February 27th, 2026
يصف هذا العمل بروتوكولا لقياس شكل الغضروف الجمجمي الوجهي باستخدام برامج حرة (tpsDigs2، MorphoJ، وPAST) لقياس التغيرات في بنية الوجه في يرقات سمك الزرد.
تستخدم أبحاثنا برامج مورفومترية لتحديد ما إذا كان الإيثانول وbmp7a يتفاعلان لإحداث عيوب جمجمة ووجهية دقيقة في سمك الزرد. المقاييس الخطية تفوت تغييرات دقيقة. بهذه الطريقة، نستخدم المعالم لقياس تغيرات الشكل مع التحكم في فروق الحجم.
للبدء، افتح برنامج tpsDigs2. انقر على مصدر الإدخال، ثم ملف، واختر ملف المفكرة المحفوظ TPS. انقر على الخيارات لعرض خيار أدوات الصورة.
اضبط الطول المرجعي إلى 100 ميكرومتر واضغط على مقياس Set. انقر على موافقة لتأكيد معلمات المقياس، ثم اخرج من نافذة أدوات الصورة. ثم اضغط على رمز التصويب وضع أول علامة في مفصل منتصف المنتصف بين غضاريف ميكل.
ضع المعالم الثانية عند المفاصل الثنائية بين غضاريف ميكل وغضاريف الطبقة. ضع العلامة الثالثة عند المفصل الأوسط بين غضاريف السيراتوهيال، والعلامة الرابعة عند المفاصل الثنائية بين غضروف البالاتوكوادرات وغضروف السيراتوهيال. ثم تضع المعالم الخامسة في الطرف البعيد لغضاريف الهيومانديبول، لضمان ترتيب المعالم بنفس الترتيب لكل صورة.
بعد وضع المعالم، اضغط على ملف لفتح القائمة المنسدلة. اختر حفظ البيانات، ثم الكتابة فوق الملف لحفظ الملف المحدث. اخرج من برنامج tpsDigs2.
شغل برنامج MorphoJ. انقر على ملف، اختر إنشاء مجموعة بيانات جديدة، وقم بتعيين اسم لمجموعة البيانات. انقر على TPS واختر ملف المفكرة الذي يحتوي على نقاط البيانات المضافة حديثا.
ثم، أنشئ مجموعة البيانات. في Project Tree، انقر على مجموعة البيانات. اختر الاختبارات التمهيدية، ثم New Procrustes Fit.
اختر محاذاة حسب المحاور الرئيسية واضغط على تنفيذ ملاءمة بروكروست. في المراحل التمهيدية، اختر مصفوفة توليد التغاير للحصول على إحداثيات بروكروست. نفذ الوظيفة عند طلب ذلك.
الآن، اختر إنشاء أو تحرير الإطار السلكي واربط النقاط على الصور. انقر على النقاط المرتبطة واقبل أو أنشئ الصورة، ثم عدل المصنفات حسب الحاجة. افتح برنامج جداول بيانات مع إبقاء MorphoJ مفتوحا.
أدخل معلومات المصنف مثل النمط الجيني، العلاج، وعلاج النمط الجيني، ثم احفظ الملف كملف CSV. في MorphoJ، اضغط على ملف واختر استيراد متغيرات المصنف لاستيراد ملف CSV. ارجع إلى Project Tree وانقر على مجموعة البيانات.
في قسم التمهيديات، اختر تصنيفات التحرير للتأكد من تضمين جميع الصور. في Project Tree، اختر CovMatrix، ثم اضغط على Variation في أعلى الصفحة. اختر تحليل المكونات الرئيسية لحساب درجات المكون الرئيسي.
انقر على نتائج الكمبيوتر لعرض الرسم البياني المولد. انقر بزر الفأرة الأيمن على الرسم البياني واختر حذف الثقة لإضافة المصنف المطلوب. اختر نقاط بيانات الألوان، وخصص الألوان، ثم اضغط موافق لتطبيق التغييرات.
في قسم التمهيد، اختر خيار التعيين لرسم الشكل الموجود في أسفل الشاشة. اختر الرسوم البيانية ذات الإطار السلكي وعدل ألوان الشكل المستهدف، وشكل البداية، والأرقام. اختر النوع، ثم اختر بروكروست ANOVA.
تصدير نتائج ANOVA الخاصة ببروكروست إلى ملف جدول البيانات الذي تم إنشاؤه سابقا. في MorphoJ، اختر مجموعة البيانات الأصلية في Project Tree. انقر على مقارنة، ثم التحليل القياسي للمتغيرات القانونية.
اختر متغيرات التصنيف GENOTYPE TREATMENT ونفذ الوظيفة. لتصدير النتائج، انقر على تبويب النتائج وانقر بزر الفأرة الأيمن على صفحة النتائج. اختر التصدير إلى الملف واحفظ النتائج.
في مشروع Tree، اختر تحليل المتغيرات القانوني، ثم الدرجات. انقر على الملف، اختر تصدير مجموعة البيانات، اختر نوع البيانات وعلاج النمط الجيني. احفظ درجات CVA كملف TXT.
لتحضير الملف لبرنامج PAST، افتح نتائج CVA المحفوظة في محرر نصوص. استبدل تعريف المصطلح في الزاوية العلوية اليسرى ب Label واحفظ الملف المعدل. افتح برنامج PAST واضغط على ملف، ثم افتح لاختيار ملف نتائج CVA المعدل.
في نافذة الاستيراد. اختر الأسماء، البيانات للصف والعمود وعلامة التبويب كفاصل، ثم اضغط على الاستيراد. تحت تبويب العرض، اختر سمات الأعمدة.
في القائمة المنسدلة بجانب Type، قم بتعيين المجموعة للعمود الأول الذي يحتوي على متغيرات المصنف. قم بتمييز المكون الرئيسي أو أعمدة البيانات المتغيرة القانونية. اختر متعدد المتغيرات، ثم الاختبارات، واختر الطبيعية متعددة المتغيرات لتشغيل اختبار الطبيعية بشكل منفصل لبيانات المكون الرئيسي والمتغيرات القانونية.
انقر على الخلية الفارغة الرمادية في الزاوية العلوية اليسرى فوق Type لاختيار مجموعة البيانات بالكامل. اختر التحليل متعدد المتغيرات، ثم الاختبارات، واختر التحليل متعدد المتغيرات للمتغيرات لإجراء التحليل. تصدير نتائج MANOVA إلى ملف جدول البيانات الذي تم إنشاؤه سابقا.
تم التقاط صور للاحشاء السريري لكل يرقة في كل نمط ويني ومجموعة علاج. تم وضع علامات على غضاريف الفراغ في صورة تمثيلية، ووضعت معالم على كل صورة لتوليد مجموعات بيانات معلمة على أساس المعالم. المكون الرئيسي الأول يمثل حوالي 34٪ من إجمالي تباين الشكل، والمكون الرئيسي الثاني يمثل 20٪ من إجمالي تباين الشكل.
أظهر كل مكون رئيسي تباينا محددا في شكل الحشاء الدماغي مقارنة بالشكل المتوسط لجميع الأحشاء. أظهر مخطط تحليل المكونات الرئيسية متوسطات متداخلة بين مجموعات النمط الجيني والعلاج دون وجود تجميع واضح. أظهرت اليرقات البرية المعالجة بالإيثانول بيضاجا كبيرا بنسبة 95٪ من الثقة في المتوسط بسبب حجم العينة الصغير.
المتغير القانوني 1 يمثل تقصيرا طفيفا أو إطالا في وصلة السيراتوهيال في الإطار السلكي الأرجواني بالنسبة لمتوسط الإطار الأسود. أظهر المتغير القانوني 2 انزياحا وسطيا فقط على جانب واحد من الحشاء عند المفاصل بين مكيل-بالاتوكوادرات والبالاتوكوادرات-سيراتوهيال. أظهرت اليرقات البرية المعالجة بالإيثانول بيضاويا كبيرا بنسبة ثقة 95٪ من المتوسط يتداخل مع جميع المجموعات الأخرى.
كشف التحليل متعدد المتغيرات للمتغيرات عن تأثير عام مهم للنمط الجيني والعلاج. تركيب العينات بشكل منتظم هو التحدي الأكبر. يمكن أن تسبب اليرقات المائلة قياسات غير دقيقة وتغير النتائج.
يتكيف هذا البروتوكول مع البنى التشريحية المختلفة، ويحلل البيانات ثلاثية الأبعاد، ويولد مقاييس خطية، ويساعد في تحديد أحجام العينات التجريبية. ستبحث الدراسات المستقبلية في حساسيات أخرى للنمط الجيني للإيثانول، وتوسع أحجام العينات، وتطبق هذه الأدوات المتعددة الاستخدامات على هياكل تشريحية مختلفة.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
This article presents a detailed morphometric protocol for analyzing subtle craniofacial shape changes in zebrafish larvae following ethanol exposure, with a focus on gene-ethanol interactions. The approach leverages landmark-based geometric morphometrics and multivariate statistical analyses to quantify and compare facial skeletal variation, addressing challenges in assessing fetal alcohol spectrum disorders (FASD) phenotypes.