל ביניהם בפיתוח של עוד קיצר או מפותל / twisתא מטען טד, אם כי תכונות של ראש וזנב הם באופן ברור 15,17,22 להבחין. לבסוף, haploids C כיתה או באיכות ירודה (גם מופיע בכמה הפניות כמו C / D) 15,17,22 מאוד פגומים ולהציג המוני מאורגנת של תאים בהתאחדות עם חלמון כדור (C שכותרת, איור 3 ג). גם בקרב אותו הזן, מצמדים הפלואידים להשתנות בחלוקת פנוטיפים A, B, ו-C שאחד לא רואה. למשל, המצמד הפלואידים מנקבה אחת טובינגן מוצג התפתחות טובה יותר בסך הכל, עם בעיקר וצאצאים הפלואידים רמת B (איור 3 ב) בהשוואה לhaploids מתקבל מנשי טובינגן שנייה, המצמד שכן היה מורכב מצאצאים הפלואידים C כיתה רבים ופנוטיפים B הפלואידים (איור 3 ג). השתנות זן דומות של ציוני עובר הפלואידים כבר נצפו בעבר בדגי זן AB ו AB * כמו גם 15.
למרות מור אלההבדלי phological, organogenesis של מבנים רבים ממשיך יחסית בדרך כלל בעובר הפלואידים. אמנם יש להם תא מטען, פיתוח גוף קצר יותר של איברים כמו העיניים ולב הוא יחסית דומה לזה של עוברי דיפלואידי סוג בר, והוא יכול גם להעריך סוגי תאים כמו תאי פיגמנט (melanophores וxanthophores) 15. בנוסף, יש לנו תיעדנו לאחרונה כי הכליה ראשית, או בכליות עוברית, שפותחה על ידי ביום 1 לאחר הפריה בהפלואידים הסוג בר, בדומה לdiploids סוג בר. כראיה לכך, דפוסים סוג תא כליה ראשית מציג את הדפוס הטיפוסי של מגזרים (איור 4). יתר על כן, את הפנוטיפ של מוטציות רצסיבי שמשנות את התפתחות כליה ראשית, כמו המוטציה lib שמפחיתה את ייצור חומצה רטינואית, הראה דפוס דומה במדינה הפלואידים בהשוואה למצב דיפלואידי (איור 4) 23,24. תצפית זו עולה בקנה אחד עם זה של reces האחרsive מוטציות המובילות לפנוטיפים דומים בשני תנאי הפלואידים ודיפלואידי, אם כי זה לא תמיד מקרה עם כל המוטציות וצריך לזכור אם הערכת סוג זה של אסטרטגית מסך 15.
מספר הרקמות והאיברים הם בדרך כלל לא נורמלים בhaploids. לדוגמא, haploids להציג פגמים במחזור, בדרך כלל מציגים איגום דם, מה שעשוי להפוך את היכולת שלהם ללמוד כמה היבטים של vasculogenesis מוגבלת 15. בנוסף, זה כבר ציין כי haploids יכול להיות אי סדרים בהתפתחות אוזן, כזה שהם יכולים להיות מוערכים על מוטציות המונעות היווצרות שלפוחית otic לגמרי, אבל לא למוטציות המשפיעות על תהליכים עדינים מעורבים עם המורפוגנזה של מבנה זה 15. כדוגמא נוספת לזה, המורפוגנזה המוח היא חריגה בhaploids, ולכן מסכים הפלואידים לזהות מסלולי התפתחות המוח הנדרשים מוגבל 15. למרות מגבלות אלה, שלנוnalysis של התפתחות כליה במדינה הפלואידים (איור 4) מוסיף איבר זה לרשימה של מבנים עובריים 'screenable'. ממצא זה מדגיש כי המתודולוגיה מסך הפלואידים יכולה לשמש גם כדי לנתח את המרכיבים הגנטיים של דפוסים אב כליות ומוסיפה דגש לסנטימנט שגישות מסך גאוני יכולות לעקוף את המגבלות של ontogeny עובר הפלואידים לחשוף דגמי מוטציה חדשים יקרים ללמוד פיתוח חוליות 15.

