مختبر الإسكان تركواز killifish يمكن زيادتها إلى البيت ورفع كفاءة آلاف أسماك الفردية في نظام تنقية مياه مركزية، تستخدم نفس البنية الأساسية المستخدمة لمرافق الزرد القياسية. هنا نحن بالتفصيل قائمة بإجراءات موحدة تسمح killifish كفاءة الصيانة.
مقالة منهجية
مختبر الإسكان تركواز killifish يمكن زيادتها إلى البيت ورفع كفاءة آلاف أسماك الفردية في نظام تنقية مياه مركزية، تستخدم نفس البنية الأساسية المستخدمة لمرافق الزرد القياسية. هنا نحن بالتفصيل قائمة بإجراءات موحدة تسمح killifish كفاءة الصيانة.
تطوير ممارسات تربية الأسماك المختبر غير النموذجية المستخدمة لأغراض تجريبية قد استفاد كثيرا من إنشاء مرجع الأسماك نظم نموذجية، مثل الزرد والميداكا. في السنوات الأخيرة، اعتمد أسماك ناشئة – killifish الفيروز (فورزيري نوثوبرانتشيوس) – بعدد متزايد من المجموعات البحثية في المجالات البيولوجيا الشيخوخة والإيكولوجيا. مع فترة حياة الأسير من 4-8 شهور، هذه الأنواع هي فقاريات شورتيستليفيد التي أثيرت في الأسر ويسمح المجتمع العلمي للاختبار – في وقت قصير – التدخلات التجريبية التي يمكن أن تؤدي إلى تغييرات معدل الشيخوخة ومتوسط العمر المتوقع. نظراً لبيولوجيا فريدة من نوعها لهذه الأنواع، وتميزت ديبوس الجنينية، النضج الجنسي المتفجرة، تميز مظهري الجنسي المورفولوجية والسلوكية-وفترة حياتها قصيرة نسبيا الكبار-تربية المخصصة الممارسات في العاجلة الطلب. ويفيد هذا البروتوكول مجموعة من التدابير الرئيسية تربية تسمح killifish الفيروز الأمثل مختبر الرعاية، وتمكين المجتمع العلمي على اعتماد هذه الأنواع كنموذج حيوانات مختبرية قوية.
نظراً لفترة قصيرة في الحياة ودورة الحياة السريع، تتزايد killifish الفيروز سريعاً ككائن نموذج جديد يبشر بالخير في البيولوجيا1،،من23. وتتميز هذه الأنواع بدوره الحياة فريدة من نوعها تيليوست، تتألف من ديبوس الجنينية، السريع النضج الجنسي، وحياة الأنثوية تمديد مرحلة4،5. العمل الأخيرة قد ساهم في توضيح البيولوجيا من هذا النوع في الأسر وفي البرية6،7. ويعيش killifish الفيروز في مسطحات المياه العذبة الموسمية هذا النموذج أثناء موسم الأمطار في السافانا الأفريقية في زيمبابوي وموزمبيق. خلال موسم الجفاف، الأجنة البقاء على قيد الحياة في الطين الجاف وفي غياب المياه بحكم مرحلة حياة مقاوم لإجهاد تسمى ديبوس.
الخرائط الوراثية لهذه الأنواع قد ولدت8،9، وعلى الجينوم في الآونة الأخيرة المتتابعة وتجميعها10،11. ووضعت العديد من السلالات السمكية مختبر الفطرية، وأصبحت متاحة في هذه الأنواع، الواقع تعزيز killifish الفيروز ككائن نموذج فقاريات مختبر تنافسية ترانسجينيسيس والجينوم التحرير عن طريق كريسبر/Cas9 1213،،14.
على الرغم من أن بروتوكول مختبر تم نشرة بالفعل لهذه الأنواع15، في هذا البروتوكول أننا وضع قائمة شاملة من المبادئ التوجيهية المختبرية التجريبية التي تستهدف على وجه التحديد الدراسات التحقيق في الشيخوخة والبقاء على قيد الحياة. ويتيح هذا البروتوكول الباحثين دراية الزرد والميداكا تربية تصبح على دراية بتربية killifish الفيروز باعتماد عدد أدنى من التعديلات الرئيسية. في الوقت نفسه، يوفر هذا البروتوكول الباحثين دون خبرة سابقة في مجال تربية الأسماك مع الأدوات الأساسية لرفع مستعمرة killifish الفيروز مزدهرة.
