-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biology
النهج الجيني العكسي لتحديد منظمات التصبغ باستخدام الزرد
النهج الجيني العكسي لتحديد منظمات التصبغ باستخدام الزرد
JoVE Journal
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Biology
Reverse Genetic Approach to Identify Regulators of Pigmentation using Zebrafish

النهج الجيني العكسي لتحديد منظمات التصبغ باستخدام الزرد

Full Text
2,740 Views
07:16 min
March 1, 2022

DOI: 10.3791/62955-v

Babita Sharma*1,2, Yogaspoorthi J. Subramaniam*1,2, Desingu Ayyappa Raja1,2,3, Ayush Aggarwal1,2, Sridhar Sivasubbu1, Vivek T. Natarajan1,2

1CSIR-Institute of Genomics and Integrative Biology, 2Academy of Scientific and Innovative Research, 3Division of Biology and Biological Engineering,California Institute of Technology

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates the role of candidate pigmentation genes in melanocyte biology using a zebrafish model system. By employing various imaging techniques and assays, the research identifies key regulators of melanin content and melanocyte number.

Key Study Components

Research Area

  • Melanocyte development
  • Genetics of pigmentation
  • Zebrafish as a model organism

Background

  • Understanding the molecular function of pigmentation genes is essential for deciphering skin color variations.
  • Confounding factors in research can hinder accurate assessment of gene functions.
  • Zebrafish embryos provide an effective model for studying early developmental processes in pigmentation.

Methods Used

  • Immobilization of embryos and imaging techniques
  • Zebrafish as the biological model
  • Flow cytometry for counting melanocytes and spectrophotometric assays for melanin content

Main Results

  • Reduced melanophore numbers were observed in h2afv morphants compared to controls.
  • CA14 morphants displayed less melanin content than control morphants.
  • Fluorescence imaging confirmed developmental differences in melanophores.

Conclusions

  • The findings illustrate the importance of specific pigmentation genes in melanocyte development.
  • This research has broader implications for understanding genetic influences on pigmentation.

Frequently Asked Questions

What is the significance of studying melanocyte biology?
Melanocyte biology is crucial for understanding skin pigmentation, which impacts evolutionary adaptation and health.
Why is zebrafish used as a model organism?
Zebrafish embryos are transparent and develop rapidly, making them ideal for observing developmental processes.
What methods were used to quantify melanin content?
A sodium hydroxide-based spectrophotometric absorption method was employed to quantify melanin levels.
How do genetic mutations affect melanocyte development?
Mutations in specific genes can lead to differences in melanocyte number and melanin production, altering pigmentation.
What challenges exist in studying candidate pigmentation genes?
Identifying and isolating gene functions amidst confounding factors can complicate results.
What is the role of flow cytometry in this study?
Flow cytometry was used to count and analyze fluorescently labeled melanocytes accurately.
What are the implications of this research?
The findings enhance our understanding of genetic factors influencing pigmentation, with potential applications in medical and cosmetic fields.

يحكم منظمو وظائف الخلايا الصباغية الاختلافات المرئية في نتيجة التصبغ. يشكل فك رموز الوظيفة الجزيئية لجين التصبغ المرشح تحديا. هنا ، نوضح استخدام نظام نموذج الزرد لتحديد المرشحين وتصنيفهم إلى منظمات لمحتوى الميلانين وعدد الخلايا الصباغية.

هذا البروتوكول هو دمج التقنيات المختلفة التي من شأنها أن تمكن الباحثين من تحديد دور الجين المرشح في بيولوجيا الخلايا الصباغية. إنه نهج شامل نحو تحقيق الاستدلال المنطقي. من خلال الجمع بين الأساليب المختلفة ، يمكن تجنب العوامل المربكة ويمكن أن تساعد الباحثين في الحصول على نتيجة جوهرية.

لبدء التحليل ، شل حركة أجنة HPF 48 بنسبة 0.016٪ تريكايين. قم بتركيب الأجنة باستخدام بضعة ملليلتر من 1.5 إلى 2٪ ميثيل السليلوز في طبق بتري. اختر الأجنة باستخدام ماصة باستور وضعها في ميثيل السليلوز لتقييد الحركة أثناء التصوير.

للحصول على أفضل تصوير جانبي أو ظهري ، اضبط موضعها بتكبير يزيد عن 5X. ضع طبق بتري تحت المجهر. باستخدام مناور ، اضبط السمكة بحيث تكون جميع الخطوط الجنينية الخمسة للخلايا الصباغية مرئية في وقت واحد.

باستخدام برنامج الاستحواذ ، التقط الصور. إذا استيقظت السمكة ، ضعها في ماء التريكايين حتى تستقر. باستخدام الأداة المفتوحة في برنامج ImageJ ، افتح الصورة المراد قياسها كميا.

حدد أداة الشكل الحر لتخطيط المساحة المراد تحليلها. حدد خيار تعيين القياسات ، وانقر فوق متوسط القيمة الرمادية ثم المنطقة. لحساب متوسط القيمة الرمادية للمنطقة المحددة ، انقر فوق M أو انتقل للتحليل وحدد القياس.

بناء على مرحلة الاهتمام ، انقل الأجنة إلى طبق بتري يحتوي على 0.6 ملليغرام لكل ملليلتر بروناز. باستخدام ماصة باستور ، انقل الأجنة المنزوعة الأيونات إلى طبق بتري يحتوي على ماء جنين عادي بعد خمس إلى 10 دقائق. باستخدام ماصة باستور الزجاجية ، قم بجمع ونقل حوالي 100 جنين إلى أنبوب طرد مركزي دقيق سعة 2 ملليلتر.

تخلص من الوسط وأضف 200 ميكرولتر من محلول deyolking Ringers البارد المثلج. ضع الأنبوب على الثلج واخلط المحتوى حوالي 20 مرة باستخدام ماصة لإذابة النير. أجهزة الطرد المركزي الأنابيب عند 100 جرام لمدة دقيقة واحدة عند أربع درجات مئوية مرتين ، وتخلص من المادة الطافية.

نقل الأجنة منزوعة الصفار باستخدام ماصة ملليلتر واحد في طبق بتري يحتوي على 10 ملليلتر من محلول التربسين. امزج المحلول مرة أو مرتين باستخدام ماصة ملليلتر واحد لتقليل التجميع. مرر معلق التربسين من خلال مصفاة 70 ميكرومتر موضوعة على أنبوب مخروطي 50 ملليلتر لجمع تعليق خلية واحدة.

اغسل أطباق بتري بتعليق التربسين لإزالة الخلايا الملتصقة من السطح. لحساب الخلايا ذات العلامات الفلورية باستخدام مقياس التدفق الخلوي ، بعد إنشاء مجلد تجربة جديد ، ارسم مخططا مبعثرا للأمام مقابل الجانب. جعل الرسم البياني لشدة الفلوريسئين إيزوثيوسيانات.

قم بتحميل خلايا النوع البري أولا لتعيين بوابات التشتت الأمامية والجانبية وعتبة FITC. بعد ذلك ، قم بتحميل الخلايا المعزولة من أجنة خط FTYRP GFP المعدلة وراثيا لحساب الخلايا الصباغية. قم بتركيب الأجنة في 1.5 إلى 2٪ ميثيل السليلوز في طبق بتري.

ضعه تحت المجهر واضبطه في الاتجاه المطلوب باستخدام طرف ماصة. باستخدام برنامج الاستحواذ ، احصل على الصور. بالنسبة للأجنة التي تقل عن 24 HPF ، باستخدام تكبير 10X ، التقط الصورة بأكملها ، بينما بالنسبة للأجنة التي تزيد عن 24 HPF ، احصل على حقول مسح متعددة وقم بتجميعها لاحقا.

بعد إجراء الفحص ، كشف تصوير برايتفيلد بعد 48 ساعة عن وجود جميع خطوط الميلانوفور الخمسة المصطبغة. في مرحلة 48 HPF ، تم حساب عدد الميلانوفورات الجانبية ووجد أن مورفانت h2afv متغير هيستون أظهر عددا أقل من الميلانوفورات مقارنة بالسيطرة. تم قياس متوسط القيمة الرمادية لمورفانت CA14 و h2afv ، والتي كشفت أن القيم كانت أعلى للمتغيرات من مورفانت التحكم.

من خلال استخدام طريقة الامتصاص الطيفي القائم على هيدروكسيد الصوديوم ، تم تحديد محتوى الميلانين حيث أظهرت مورفانات CA14 محتوى أقل من مورفانت التحكم. تم إجراء التصوير الفلوري لتقييم التغيير القائم على المورفولينو لمراحل مختلفة من تطور ميلانوفور الزرد. تم تحليل عدد الميلانوفورات في مورفانتس CA14 و h2afv باستخدام FACS.

وقد لوحظ أن عدد الميلانوفورات في CA14 لم يتغير ، في حين أنها انخفضت بشكل كبير في h2afv مقارنة بمورفانت السيطرة. كما تم حساب متوسط شدة التألق لكل منطقة ، مما يدل على أن مورفانتس h2afv تظهر انخفاضا كبيرا في القيمة بالنسبة إلى مورفانت التحكم. أثناء ضبط السمكة قبل التصوير ، تأكد من أنه يمكنك تصور جميع خطوط الميلانوفور الخمسة.

تحتاج إلى إمالة السمكة قليلا للتمييز بين الخطين الجانبيين. بعد تحديد دور الجين المرشح في تطور الخلايا الصباغية ، يمكننا القضاء على الجين بطريقة خاصة بالأنسجة باستخدام تقنية كريسبر. وسيكون ذلك نهجا أكثر استهدافا.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

علم الأحياء العدد 181

Related Videos

زرع GFP - معربا عن Blastomeres للتصوير لايف التنمية الشبكية والدماغ في الجنين اسماك الزرد همي

08:09

زرع GFP - معربا عن Blastomeres للتصوير لايف التنمية الشبكية والدماغ في الجنين اسماك الزرد همي

Related Videos

11.1K Views

نهج عكس الوراثية لاختبار التكرار وظيفية خلال مرحلة التطور الجنيني

06:59

نهج عكس الوراثية لاختبار التكرار وظيفية خلال مرحلة التطور الجنيني

Related Videos

12.4K Views

متعدد الألوان الوقت الفاصل بين التصوير من اسماك الزرد المعدلة وراثيا : تصور الخلايا الجذعية الشبكية تفعيلها من خلال الخلية المستهدفة تذرية متعلق بالخلايا العصبية

10:31

متعدد الألوان الوقت الفاصل بين التصوير من اسماك الزرد المعدلة وراثيا : تصور الخلايا الجذعية الشبكية تفعيلها من خلال الخلية المستهدفة تذرية متعلق بالخلايا العصبية

Related Videos

16.9K Views

الكشف عن سرطان الجلد باستخدام المعدلات اسماك الزرد الموديل ورم الأصليين

10:23

الكشف عن سرطان الجلد باستخدام المعدلات اسماك الزرد الموديل ورم الأصليين

Related Videos

14.1K Views

إنتاج فرداني الزرد الأجنة عن طريق في المختبر التسميد

07:54

إنتاج فرداني الزرد الأجنة عن طريق في المختبر التسميد

Related Videos

25.3K Views

في فيفو التصوير التعبير المعدلة وراثيا الجينات في الفرد الشبكية الأسلاف في الجنين اسماك الزرد همي لدراسة الخلية التأثيرات Nonautonomous

10:36

في فيفو التصوير التعبير المعدلة وراثيا الجينات في الفرد الشبكية الأسلاف في الجنين اسماك الزرد همي لدراسة الخلية التأثيرات Nonautonomous

Related Videos

8.1K Views

استخراج الحمض النووي الفائق والتنميط 3dpf الزرد يرقات بالقطع Fin

10:12

استخراج الحمض النووي الفائق والتنميط 3dpf الزرد يرقات بالقطع Fin

Related Videos

14.8K Views

الاستئصال بوساطة النيتروكتاز / ميترونيدازول ومنصة MATLAB (RpEGEN) لدراسة تجديد صبغة شبكية الزرد

13:12

الاستئصال بوساطة النيتروكتاز / ميترونيدازول ومنصة MATLAB (RpEGEN) لدراسة تجديد صبغة شبكية الزرد

Related Videos

2.9K Views

نظام الزرد Tol2: نهج وراثي معياري ومرن قائم على البوابة

10:00

نظام الزرد Tol2: نهج وراثي معياري ومرن قائم على البوابة

Related Videos

3.9K Views

تحرير قاعدة فعال بدون PAM لنمذجة الزرد للأمراض الوراثية البشرية باستخدام zSpRY-ABE8e

07:31

تحرير قاعدة فعال بدون PAM لنمذجة الزرد للأمراض الوراثية البشرية باستخدام zSpRY-ABE8e

Related Videos

1.6K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code