איור 1. סכמטי של אסטרטגיות מסך דיפלואידי והפלואידים במודל דג הזברה. בעקבות mutagenesis של דור ההורים, דור F1 יכול להיות מורם ומשמש גם ליצירת משפחות המוטציה F2 המשמשים מסך דור F3 במצב דיפלואידי (משמאל ) או ישירות מסךאד באסטרטגיה הפלואידים (מימין). במסך הפלואידים, נקבות דור F1 לבגרות מינית הם משמשים לאיסוף ציפורני F2 הפלואידים לניתוח גנטי. נשאים הטרוזיגוטיים נקבה מזוהים אם כמחצית מhaploids F2 להציג פנוטיפ מוטנטי (עוברים אדומים) בהשוואה לאחי הסוג בר הפלואידים (עוברים צהובים).

תרשים זרימת איור 2. הפלואידים עובר ייצור. השלבים העיקריים של הפריה במבחנה כדי לייצר עוברי הפלואידים הם schematized כמשימות שבוצעו ביום 1 (תיבות הוורודות) כדי להכין פתרונות זרע ומבוגר ראש נקבות, משימות שבוצעו על דג הזברה 2 (קופסות כתומות היום ) לאסוף וזרע להשבית UV, לאסוף ביצים, כדי להפרות את הביצים עם זרע UV מומת ליצור haploids, ולאחר מכן להחיות את הנקבה האם, וfinallמשימות y בוצעו בימים שלאחר מכן 3-5 (תיבה צהובה) כאשר הציפורניים מודגרת לנקודה הרצויה בזמן (ות) עבור התבוננות וניתוח.

איור 3. השוואה של עוברי דג הזברה זן דיפלואידי והפלואידים טובינגן. א) עובר סוג בר דיפלואידי יוצרו על ידי השרצה טבעית ולאחר מכן הודגרו עד כ 30 hpf. B, עובר סוג בר C) הפלואידים יוצרו על ידי הפריה חוץ גופית של ציפורניים המתקבלות מנקבות mutagenized דור F1 עם זרע מומת UV, וטופחו עד כ 30 hpf. Haploids הציג מגוון רחב של הפרעות בהתפתחות בהשוואה לעוברי דיפלואידי סוג בר (ראשי חץ שחורים, ד כדי לציין דיפלואידי). היה לי haploids הנורמלי יחסית קיצרתי, הגוף של המניה יותר דומה לתכנית לדירוג של15 הפלואידים (ראשי חץ אדומים, שכותרתו), ואילו haploids עם מומים גולמי הציג ציר קשה קטוע גוף (ראשי חץ סגולים, ב 'שכותרתו) מקביל לכיתה של ב', ולבסוף C כיתה (ראשי חץ כחולים, C שכותרתו) המבוסס על תיאורים שפורסמו 15. כל העוברים צולמו בשידור חי בהגדלת 2.5x.

איור 4. דפוסים התפתחותית של סוגי תאים המרכיבים את האיברים כליות עובריים הכליה ראשית בדג זברת מתח טובינגן הפלואידים. סוגים הפלואידים פראיים מוצג דפוס נורמלי של סוגי תאים במבנה העוברי הכליות (שורה העליונה). הכליה העוברית מורכבת של זוג יחידות תפקודיות מפולחות הידועה בשם nephrons. הדפוס המפולח של סוגי תאים בדידים הווה בnephrons ניתן דמיינו מבוסס על ההר השלם בדפוס ביטוי הכלאה באתרו של תעתיקי גנים שהנם ייחודיים לסוגי תאי נפרון מבודלים, הכוללים podocytes (P) בסימן wt1b וnephrin, אבובית הפרוקסימלי המפותלת (PCT) בסימן slc20a1a, אבובית ישר פרוקסימלי (PST ) מסומן על ידי trpm7, דיסטלי מוקדם (DE) בסימן slc12a1, ואבובית סוף דיסטלי (DL) בסימן slc12a3. עוברי lib הפלואידים מוטציה (podocytes תצוגה בשורה התחתונה) מופחת, PCT וPST נעדר, יחד עם DE מורחב וקטע DL, בדומה לעוברי lib דיפלואידי 18. עוברים צולמו בתצוגת הגבי, עם קדמי בצד השמאל, בהגדלת 10X.