تربى الأسماك في 28 درجة مئوية في نظام إعادة تدوير مياه (انظر المعلمات المياه)، مع تصريف المياه اليومية 10-20%. ويوصي بثلاثة أحجام مختلفة للدبابات: 0.8 L و 2.8 L 9.5 ل. ويتلقى كل صهريج تدفق مياه مستمر من 2 مل/ثانية.
1-إعداد الكواشف (غير المدرجة في المواد)
ملاحظة: يمكن توفير killifish الفيروز الأفريقية (فورزيري نوثوبرانتشيوس) من مختبرات المنشأة مخزون. يمكن شحن الأجنة killifish مقاومة للجفاف السنوي عن طريق البريد. من المهم أن السفينة الأجنة داخل نطاق درجة الحرارة 8-30 درجة مئوية.
2-تربية
3. تربية الجنين
4-الفقس Killifish الفيروز
ملاحظة: killifish الفيروز الأجنة يمكن أن يكون بنجاح تحاك في حل الأحماض الدبالية14.
5-تربية الأسماك من الأحداث والبالغين
6-التغذية
ملاحظة: يمكن تغذية killifish مختبر الفيروز مزيجاً من طفل الماء المالح الروبيان (سالينا الارتيميا النوبليوس) والدم دودة (اليرقاتChironomus spp. ). جمهورية يوغوسﻻفيا الاتحادية killifish الفيروز تتغذى حصرا الرضيع الماء المالح الروبيان. ويتم تغذية الأسماك من الأحداث والبالغين مرتين في يوم الماء المالح الروبيان والدم دودة (الشكل 2). ومن الناحية المثالية، يمكن تغذية الأسماك عدة مرات يوميا، يتجاوز اﻹطعام 2 المبينة في هذا البروتوكول.
7-killifish المختبر سلالة التنميط
ملاحظة: للتمييز بين سلالات killifish الفيروز، كذلك لتحديد الجنس داخل كل سلالة، يمكن علامات وراثية محددة (ساتل) تستخدم9 (الجدول 1).
8-المياه المعلمات
ملاحظة: يتطلب تربية الكائنات الحية التي الاستخدام المقصود هو phenotyping الكبار ظروف تربية عالية مستقرة طوال فترة الحياة للأنواع المستهدفة. ولذلك، استزراع الكائنات المائية، مثل killifish الفيروز، يستلزم رقابة صارمة على خواص المياه. إعادة تدوير المياه، مع الخطوات الأربع الإضافية تنقية المياه، ويضمن أساسا قويا لتحقيق السيطرة على المعلمات المياه، توفير جميع الدبابات بنفس الشروط المياه مع مرور الوقت. من المستحسن إعادة تشكيل نظام مياه التناضح العكسي (RO) المياه، ويضاف مع الملح البحري التجاري وبيكربونات الصوديوم.
نتائج تربية سليمة killifish الفيروز في متوسط بقاء تتراوح ما بين 12-18 أسبوعا في سلالة جرز (مثل الشكل 4A). التغيرات في متوسط بقاء تعتمد على النظام الغذائي والتغذية التردد، ودرجة الحرارة ظروف السكن. نتائج تربية الفقراء في منحنيات البقاء على قيد الحياة تقديم زيادة الوفيات المبكرة وقطرات المفاجئة المتكررة، والبقاء على قيد الحياة طوال الوقت، تتميز بعدة نقاط الانعطاف (الشكل 4 باء).

