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La formación del ojo vertebrado es un proceso altamente conservado en que vías de señalización intercelulares cuidadosamente orquestadas establecen tipos de tejidos y especifican identidad regional1. Perturbaciones a la morfogénesis temprana de ojo provocar defectos profundos en la arquitectura del ojo y con frecuencia son ciego2. Una de esas enfermedades resultado de la falta para cerrar la fisura ocular coroide en la parte ventral de la taza óptica3. Este trastorno, conocido como coloboma ocular, se estima para ocurrir en 1 fuera de 4-5000 nacidos vivos y causa el 3-11% de ceguera pediátrica, que se manifiesta comúnmente como una ojo de la cerradura-como la estructura que sobresale en parte inferior de la pupila en el centro del ojo4, 5,6. La función de la fisura coroide es proporcionar un punto de entrada de vasculatura temprana creciendo en la Copa óptica, después de que los lados de la fisura fusible para incluir los vasos7.
Mientras que el coloboma ocular ha sido conocido desde la antigüedad, recientemente hemos identificado un nuevo subconjunto de pacientes con coloboma con pérdida de tejido que afectan el aspecto dorsal superior del ojo. Trabajos recientes en nuestro laboratorio ha conducido al descubrimiento de una estructura ocular en el ojo dorsal del pez cebra, que llamamos el surco ocular superior (SOS) o fisura superior8. Es importante tener en cuenta que la estructura tiene características de un surco y una fisura. Similar a un surco, es una capa de tejido continuo que abarca desde la nasal de la retina temporal. Además, el cierre de la estructura no está mediado por una fusión de los dos opuestos de la membrana del sótano, y que parece requerir un proceso morfogenético por que la estructura está poblada por las células. Sin embargo, similar a una fisura, forma una estructura que separa las partes nasal y temporales del ojo dorsal con la membrana basal. Coherencia, nos referiremos a él como SOS en este texto.
El SOS es evolutivamente conservado en vertebrados, siendo visible durante la morfogénesis de ojo de pescado, pollo, newt y mouse8. En contraste con la fisura coroide, que está presente desde la fecundación después de 20-60 horas (hpf) en el pez cebra, el SOS es muy transitorio, visible de 20-23 hpf y ausente por hpf 268. Investigaciones recientes en nuestro laboratorio ha encontrado que, similar a la fisura de la coroide, el SOS desempeña un papel en dirección vascular durante la morfogénesis de ojo8. Aunque los factores que controlan la formación y el cierre del SOS no se entienden todavía completamente, nuestros datos destacan papeles ojo dorsal ventral patrones genes8.
Pez cebra es un organismo modelo excelente para estudiar el SOS. Como sistema modelo, ofrece una serie de ventajas en el estudio de desarrollo del ojo: es un modelo vertebrado; cada generación presenta alta fecundidad (~ 200 embriones); su genoma se ha secuenciado completamente lo que facilita la manipulación genética; y aproximadamente el 70% de los genes humanos tienen al menos un pez cebra orthologue, convirtiéndolo en un modelo ideal basado en la genética de la enfermedad humana9,10. Lo más importante, su desarrollo lleva a cabo externamente a la madre, y sus larvas son transparentes, que permite la visualización del ojo en desarrollo con relativa facilidad11.
En este conjunto de protocolos, se describen las técnicas a través del cual se puede visualizar el SOS en larvas de pez cebra. La variedad de técnicas de visualización utilizado en este informe permitirá observación clara de los SOS durante el desarrollo normal del ojo, así como la capacidad para detectar defectos de cierre de SOS. Nuestros protocolos de ejemplo contará con investigaciones de Gdf6, un BMP localizada en la dorsal ojos y conocido regulador de cierre de SOS. Además, estas técnicas pueden combinarse con manipulaciones experimentales para identificar factores genéticos o agentes farmacológicos que afectan el cierre y la correcta formación de SOS. Además, hemos incluido un protocolo mediante el cual la imagen fluorescente de todas las membranas celulares es posible, lo que permite al experimentador observar cambios morfológicos en las células que rodean el SOS. Nuestro objetivo es establecer una serie de protocolos estandarizados que pueden utilizarse en toda la comunidad científica para ofrecer nuevas penetraciones en la estructura de novela del ojo en desarrollo.