يقدم البروتوكول الموصوف هنا إجراء بسيطا وسهل المتابعة لتلطيخ وتشريح الغضاريف القحفية الوجهية في يرقة سمك الزرد البالغة من العمر 5 أيام. يمكن استخدامه لدراسة تشريح وشكل وحجم هذه الهياكل في ظل ظروف النمو المختلفة.
مقالة منهجية
يقدم البروتوكول الموصوف هنا إجراء بسيطا وسهل المتابعة لتلطيخ وتشريح الغضاريف القحفية الوجهية في يرقة سمك الزرد البالغة من العمر 5 أيام. يمكن استخدامه لدراسة تشريح وشكل وحجم هذه الهياكل في ظل ظروف النمو المختلفة.
تعتبر أسماك الزرد ، نظرا لشفافيتها البصرية ، نموذجا ممتازا للفقاريات لدراسة الآليات التي تتشكل بها الغضاريف القحفية الوجهية في الجنين. يمكن تصنيف الغضاريف القحفية الوجهية على نطاق واسع إلى مجموعتين ، الجمجمة العصبية والجمجمة الحشوية ، والتي بدورها يمكن تقسيمها إلى العديد من مجموعات الغضاريف اللازمة لدعم الدماغ وتشكيل جهاز التغذية والجهاز التنفسي ، من بين أمور أخرى. سيصف هذا البروتوكول أولا إجراء تلطيخ بسيط وراسخ في أسماك الزرد لتصور مجموعات الغضروف هذه ، متبوعا بمنهجية لتشريح وفصل العصب والجمجمج. من هذه التشريح ، يمكن الحصول بسهولة على مقاييس الشكل والحجم البسيطة ، وفي هذا البروتوكول ، يتم توضيح ذلك للحنك ، وهو جزء من الجمجمة العصبية الأمامية ، وهو نسيج غالبا ما يتأثر في معظم الاضطرابات القحفية الوجهية لدى البشر. يمكن تكرار البروتوكول بطريقة مباشرة حتى في البيئات محدودة الموارد ، مما يوفر أداة تعليمية قيمة للطلاب الجامعيين للتعرف على مورفولوجيا الوجه القحفية.
ينبثق الغضروف القحفي الوجهي في الفقاريات من مجموعة خلايا متعددة القدرات تسمى خلايا القمة العصبية القحفية1. يتم تحديد هذه الخلايا أولا في الهوامش الظهرية للصفيحة العصبية في الأجنة المبكرة ، والتي تهاجر بعد ذلك لمسافات كبيرة للوصول إلى المنطقة القحفية الوجهية والأقواس البلعومية قبل التمايز2،3. يتم الحفاظ على آليات الإشارات التي تدفع هذا الهجرة والتمايز إلى حد كبير بين الفقاريات4،5. على الرغم من ذلك ، فإن تنظيم عناصر الغضروف الفردية وحجمها وشكلها متميزان عبر الأنواع ، مما يؤدي إلى ظهور أشكال قحفية وجهية متنوعة6. ظهرت أسماك الزرد ، على وجه الخصوص ، كنظام نموذجي قوي لدراسة التشكل القحفي الوجهي ، نظرا للطبيعة الشفافة للأجنة حتى مراحل اليرقات. باستخدام إجراءات تلطيخ بسيطة لتمييز الغضروف ، تم تمييز مورفولوجيا العديد من الهياكل القحفية الوجهية في أسماك الزرد تحت اضطرابات مختلفة لمسارات الإشارات7،8،9 وكذلك عندما تتعرض الأجنة أو اليرقات للملوثات الشائعة الموجودة في البيئة10. يتضمن التلوين الأزرق Alcian الموصوف هنا لتمييز الغضروف استخدام ظروف غير حمضية موحدة بواسطة Walker و Kimmel11 ، والتي تم استخدامها لاحقا من قبل العديد من مختبرات أسماك الزرد التي تعمل على التطور القحفي الوجهي5،12،13،14،15،16،17،18،19، بما في ذلك وصف الاستخدام في إعدادات المدرسة الثانوية20. يحافظ التلوين الخالي من الأحماض على الهياكل العظمية سليمة ، مما يسمح بتلطيخ الغضاريف والعظام معا باستخدام الأزرق الألسي والأحمر الأليزارين ، على التوالي. ومع ذلك ، فإن البروتوكول التفصيلي للتلوين وكذلك لإجراء تشريح دقيق للغضاريف القحفية الوجهية ، خاصة للمساعدة في إجراء مثل هذه الدراسات في أماكن محدودة الموارد ، مفقود.
على الرغم من أن بنية الهيكل العظمي للوجه في أسماك الزرد البالغة معقدة إلى حد ما ، وتتكون من 43 عظمة مشتقة من الغضروف21 ، فإن الغضروف القحفي الوجهي في اليرقة بعد 5 أيام من الإخصاب (dpf) ، والذي اكتسب للتو القدرة على التغذية ، بسيط نسبيا ويمكن تقسيمه على نطاق واسع إلى جمجمة عصبية ظهرية وحشوية بطنية4. تدعم هذه الهياكل الدماغ وتساهم في جهاز التغذية وتؤدي إلى غضاريف داعمة للأنسجة الخيشومية. سيسمح البروتوكول الموصوف هنا بتلطيخ غضاريف الزرد باللون الأزرق الألسي ، متبوعا بإجراء مفصل لتشريح العصب والحشوية إلى هياكل منفصلة ، مما سيمكن في النهاية من التوصيف الدقيق لشكل وحجم الغضاريف المختلفة في هذه الهياكل. على سبيل المثال ، نقيس أبعاد المنطقة الأمامية من الحنك (سقف الفم) تسمى الصفيحة الغربالية ، وهي جزء من الجمجمة العصبية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على صيانة أسماك الزرد والإجراءات التجريبية المستخدمة في هذه الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات المؤسسية ، عبر المرجع TIFR/IAEC/2023-1.
1. إعداد الكاشف
2. جمع الأجنة
3. تلطيخ الأزرق ألسي
ملاحظة: ارتد قفازات أثناء إجراء هذه التجربة
4. تشريح الهيكل العظمي القحفي الوجهي
5. القياس الكمي لأبعاد اللوحة الغربالية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يكون الهيكل العظمي القحفي الوجهي لسمك الزرد غضروفيا بالكامل بعد 5 أيام من الإخصاب (dpf) ، وبالتالي ، يمكن تلطيخه باستخدام اللون الأزرق الألسي ، وهو صبغة أساسية قادرة على الارتباط بالجليكوزامينوجليكان الموجودة بكثرة في الغضاريف23. ينتج عن هذا تلطيخ الغضروف باللون الأزرق (الشكل 1) بحيث يمكن تمييزه عن الأنسجة الأخرى الموجودة في اليرقة باستخدام مجهر ستيريو قياسي متاح في معظم إعدادات المختبر الجامعية. بمجرد كشط الصفار (الشكل 1 ب) وإزالة العيني...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تشكل التشوهات القحفية الوجهية غالبية جميع العيوب الخلقية لدى البشر ، وغالبا ما تؤدي إلى وفيات الرضع. ومع ذلك ، لا يزال يتعين توضيح المسببات الأساسية في معظم التشوهات القحفية الوجهية25. تعتبر الهياكل القحفية الوجهية معقدة في أي فقاريات معينة ، ومن منظور إعداد البكالوريوس ، فإن الشرط الأول هو الحصول على أداة تعليمية توفر للطلاب نظرة عامة على الهياكل المتميزة في منطقة القحف الوجهي. ومع ذلك ، فإن الوصول إلى جنين الثدييات في مثل هذه الأماكن أمر غير ممكن في معظم السياقا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين مصالح متنافسة للإعلان.
نعرب عن تقديرنا للدكتور كاليداس كوهيل وفريقه لصيانة منشأة الأسماك. تعترف SRN بالدعم المالي من وزارة الطاقة الذرية (DAE) ، حكومة الهند (رقم تعريف المشروع. RTI4003 ، DAE OM رقم 1303/2/2019 / R \ & D-II / DAE / 2079 بتاريخ 11.02.2020) ، برنامج مجموعة شركاء جمعية ماكس بلانك (M.PG. أ MOZG0010) ومنحة أبحاث بدء التشغيل من مجلس أبحاث العلوم والهندسة (SRG / 2023 / 001716). نشكر الدكتورة شويتا فيرما من المختبر على تعليقاتها الثاقبة. نشكر سويثا ناجاراجان وأوبال تشاترجي على المساعدة في عمل أشكال للمخطوطة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الاغاروز | لونزا للعلوم البيولوجية | 50004 | لطلاء أطباق بتري |
| الأزرق Alcian 8G | سيجما ألدريتش | أ 3157 | لتلطيخ الغضاريف |
| كلوريد الكالسيوم ثنائي الهيدرات | سيجما ألدريتش | 12022 | لصنع المخازن المؤقتة |
| كاميرا | أوليمبوس | موانئ دبي 28 | للحصول على الصور |
| دابي | روش لعلوم الحياة | 10236276001 | لوضع العلامات على النوى |
| ايثانول | هانيويل | 32221 | مذيب للبقعة الزرقاء alcian |
| فيجي | الإصدار: ImageJ 1.54f | ||
| ملقط | دومونت | دومونت | لإجراء التشريح |
| الجلسرين | MP الطب الحيوي | 193996 | لعمل غسيل وتركيب عينات ؛ |
| بيروكسيد الهيدروجين | MP الطب الحيوي | 194057 | لصنع محلول التبييض |
| كلوريد المغنيسيوم سداسي هيدرات | العلوم البيولوجية للسارد | SBRC0217 | لصنع المخازن المؤقتة |
| كبريتات المغنيسيوم سباعي الهيدرات | سيجما ألدريتش | إم 2773 | لصنع المخازن المؤقتة |
| MS-222 (تريكائين) | سيجما ألدريتش | أ 5040 | لتخدير اليرقات |
| كلوريد البوتاسيوم | سيجما ألدريتش | ص 9541 | لصنع المخازن المؤقتة |
| هيدروكسيد البوتاسيوم | سيجما ألدريتش | 484016 | لصنع المخازن المؤقتة |
| فوسفات البوتاسيوم أحادي القاعدة | سيجما ألدريتش | ص 0662 | لصنع المخازن المؤقتة |
| كلوريد الصوديوم | سيجما ألدريتش | ط3014 | لصنع المخازن المؤقتة |
| فوسفات الصوديوم ثنائي القاعدة | سيجما ألدريتش | 71640 | لصنع المخازن المؤقتة |
| المجسم | أوليمبوس | SZX61 | لإجراء التشريح |
| توين -20 | هيميديا | TC287 | المنظفات المستخدمة في نفاذية الخلايا |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن