مقالة منهجية

توصيف الشكل لتجديد الأجزاء الأمامية في ديوباترا كلاباريدي

DOI:

10.3791/69421

⸱

مارس 13, 2026

 ,  ,  , 
1Faculty of Science and Marine Environment, Universiti Malaysia Terengganu, 2STEM Foundation Centre, Universiti Malaysia Terengganu

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوفر هذا البروتوكول إطارا مركزا لتوصيف عملية التجدد الأمامية في ديوباترا كلابريدي، ويعد خطوة حاسمة نحو الدراسات التجديدية المستقبلية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمتلك القطع متعددة الشيا القدرة على تجديد الأجزاء الأمامية والخلفية بعد الإصابة أو البتر الذاتي، مما يوفر نظاما قابلا للتعامل مع دراسة إصلاح الجروح وتشكيل الأنسجة. لدعم الدراسات المقارنة والميكانيكية في تجديد الحلقات، تقدم هذه الدراسة بروتوكولا لتحفيز وتوصيف التجدد الأمامي لدى ديوباترا كلاباريدي (D. claparedii). يحدد البروتوكول خطوات التعامل مع العينة، وتثبيتها، والبتر الدقيق، تليها نقاط مراقبة مجدولة لتوثيق التقدم الشكلي طوال فترة التجدد. تم إزالة D. claparedii بلطف من أنابيبها باستخدام عصا ذات طرف غير مباشر وثبتها في كلوريد مغنيسيوم 4٪ لتحفيز الاسترخاء. تم إجراء بتر أمامي في التشايجر الرابع تحت ميكروسكوب ستيريو، وتمت مراقبة عملية التجدد في الأيام 1 و6 و15 و30 و60 بعد البتر. يتيح هذا الإجراء تحفيز مستمر لتجديد الأجزاء الأمامية ويلتقط السمات الشكلية الرئيسية عبر إغلاق الجرح المبكر، وتكوين الأبلاستما، وإعادة تأسيس القطع. من خلال توفير سير عمل قابل للتكرار ومرجعا مورفولوجيا ل D. claparedii، يوفر هذا البروتوكول أساسا عمليا يدعم التحقيقات المستقبلية التي تهدف إلى ربط الملاحظات الشكلية بالعمليات الخلوية أو الجزيئية الأساسية في تجديد الحلقات.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تشكل اللافقاريات متعددة الشبائر ما يقرب من 65٪ من جميع أنواع اللافقاريات البحرية الموصوفة، مما يجعلها واحدة من أكثر مجموعات اللافقاريات البحرية تنوعا.1. سجلت قائمة مراجعة محدثة حديثة لأنواع البوليشيت (أنيليدا) ما مجموعه 57 نوعا ينتمي إلى 47 جنسا عبر 30 عائلة من المياه الساحلية الماليزية، حيث تم الإبلاغ عن غالبية الأنواع (53 نوعا) من شبه جزيرة ماليزيا2. من بين هذه النوعات، يعد ديوباترا كلاباريدي (D. claparedii) غروب 1878، أو المعروف محليا باسم روات سارونغ، أحد أنواع البوليشيت المستغلة تجاريا في ماليزيا. يوجد بشكل رئيسي على طول الطين على الساحل الغربي لشبه جزيرة ماليزيا، بما في ذلك مواقع مثل شاطئ جيرام، سيلانجور 2,3.

ينتمي D. claparedii إلى عائلة الأونوفيد، وهو كائن متعدد الشوائل مستقر يعيش في الأنبوب، ويشتهر بقدرته على تجديد الأجزاء الأمامية والخلفية من الجسم. يشمل ذلك مكونات الجهاز العصبي المركزي والطرفي4. مخطط جسمه الجزئي المحدد جيدا وقدرته التجديدية الواضحة يجعلان D. claparedii نموذجا واعدا وقابلا للحل لللافقاريات للتحقيق في تجديد الأنسجة في أنظمة بيولوجية معقدة نسبيا. يعود اختيار D. claparedii كنموذج كائن لدراسات التجدد إلى أهميته البيئية، وأهميته الإقليمية، والفجوات الحالية في المعرفة العلمية المتعلقة بقدرته على التجديد. يتم صيد هذا النوع تجاريا ويستخدم على نطاق واسع كطعم صيد في ماليزيا، مما يشير إلى أنه معروف جيدا لدى المجتمعات المحلية ولا يعتبر نادرا 2,3. لذا، فإن دراسة التجدد في D. claparedii تحمل قيمة عملية واقتصادية، حيث قد تساعد النتائج في نشر المعرفة العلمية بين أصحاب المصلحة المحليين مع إمكانية توجيه استراتيجيات لدعم استدامة السكان من خلال فهم أفضل لآليات التجديد.

بالإضافة إلى ذلك، يظهر D. claparedii توزيعا جغرافيا محددا عبر جنوب شرق آسيا، مع تمثيل مرتفع بشكل خاص في النظم البيئية الساحلية الماليزية 2,3. ومع ذلك، ركزت معظم دراسات التجدد على الطيور متعددة الشبيات وغيرها من الحوليات على أنواع من الأمريكتينأو مناطق أخرى غير آسيوية. على سبيل المثال، ديوباترا نابوليتانا (D. neapolitana) المدروسة جيدا، والتي تستخدم كثيرا كنوع علامة حيوية متجددة، لها انتشار واسع يمتد عبر البحر الأحمر والمحيط الهندي والبحر الأبيض المتوسطوالمحيط الأطلسي. وبالتالي، لا تزال أبحاث التجدد على الحلقات الأصلية في جنوب شرق آسيا، بما في ذلك D. claparedii، محدودة.

أظهرت الدراسات السابقة على متعددات الشمائر مراحل مميزة وقابلة للتكرار من التجدد، بما في ذلك إغلاق الجرح، وتكوين البلاستما، وتمايز الأنسجة القطاعية 7,8. على الرغم من أن الدراسات على المستوى الجزيئي على D. claparedii قد تم الإبلاغ عنها سابقا، إلا أن التحقيقات التي تركز تحديدا على التجدد نادرة. علاوة على ذلك، ركز العمل الحالي إلى حد كبير على توصيف الجزيئات بدلا من بروتوكولات التجديد التجريبية. علاوة على ذلك، يظهر D. claparedii عمليات إزالة التمايز وإعادة التمايز، مما يعكس آليات أكثر قابلية للمقارنة مع تلك الموجودة في الكائنات الأعلى9. تسلط هذه التعقيدات في الاستجابة التجديدية الضوء على الاعتراف المتزايد بوجود الأنواع متعددة الأشواك كنماذج وسيطة قيمة، مما يجسر الفجوة بين اللافقاريات البسيطة والفقاريات المعقدة في دراسات التجدد.

تعالج الدراسة الحالية هذه الفجوة من خلال إنشاء وتحسين بروتوكول تجدد لديكتوماتيوم كلاباريدي، مما يوفر إطارا قويا للتحقيقات الوظيفية والتطورية والجزيئية المستقبلية لتجديد هذا النوع المهم من البوليشيت الإقليمية. على وجه التحديد، يقدم هذا البروتوكول نهجا موثوقا لفحص المراحل التسلسلية والآليات الأساسية للتجدد في الكائنات متعددة الشميات. يتيح ذلك الملاحظة المنهجية وتوصيف العمليات التجديدية الرئيسية، بما في ذلك شفاء الجروح، وتكوين البلاستيما، والتقسيم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بيان الأخلاقيات

تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات البحث في جامعة ماليزيا في ترينغانو تحت رقم الموافقة UMT/JKEPH/2026/173

1. جمع واعتياد D. claparedii

  1. حدد موقع D. claparedii في منطقة الطين السطحي لمنطقة المد والجزر في المصب (مستوى المد المتوسط مع رمال ناعمة متوسطة)، والتي تعد موطنه الطبيعي.
  2. احفر الجزء العلوي من أنابيب البوليشيت عن طريق الحفر بلطف في الرواسب باستخدام المجرفة لتجنب إتلاف الأنابيب.
  3. تأكد من وجود الدودة داخل كل أنبوب عن طريق قرص الأنبوب بلطف وفحص الحركة أو المقاومة.
  4. اختر فقط العينات التي يبلغ طول جسمها المسترخي الأدنى 5 سم.
    ملاحظة: اختر الألواح متعددة الشيا حسب طول الجسم لتقليل تلف التعامل وتجنب التجزئة أثناء الوزن.
  5. اجمع الرواسب باستخدام مجرفة من نفس المواقع للحفاظ على اتساق البيئة في المختبر.
  6. انقل العينات المجمعة إلى المختبر في حاويات مبردة محمولة في درجة حرارة الغرفة. غط الأنابيب بمنشفة مبللة بمياه البحر للحفاظ على الرطوبة وتقليل التوتر أثناء النقل.
  7. في المختبر، يتم فصل الحطام يدويا عن الرواسب، ثم يجفف المادة بالهواء تحت أشعة الشمس المباشرة حتى تجف تماما وخالية من الرطوبة المتبقية.
  8. قم بإزالة أو تنظيف أي كائنات حية أخرى (مثل السرطانات الصغيرة، الأصداف، أو المواد الغريبة)، لضمان خلو الرواسب من الملوثات.
  9. شطف أنابيب البوليشيت بماء البحر الصناعي (ASW) لإزالة الحطام وأي كائنات حية ملتصقة بالسطح.
    ملاحظة: لصنع مكافحة الغواصات، اخلط ربع كوب من ملح البحر الفوري في مياه منقاة منزوعة الكلور بسعة 1.9 لتر.
  10. جهز الأحواض المائية باستخدام حوض بلاستيكي من الحوض البلاستيكي، مع رواسب من الموقع الأصلي وملء بمياه مكافحة مياه صناعية مضبوطة إلى ملوحة 23-25 ppt (الشكل 1). حافظ على درجة حرارة الماء عند 28 درجة مئوية طوال فترة التعود.
    ملاحظة: كان حجم الغواصات المضادة للمياه المستخدمة 58 لتر، وتم تحديده بناء على أبعاد الحوض: 61.5 سم (ل) × 32 سم (عرض) × 33.5 سم (ارتفاع).
  11. نقل D. claparedii إلى حاويات بلاستيكية أسطوانية (قطرها 7 سم، ارتفاعها 15 سم) مملوءة نصف الرواسب، بكثافة بوليشيت واحد لكل وعاء.
  12. اغمر الحاويات بالكامل في حوض مائي مزود بنظام مكافحة الغواصات المهوى. اسمح للمتعددات الشاي بالحفر وإعادة التأسيس.
  13. أطعم الطيور متعددة الأنواع بطعام الأسماك من نوع الغمر بمعدل 2-3 مرات في الأسبوع، لضمان تغذية مستمرة طوال فترة التعود. قم بإزالة الطعام الزائد بانتظام لمنع تراكم الفطريات والتلوث.
  14. تم تقييم التعود من خلال ملاحظات سلوكية، حيث أشار الاستكشاف النشط (حركة الجسم) وسلوك البحث عن الطعام (الاستجابة للمحفزات) إلى العودة إلى الحالة الفسيولوجية الطبيعية.
    ملاحظة: السماح بفترة تعود لمدة أسبوعين قبل بدء أي إجراءات تجريبية، مما يمكن الديدان من التعافي من أي ضغط أو بتر عرضي يحدث أثناء الجمع.

2. التجدد

  1. اختر تشيتايغر 4 كموقع بتر قياسي لضمان نتائج تجدد متسقةوناجحة 7,9.
    ملاحظة: يتم اختيار موقع البتر فيالشارع الرابع بناء على النتائج الأولية. استخدم المقطع 10 فقط إذا لزم الأمر، لأنه يتجدد ببطء أكثر.
  2. حضر محلول مخدر يحتوي على 4٪ (وزن/حجم) من كلوريد المغنيسيوم سداسي (MgCl₷6H₂O) في ASW (4 جرام MgCl₂·6H₂O في 1 لتر ASW).
  3. ادفع البوليشيت بلطف خارج أنبوبه باستخدام عصا ذات طرف غير حاد تدخل في الفتحة الأمامية.
    ملاحظة: تجنب إلحاق الضرر بالجسم أثناء الإزالة.
  4. ثم يغمر البوليشيه في محلول التخدير حتى يصبح مسترخيا تماما ويثبته (حوالي 15 دقيقة).
  5. البتر عند التشايجر 4 باستخدام مشرط معقم تحت مجهر ستيريو، لضمان الدقة وتقليل ضرر الأنسجة (الشكل 1).
    ملاحظة: ارتد دائما معدات الحماية الشخصية المناسبة واعتن بعدم الجروح أثناء التعامل معها بالمشرط.
  6. أعد الجزء الخلفي من الدودة إلى أنبوبه الأصلي باستخدام الملقط، مع إدخال الطرف الأمامي أولا لتسهيل إعادة الحفر الطبيعية.
  7. بعد هذا الإجراء، راقب الديدان يوميا بحثا عن التغيرات السلوكية والحالة الجسدية، بما في ذلك علامات العدوى أو تحلل الأنسجة أو الوفاة.
    ملاحظة: الأفراد الذين أظهروا سلوكا غير طبيعي، أو نخر ظاهر، أو تدهور تدريجي اعتبروا غير ناجحين في التعافي وتم استبعادهم من التحليل الإضافي.
  8. امتنع عن تناول الطعام في هذه المرحلة حتى يتقدم التجدد، حيث أن منطقة الفم غائبة بسبب البتر الأمامي. استأنف سلوك التغذية الطبيعي بمجرد تطور الفم، بعد حوالي 60 يوما من البتر (p.a).
    ملاحظة: حافظ على نفس الظروف البيئية (نطاق ملوحة المياه 23-25 نقطة في البر ودرجة حرارة الماء عند 28 درجة مئوية باستمرار) طوال عملية التجديد.
  9. التقط صور الأشكال متعددة الشبيات التي تم تجديدها بنجاح باستخدام المجهر المجسم في أيام معينة (1، 6، 15، 30 و60) في السنة الأولى.
  10. مراقبة التجدد الكاملة بعد 60 سنويا

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت مراقبة عملية التجدد في D. claparedii بشكل مستمر حتى اكتمال تجديد الرأس. كان نمط التجدد العام مشابها لما تم الإبلاغ عنه ل D. neapolitana (الشكل 2). تم الانتهاء من إغلاق الجرح في موقع البتر خلال يوم واحد بعد البتر (p.a.). بحلول اليوم السادس في الصباح، لوحظ وجود بلاستيما واضح في الأفراد الناجين، مما يشير إلى تجدد نشط للأنسجة. في هذه المرحلة، أظهرت حوالي 90٪ من الديدان تكونا مورفولوجيا ناجحا (الجدول ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تتكون الأنيليدز من ديدان مقسمة تعيش في البيئات البحرية والمياه العذبة والبرية، وتتمتع بقدرات تجديدية مذهلة عبر مستويات متعددة من التنظيم البيولوجي. تتراوح هذه التغيرات من إصلاح الخلايا وتجديد الخلايا الجرثومية إلى إعادة نمو هيكلي، وفي بعض الحالات، تجدد كامل للجسم من شظايا صغيرةمن الجسم 8,10. يركز البروتوكول الحالي على التجدد الأمامي لديكتوماتيا كلاباريدي.

في دراسات البوليشيت، يتم تقييم حجم الج...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح متنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم دعم العمل البحثي بمنحة TAPE لتطوير المواهب والنشر (55269) الممنوحة ل SZA.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
مياه البحر الصناعيةالمحيط الفوري
مقياس ملوحة رقمي محمولسيونيكس
MgCl2· 6H2OسيغماM2670
سكابل
المجهر المجسملايكا مايكروسيستيم
طعام تيرابتس الكامل للأسماكتترا
الملقط

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Anderson, D. T. Embryology and Phylogeny in Annelids and Arthropods. International Series of Monographs in Pure and Applied Biology Zoology. 50, Elsevier. (2013).
  2. Razmi Shah, R. S. B., Ibrahim, Y. S., Villalobos-Guerrero, T. F., Sato, M. Updated Checklist of Polychaete Species (Annelida) Recorded from Malaysia, with Remarks on the Research History. Biodivers. Data J. 11, e110021(2023).
  3. Idris, I., Arshad, A. Checklist of Polychaetous Annelids in Malaysia with Redescription of Two Commercially Exploited Species. Asian J. Anim. Vet. Adv. 8, 409-436 (2013).
  4. Rouse, G., Pleijel, F. Polychaetes. , Oxford University Press. (2001).
  5. Lindsay, S. M., Jackson, J. L., Forest, D. L. Morphology of Anterior Regeneration in Two Spionid Polychaete Species: Implications for Feeding Efficiency. Invertebr. Biol. 127, 65-79 (2008).
  6. Whitford, T. A., Williams, J. D. Anterior Regeneration in the Polychaete Marenzelleria viridis (Annelida: Spionidae). Invertebr. Biol. 135, 357-369 (2016).
  7. Pires, A. Studying Annelida Body Regeneration under Environmental Stress in Diopatra neapolitana. Methods Mol. Biol. 2450, 195-206 (2022).
  8. Kozin, V. V., Filippova, N. A., Kostyuchenko, R. P. Regeneration of the Nervous and Muscular System after Caudal Amputation in the Polychaete Alitta virens (Annelida: Nereididae). Russ. J. Dev. Biol. 48 (3), 198-210 (2017).
  9. Nazri, M. U. I. A., Mahmud, M. H., Saidi, B., Mat Isa, M. N., Ehsak, Z., Ross, O., Idris, I., Ismail, W. I. W. Cellular and Molecular Profiles of Anterior Nervous System Regeneration in Diopatra claparedii Grube, 1878 (Annelida, Polychaeta). Heliyon. 7 (2), e06307(2021).
  10. Bely, A. E. Early Events in Annelid Regeneration: A Cellular Perspective. Integr. Comp. Biol. 54 (4), 688-699 (2014).
  11. Górska, B., Gromisz, S., Włodarska-Kowalczuk, M. Size Assessment in Polychaete Worms-Application of Morphometric Correlations for Common North Atlantic Taxa. Limnol. Oceanogr. Methods. 17, 254-265 (2019).
  12. Qu, F., Nunnally, C., Rowe, G. T. Polychaete Annelid Biomass Size Spectra: The Effects of Hypoxia Stress. J. Mar. Sci. 983521, (2015).
  13. Galasso, H. L., Richard, M., Lefebvre, S., Aliaume, C., Callier, M. D. Body Size and Temperature Effects on Standard Metabolic Rate for Determining Metabolic Scope for Activity of the Polychaete Hediste (Nereis) diversicolor. PeerJ. 6, e5675(2018).
  14. Kostyuchenko, R. P., Kozin, V. V. Comparative Aspects of Annelid Regeneration: Towards Understanding the Mechanisms of Regeneration. Genes. 12 (8), 1148(2021).
  15. Pugliese, C., Mazza, R., Andrews, P. L., Cerra, M. C., Fiorito, G., Gattuso, A. Effect of Different Formulations of Magnesium Chloride used as Anesthetic Agents on the Performance of the Isolated Heart of Octopus vulgaris. Front. Physiol. 26 (7), 610(2016).
  16. Vervoort, M., Gazave, E. Studying Annelida Regeneration using Platynereis dumerilii. Methods Mol. Biol. 2450, 207-226 (2022).
  17. Wibowo, E. S., Atang, A., Setiyono, E., Hana, H., Simanjuntak, S. B. I., Susilo, U., Sucharitakul, P., Apriyanti, Y., Pamungkas, J. Biological Aspects of Diopatra claparedii Grube, 1878 (Onuphidae, Polychaeta) Maintained at Different Salinity Levels. Ilmu Kelaut.: Indones. J. Mar. Sci. 30 (1), 1-6 (2025).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

blastema

مقالات ذات صلة