رقم 1: مراحل النمو الجنينية الممثل مع الركازة الحضانة الخاصة بكل منها. (أ) طازجة جمع الأجنة، المحتضنة في محلول أزرق الميثيلين في الحاضنة عند 28 درجة مئوية. (ب) تصفية الأجنة جاهزة لنقلها إلى المتوسطة الصلبة، أما ألياف الورق أو جوز الهند. (ج) الأجنة جاهزة لتكون دبرت، عرض نموذجي قزحيات الذهبي. شريط مقياس يساوي إلى 1 مم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 2: مراحل الفيروز killifish بعد الفقس التنمية- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 3: الأسماك الممثل معرف العلامة للأسماك من المرحلة 3 فصاعدا- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 4: منحنى بقاء الممثل ل 70 killifish الفيروز الذكور. (أ) منحنى بقاء نموذجية للمختبر آثار killifish الفيروز. (ب) الحصول على مقارنة منحنيات البقاء على قيد الحياة من الأسماك التي أثيرت في إطار ظروف تربية الأمثل (أسود) وتربية الفقراء (الأحمر والأزرق). خط أفقي متقطع أحمر يشير إلى 50 ٪ البقاء على قيد الحياة، منحنى بقاء المتقاطعة في متوسط العمر المتوقع (المشار إليها في المحور س). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
| معرف | التمهيدي إلى الأمام | عكس التمهيدي | حجم مجموعة (bp) | ||
| * NfuSU0007 | جكتاجككتجكتجاكاجا | كاججاجكتجاااككتكاج | 166-214 | ||
| * NfuSU0010 | كجكاجتكتجاتكااتكجتجت | تجتتجاجتكاكاتكاتاتك | 220-272 | ||
| NfuSU0016 | كاتجكتااككجتجاتجا | جاجاكجككاجكتاتجاج | 209-240 | ||
| NfuSU0022 | آكاكاجكتكتكجتاجاجتا | تكاجاكتجتكتاكتاككاتجتت | 198-238 | ||
| NfuSU0027 | تككاجكتجاتكجتاتجا | آآكتكجاججتجكاتكتج | 164-226 | ||
| NfuSU0049 | كتجاكااجتجككاتكاك | كتكككاكاجتكككاااكات | 196-197 | ||
| NfuSU0050 | ككاجاتجاكاتاكتكاجاتكا | جكاجكتاجتتاتجاتاتكاكاتج | 252-295 | ||
| NfuSU0060 | كتاجككاكتككككتجتتا | ككجتكاكجاتجتجكتجاتاك | 216-248 | ||
| NfuFLI0030 | كاجاجكتااجككاجاكج | ججااكاتاججاككاك | 174-205 | ||
| * NfuFLI0091 | أكجكتجاكتكتاكككاجتك | كتجككتجكتاكتجاكاتج | 355-373 | ||
| *-الجنس علامات التصميم | |||||
الجدول 1: التنميط كبسولة تفجير لتحديد السلالة.
يمكننا وصف بروتوكول لاستزراع المختبر من killifish الفيروز، بما في ذلك جمع الجنين، والحضانة، فضلا عن السكن الأسماك الكبار، والتربية، والتغذية. لدينا بروتوكول يستهدف على وجه التحديد إلى مختبرات أبحاث تركز على الأسماك الكبار، وبخاصة للدراسات التجريبية المتعلقة بالشيخوخة ومدى الحياة. ويمكن رفع killifish الفيروز على مرفق الزرد قياسية؛ ومع ذلك، تختلف جوانب هامة لتربية killifish الزرد معيار الرعاية16. وتشمل هذه التعديلات الانتقال المبكر من اتباع نظام غذائي فقط الماء المالح الروبيان بحمية تستكمل مع دودة الدم الغني بالبروتين، فضلا عن اتخاذ خطوات محددة في حضانة الجنين، تتكون من مرحلة الحضانة السائلة والجافة.
وتشمل الخطوات الحاسمة في إطار البروتوكول الأجنة الشحن داخل نطاق درجة الحرارة 8-30 درجة مئوية. في حالة تربية، الخصوبة يعتمد على التغذية وتواتر ونوعية الأغذية؛ ولذلك، نوصي اﻹطعام اثنين على الأقل يوميا لتربية الدبابات لرفع الغلة الأجنة (انظر الفرع 5.6.). أثناء تبيض الجنين، لا تمتد حضانة الجنين في الحل تبيض. وهذا قد يسبب الضرر للمشيمة بيضة ووفيات الأجنة زيادة. عند حضانة الأجنة مع أزرق الميثيلين، لا نطيل حضانة الأجنة جاهزة لفتحه لفترة أطول من أسبوعين كما سيتم خفض قابليتها جذريا. الفقس killifish الفيروز، يحسن درجة الحرارة منخفضة لحل الأحماض الدبالية الفقس والغمر الكامل للأجنة في الحل يسمح الفقس متزامنة. تهوية غير كافية خلال نتائج حضانة في المعدلات العالية لجمهورية يوغوسﻻفيا الاتحادية غير قادرة على ملء المثانة الغاز (النمط الظاهري "بطن-المنزلق"، انظر الملاحظات في المقطع 5.1).
يتضمن القيد للبروتوكول من أجل تربية استخدام الركيزة الرملية التي تطرح تحديات على مركزية نظم الترشيح وينبغي الاستعاضة عن الأساليب البديلة في المستقبل. يمكن أن تكون البدائل الممكنة استخدام الزرد تربية الدبابات. تبيض الجنين يمكن أن تسبب التغيرات الفيزيائية-الكيميائية الرئيسية في المشيمة البيض الذي يمكن أن يسفر عن المشيمة غيرت علم وظائف الأعضاء والفقس النجاح. التعرض المستمر للأجنة إلى أزرق الميثيلين قد تؤدي التغيرات الطويلة الأجل في فسيولوجيا الأسماك الكبار. تربية الأسماك الكبار في صهاريج الفردية للدراسات الفوجية البقاء على قيد الحياة قد تؤثر سلبا على سلوك الأسماك والصحة. مع ذلك، يضيف مجموعة مساكن للدراسات الفوجية بقاء عوامل التباس بسبب إنشاء الهيمنة الاجتماعية والأقاليم الذكور، مما يؤدي إلى الهرمية الاجتماعية الصارمة. ولذلك نحكم أن عزل الأسماك الذكور للدراسات البقاء على قيد الحياة حل وسط معقول. إضافة تغذية المستعمرات killifish المختبر مع الغذاء الحي من المصادر التي تسيطر عليها الأمم المتحدة خطر للتلوث الخارجي من الطفيليات والمجتمعات الميكروبية المسببة للأمراض المحتملة. في المستقبل، وينبغي تطوير أعلاف معقمة مخصصة.
إدخال تحسينات في المستقبل على هذا البروتوكول سيركز على نظام غذائي الخاضعة للمراقبة، وغير مباشر، الأمر الذي لا يزال يؤدي إلى استكمال النضج الجنسي في 3-4 أسابيع. وباختصار، يقدم لدينا بروتوكول الوصول إلى killifish الفيروز استزراع مختبر لمجتمع علمي على نطاق واسع.
كافة الكتاب يعلن لا تضارب المصالح المالية وغير المالية.
نشكر سيليرينو أليساندرو، تايرون جندي، برونيه أن، شارب سابرينا، ميكي بأول، Keil سيمون، كيم Yumi، باتريك سميث، مطهر كاي وجميع الأعضاء في مختبر فالينزانو في معهد ماكس بلانك "علم الأحياء للشيخوخة" للإسهام في جوانب مختلفة بروتوكول تربية killifish الحالية على مر السنين.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| محلول عازلة معايرة المسبار الأس الهيدروجيني = 7.0 | Roth | A518.1 | محلول عازلة 1 لتر الأس الهيدروجيني = 7.0 لمعايرة نظام المياه الكهرباء |
| محلول عازلة معايرة المسبار الأس الهيدروجيني = 4.0 | Roth | P712.1 | محلول عازلة 1 لتر درجة الحموضة = 4.0 لمعايرة نظام المياه الكهربي الكهربي |
| معيار الموصلية | VWR | 83607.260 | 500 مل معيار الموصلية 1،413 uS / سم لمعايرة نظام المياه اختبار الشرائط الكهربية |
| الكهربية الكهربية السهلة 6 في 1 | JBL | 2533900 | شرائط اختبار لتحديد قيم الكلور لمياه النظام |
| اختبار الأمونيا | JBL | 2536500 | اختبار لتحديد محتوى الأمونيا في مياه النظام |
| ملح البحر الأحمر | البحر | دلو 22 كجم | |
| كربونات هيدروجين الصوديوم | VWR | 27780.360 | |
| حمض الهيوميك | سيجما- Aldrich | 53680-50G | |
| HUFA Artemia تخصيب | ZM Systems المملكة المتحدة | زجاجة 75 جرام | |
| الميثيلين الأزرق | روث | AE64.1 | |
| محلول بيروكسيد الهيدروجين | سيجما- ألدريتش | 31642-1 لتر | 30٪ (وزن / وزن) |
| ألياف جوز الهند | التنين | ZCS010 | |
| ورق واتمان | GE الرعاية الصحية | 3030-690 | |
| الإيثانول النقي | VWR | 20821.467 | 100٪ |
| رمل السيليكا | الأليفة المحلي | ||
| Artemia Eggs Premium Grade | Sanders | ||
| الموزع | Poseidon Aquakultur Germany | ||
| dNTPs مزيج محلول | Biolabs | N04472 | 10mM |
| Taq DNA polymerase | Invitrogen | 18038-042 | 5U / uL |
| PCR 10x Buffer | Invitrogen | 18038-042 | |
| MgCl2< / sub> | Invitrogen | 18038-042 | 50mM |
| NaOH | Sigma - Aldrich | S8045-500g | 50mM |
| Tris-HCl ، pH = 8.0 محلول | Sigma - Aldrich | T2694-1L | 1M |
| HCl 37٪ | Sigma- Aldrich | H1758-500mL | |
| خزانات | الأسماكحجم Aquaneering | : 0.8 لتر ، 2.8 لتر ، 9.5 لتر ؛ مجهزة بحواجز وشبكة قلي وأغطية | |
| شاكر مداري | VWR | 89032-100 | موديل 5000 |
| حاضنة ميكروبيولوجية | Thermo Scientific ، Heratherm | 50125882 | نموذج IMC18 ؛ لتخزين الأجنة في الطور السائل ، مضبوطا على t = 27-28 & deg ؛ C |
| حاضنة التبريد | الموثق | 9020-0209 | موديل KT115 ؛ لتخزين الأجنة في المرحلة الصلبة ، يتم ضبطها على t = 27-28 & deg ؛ حاضنة |
| تفقيس | Thermo Scientific ، Heratherm | موديل 51028114 | OGS180 ؛ لتفقيس الأجنة ، مضبوطة على t = 27-28 & درجة ؛ C |
| مجهر مجهر | لايكا | نموذج M80 | |
| تربية صناديق الرمل / الفقس | روث | 1598.1 | 1000 مل |
| طبق بتري | Sarstedt | 82.1473 | 92x16mm |
| 50 مل أنبوب مخروطي | Sarstedt | 62.547.254 | |
| 15 مل أنبوب مخروطي | Sarstedt | 62.554.002 | |
| ماصة بلاستيكية يمكن التخلص | روث | EA71.1 | 2 مل ؛ لتغذية الأسماك بديدان الدم ، أو اختيار الأجنة ، قم بقطع الطرف لفتح |
| ماصة مصلية | Sarstedt | 86.1689.001 | 50 مل |
| حقنة | Henke Sass Wolf | 4100-000V0 | 10 مل |
| مصفاة | < ؛ 1 مم. لجمع الأجنة | ||
| ملاقط | Dumont | 0508-5 / 45-PO | type5 / 45 ؛ لنقل الأجنة |
| 25 لتر فقس الروبيان المالح | Aquaneering | ZHBS25 | المفرخ الرئيسي |
| 500 مل مفرخ الروبيان الملحي | JBL | 6106100 | موديل Artemio 1 ؛ فتحة احتياطية |
| شباك سمك ضيقة الشبكة JBL | |||
| دورق الرمل | VWR | BURK7102-5000 | 5000 مل |
| دورق فصل الروبيان الملحي | VWR | BURK7102-2000 | 2000 2000 |
| مل كيس بلاستيكي بسحاب | Roth | P279.2 | لتخزين الأسماك الميتة |
| Pipetboy | Integra | 155000 | موديل Pipetboy acu2 |
| Parafilm | P-Lab | P701605 | |
| أنابيب الهواء | www.zajac.de | AQ380 | 4-6 مم قطر |
| 1 لتر زجاجة زجاجية | VWR | 215-1595 | |
| 2 لتر زجاجة زجاجية | VWR | 215-1596 | |
| 500 مل زجاجة ضغط | Roth | K665.1 | لتغذية الأسماك بالروبيان الملحي |
| 120- &# 956 ؛ مصفاة الروبيان المالح | فلوريدا أكوا فارمز | BB-PC2 | لجمع الروبيان / دودة الدم المالحة |
| الانتهاء من الجوارب مرشحة | Aquaneering | MFVB025C | 25- &# 956 ؛ م |
| إسكان الأسماك بالترشيح المركزي | Aquaneering ، Techniplast ، الموائل المائية ، أكوا شوارتز |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن