Name: Pececillos, Grandes Preguntas: Una Colección de Técnicas Modernas para la Investigación del Tetra Mexicano (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-24T00:00:00.000+00:00
Duration: 2 s
Description: Descubre protocolos avanzados para manipular genes y analizar comportamiento en Astyanax mexicanus. Estas técnicas facilitan estudios de biología del desarrollo, neurociencia y adaptación evolutiva en peces ciegos mexicanos.

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Los autores reconocen la financiación de los Institutos Nacionales de Salud (NH089934, DK108495). Se reconoce a F. Leal y A. Powers por su edición.

<ol><li>Mitchell, R. W., Russel, W. H., Elliot, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mexican+eyeless+characin+fishes%2C+Genus+Astyanax%3A+Environment%2C+Distribution%2C+and+Evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Special+Publications%2C+the+Museum+Texas+Tech+University%22%5BJournal%5D)">Mexican eyeless characin fishes, Genus Astyanax: Environment, Distribution, and Evolution.</a> Special Publications, the Museum Texas Tech University. 12, (1977).</li>
<li>Elliott, W. R. Cave Exploration and Mapping in the Sierra de El Abra Region. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElliott%2C+WR+%22Biology+and+Evolution+of+the+Mexican+Cavefish%22">Biology and Evolution of the Mexican Cavefish</a>. , 9-40 (2015).</li>
<li>Herman, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+gene+flow+in+rapid+and+repeated+evolution+of+cave-related+traits+in+Mexican+tetra%2C+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Ecology%22%5BJournal%5D)">The role of gene flow in rapid and repeated evolution of cave-related traits in Mexican tetra, Astyanax mexicanus.</a> Molecular Ecology. 27, 4397-4416 (2018).</li>
<li>Rohner, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryptic+variation+in+morphological+evolution%3A+HSP90+as+a+capacitor+for+loss+of+eyes+in+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Science+%2880%29%22%5BJournal%5D)">Cryptic variation in morphological evolution: HSP90 as a capacitor for loss of eyes in cavefish.</a> Science (80). 342, 1372-1375 (2013).</li>
<li>McGaugh, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cavefish+genome+reveals+candidate+genes+for+eye+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">The cavefish genome reveals candidate genes for eye loss.</a> Nature Communications. 5, (2014).</li>
<li>Lyon, A., Powers, A. K., Gross, J. B., O'Quin, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+-+Three+loci+control+scleral+ossicle+formation+via+epistasis+in+the+cavefish+astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Two - Three loci control scleral ossicle formation via epistasis in the cavefish astyanax mexicanus.</a> PLoS One. 12, (2017).</li>
<li>Atukorala, A. D. S., Franz-Odendaal, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+linkage+between+altered+tooth+and+eye+development+in+lens-ablated+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Genetic linkage between altered tooth and eye development in lens-ablated Astyanax mexicanus.</a> Developmental Biology. , (2018).</li>
<li>Gore, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+epigenetic+mechanism+for+cavefish+eye+degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Ecology+%26+Evolution%22%5BJournal%5D)">An epigenetic mechanism for cavefish eye degeneration.</a> Nature Ecology & Evolution. 2, 1155-1160 (2018).</li>
<li>Sumner-Rooney, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+kingdom+of+the+blind%3A+disentangling+fundamental+drivers+in+the+evolution+of+eye+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+and+Comparative+Biology%22%5BJournal%5D)">The kingdom of the blind: disentangling fundamental drivers in the evolution of eye loss.</a> Integrative and Comparative Biology. , (2018).</li>
<li>Protas, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+analysis+of+cavefish+reveals+molecular+convergence+in+the+evolution+of+albinism%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Genetics%22%5BJournal%5D)">Genetic analysis of cavefish reveals molecular convergence in the evolution of albinism.</a> Nature Genetics. 38, 107-111 (2006).</li>
<li>Protas, M., Conrad, M., Gross, J. B., Tabin, C., Borowsky, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regressive+Evolution+in+the+Mexican+Cave+Tetra%2C+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Regressive Evolution in the Mexican Cave Tetra, Astyanax mexicanus.</a> Current Biology. 17, 452-454 (2007).</li>
<li>Protas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-trait+evolution+in+a+cave+fish%2C+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution+%26+Development%22%5BJournal%5D)">Multi-trait evolution in a cave fish, Astyanax mexicanus.</a> Evolution & Development. 10, 196-209 (2008).</li>
<li>Stahl, B. A., Gross, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alterations+in+Mc1r+gene+expression+are+associated+with+regressive+pigmentation+in+Astyanax+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Development+Genes+and+Evolution%22%5BJournal%5D)">Alterations in Mc1r gene expression are associated with regressive pigmentation in Astyanax cavefish.</a> Development Genes and Evolution. 225, 367-375 (2015).</li>
<li>McCauley, D. W., Hixon, E., Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+pigment+cell+regression+in+the+cavefish+Astyanax%3A+A+late+step+in+melanogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution+%26+Development%22%5BJournal%5D)">Evolution of pigment cell regression in the cavefish Astyanax: A late step in melanogenesis.</a> Evolution & Development. 6, 209-218 (2004).</li>
<li>Duboué, E. R., Keene, A. C., Borowsky, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolutionary+convergence+on+sleep+loss+in+cavefish+populations%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Evolutionary convergence on sleep loss in cavefish populations.</a> Current Biology. 21, 671-676 (2011).</li>
<li>Yoshizawa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+genetic+architecture+underlies+the+emergence+of+sleep+loss+and+prey-seeking+behavior+in+the+Mexican+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Biology%22%5BJournal%5D)">Distinct genetic architecture underlies the emergence of sleep loss and prey-seeking behavior in the Mexican cavefish.</a> BMC Biology. 13, 15(2015).</li>
<li>Jaggard, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+lateral+line+confers+evolutionarily+derived+sleep+loss+in+the+Mexican+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The lateral line confers evolutionarily derived sleep loss in the Mexican cavefish.</a> Journal of Experimental Biology. 220, 284-293 (2017).</li>
<li>Jaggard, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypocretin+underlies+the+evolution+of+sleep+loss+in+the+Mexican+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Hypocretin underlies the evolution of sleep loss in the Mexican cavefish.</a> Elife. 7, (2018).</li>
<li>Duboué, E. R., Borowsky, R. L., Keene, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%CE%B2-adrenergic+signaling+regulates+evolutionarily+derived+sleep+loss+in+the+mexican+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%2C+Behavior+and+Evolution%22%5BJournal%5D)">β-adrenergic signaling regulates evolutionarily derived sleep loss in the mexican cavefish.</a> Brain, Behavior and Evolution. 80, 233-243 (2012).</li>
<li>Aspiras, A. C., Rohner, N., Martineau, B., Borowsky, R. L., Tabin, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Melanocortin+4+receptor+mutations+contribute+to+the+adaptation+of+cavefish+to+nutrient-poor+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Melanocortin 4 receptor mutations contribute to the adaptation of cavefish to nutrient-poor conditions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112, 9668-9673 (2015).</li>
<li>Riddle, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insulin+resistance+in+cavefish+as+an+adaptation+to+a+nutrient-limited+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Insulin resistance in cavefish as an adaptation to a nutrient-limited environment.</a> Nature. 555, 647-651 (2018).</li>
<li>Xiong, S., Krishnan, J., Peuß, R., Rohner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+adipogenesis+contributes+to+excess+fat+accumulation+in+cave+populations+of+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Early adipogenesis contributes to excess fat accumulation in cave populations of Astyanax mexicanus.</a> Developmental Biology. , (2018).</li>
<li>Yoshizawa, M., Gorički, Š, Soares, D., Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+a+behavioral+shift+mediated+by+superficial+neuromasts+helps+cavefish+find+food+in+darkness%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Evolution of a behavioral shift mediated by superficial neuromasts helps cavefish find food in darkness.</a> Current Biology. 20, 1631-1636 (2010).</li>
<li>Franz-Odendaal, T. A., Hall, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modularity+and+sense+organs+in+the+blind+cavefish%2C+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution+and+Development%22%5BJournal%5D)">Modularity and sense organs in the blind cavefish, Astyanax mexicanus.</a> Evolution and Development. 8, 94-100 (2006).</li>
<li>Hinaux, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+evolution+in+blind+cavefish+is+driven+by+early+embryonic+events+during+gastrulation+and+neurulation%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Sensory evolution in blind cavefish is driven by early embryonic events during gastrulation and neurulation.</a> Development. 143, 4521-4532 (2016).</li>
<li>Blin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developmental+evolution+and+developmental+plasticity+of+the+olfactory+epithelium+and+olfactory+skills+in+Mexican+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Developmental evolution and developmental plasticity of the olfactory epithelium and olfactory skills in Mexican cavefish.</a> Developmental Biology. , (2018).</li>
<li>Lloyd, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolutionary+shift+towards+lateral+line+dependent+prey+capture+behavior+in+the+blind+Mexican+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Evolutionary shift towards lateral line dependent prey capture behavior in the blind Mexican cavefish.</a> Developmental Biology. 441, 328-337 (2018).</li>
<li>Powers, A. K., Boggs, T. E., Gross, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Canal+neuromast+position+prefigures+developmental+patterning+of+the+suborbital+bone+series+in+Astyanax+cave-+and+surface-dwelling+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Canal neuromast position prefigures developmental patterning of the suborbital bone series in Astyanax cave- and surface-dwelling fish.</a> Developmental Biology. 441, 252-261 (2018).</li>
<li>Rohner, N. "Out of the Dark" Cavefish Are Entering Biomedical Research. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRohner%2C+N+%22Zebrafish%2C+Medaka%2C+and+Other+Small+Fishes%22">Zebrafish, Medaka, and Other Small Fishes</a>. , 253-268 (2018).</li>
<li>Yoshizawa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+evolution+of+a+series+of+behavioral+traits+is+associated+with+autism-risk+genes+in+cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Evolutionary+Biology%22%5BJournal%5D)">The evolution of a series of behavioral traits is associated with autism-risk genes in cavefish.</a> BMC Evolutionary Biology. 18, 89(2018).</li>
<li>Stockdale, W. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+Regeneration+in+the+Mexican+Cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Heart Regeneration in the Mexican Cavefish.</a> Cell Reports. 25, 1997-2007 (2018).</li>
<li>Peuß, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gamete+Collection+and+In+Vitro+Fertilization+of+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Gamete Collection and In Vitro Fertilization of Astyanax mexicanus.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2019).</li>
<li>Luc, H., Sears, C., Raczka, A., Gross, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wholemount+In+Situ+Hybridization+for+Astyanax+Embryos%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Wholemount In Situ Hybridization for Astyanax Embryos.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2019).</li>
<li>Riddle, M., Martineau, B., Peavey, M., Tabin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Raising+the+Mexican+Tetra+Astyanax+mexicanus+for+Analysis+of+Post-larval+Phenotypes+and+Whole-mount+Immunohistochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Raising the Mexican Tetra Astyanax mexicanus for Analysis of Post-larval Phenotypes and Whole-mount Immunohistochemistry.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2018).</li>
<li>Stahl, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manipulation+of+Gene+Function+in+Mexican+Cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Manipulation of Gene Function in Mexican Cavefish.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2019).</li>
<li>Duboué, E. R., Keene, A. C. Investigating the Evolution of Sleep in the Mexican Cavefish. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDubou%C3%A9%2C+ER+%22Biology+and+Evolution+of+the+Mexican+Cavefish%22">Biology and Evolution of the Mexican Cavefish</a>. , 291-308 (2015).</li>
<li>Frøland Steindal, I. A., Beale, A. D., Yamamoto, Y., Whitmore, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+the+Astyanax+mexicanus+circadian+clock+and+non-visual+light+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Development of the Astyanax mexicanus circadian clock and non-visual light responses.</a> Developmental Biology. , (2018).</li>
<li>Carlson, B. M., Gross, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+and+comparison+of+activity+profiles+exhibited+by+the+cave+and+surface+morphotypes+of+the+blind+Mexican+tetra%2C+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Biochemistry+and+Physiology+Part+C%3A+Toxicology+%26+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Characterization and comparison of activity profiles exhibited by the cave and surface morphotypes of the blind Mexican tetra, Astyanax mexicanus.</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology. 208, 114-129 (2018).</li>
<li>Jaggard, J. B., Lloyd, E., Lopatto, A., Duboue, E. R., Keene, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+Measurements+of+Sleep+and+Locomotor+Activity+in+Mexican+Cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2019).</li>
<li>Kowalko, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Convergence+in+feeding+posture+occurs+through+different+genetic+loci+in+independently+evolved+cave+populations+of+Astyanax+mexicanus%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Convergence in feeding posture occurs through different genetic loci in independently evolved cave populations of Astyanax mexicanus.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110, 16933-16938 (2013).</li>
<li>Worsham, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+Tracking+and+Neuromast+Imaging+of+Mexican+Cavefish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Behavioral Tracking and Neuromast Imaging of Mexican Cavefish.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2019).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

A pesar de un interés de larga data en los orígenes de la diversidad animal, tenemos una comprensión limitada de los cambios genéticos que subyacen a la evolución de la morfología, la fisiología y el comportamiento. El tetra mexicano, Astyanax mexicanus, ha surgido como un modelo poderoso para mejorar nuestra comprensión de cómo evolucionan los rasgos. Esta especie de pez existe como dos morfotipos, un morfo que habita en el río (pez de superficie) que es abundante en los ríos de México y el sur de Texas, y morfos que habitan en cuevas sin ojos (peces de cueva) que prosperan en las cuevas de piedra caliza perpetuamente oscuras dentro de la región de la Sierra del Abra en el norestede México. Hay 29 poblaciones de cuevas conocidas que se han originado a partir de al menos dos invasiones independientes de peces en la superficie 2,3. La cueva y los morfos del río han permanecido interferentes y son fáciles de criar en el laboratorio, lo que permite a los investigadores mapear genéticamente los rasgos que evolucionan en respuesta a las presiones selectivas únicas en la cueva. Por ejemplo, la ausencia de luz ha llevado a la regresión de los ojos 4,5,6,7,8,9, el pigmento 10,11,12,13,14 y el sueño 15,16,17,18,19; la limitación de nutrientes ha seleccionado para comer en exceso20, aumentar de peso21 y almacenar grasa22; y navegar en la oscuridad ha promovido una mayor capacidad para sentir el entorno 23,24,25,26,27,28. Un número creciente de investigadores está aprovechando este pez para explorar la base genética de la evolución. Debido a que algunos rasgos que son adaptativos en los peces de las cavernas son perjudiciales en los humanos, el pez de las cavernas también se ha vuelto atractivo para la investigación biomédica 21,29,30,31. Con el objetivo de promover la reproducibilidad y proporcionar una plataforma para nuevos investigadores, esta colección de métodos JoVE proporciona técnicas para la cría, la medición de rasgos y el examen de la actividad genética.
Como punto de partida, el procedimiento de fertilización in vitro demostrado por Peuß et al. 32 sirve para múltiples propósitos, ya que proporciona un método para obtener 1) híbridos de cueva / superficie que pueden ser difíciles de criar, 2) embriones en etapa unicelular para microinyecciones y 3) muestras emparejadas para el análisis de fenotipos embrionarios. A. mexicanus generalmente desova durante la noche. Peuß et al. describir un sistema para alterar el ciclo de luz-oscuridad y obtener peces que están preparados para la recolección de gametos durante las horas normales de trabajo. Su demostración visual de la recolección de gametos es particularmente útil ya que este paso requiere una técnica cuidadosa. Su artículo es esencial para una serie de aplicaciones posteriores, incluida la comparación de patrones de expresión génica durante la embriogénesis.
Luc et al. 33 proporcionan un protocolo robusto de hibridación in situ optimizado para visualizar la expresión génica en embriones de A. mexicanus . Simplifican este procedimiento de varios días utilizando una lista de verificación (proporcionada como un archivo complementario) y comparten pautas para la resolución de problemas. Complementario a este método, Riddle et al. 34 muestran cómo examinar la expresión génica y la localización de proteínas en peces nacidos utilizando inmunohistoquímica de montaje completo. Para hacer comparaciones significativas entre los morfotipos después de que comience la eclosión y la alimentación, es necesario controlar las condiciones de crecimiento. Muestran cómo criar adultos a través del desove natural y criar larvas a densidades fijas con una dieta de rotíferos que tiene ventajas considerables en contenido de nutrientes y costo en comparación con otras fuentes de alimentos. Su protocolo de inmunotinción reconoce con éxito antígenos en el cerebro, el intestino y el páncreas hasta 12 días después de la eclosión, lo que permite interrogar las últimas etapas del desarrollo y la función de los órganos. Es importante destacar que proporcionan una lista de anticuerpos que se han utilizado con éxito en A. mexicanus. Los métodos combinados de Luc et al. y Riddle et al. son útiles para analizar los efectos de la manipulación genética.
En esta colección de métodos, Stahl et al. 35 describen múltiples formas de manipular la función génica en A. mexicanus , que incluyen: microinyección de morfolino, mutagénesis mediada por CRISPR-Cas9 y transgénesis mediada por Tol2. Además de demostrar la picoinyección y el cribado de embriones inyectados, proporcionan pautas útiles para diseñar morfolinos, ARN guía y transgenes. Comparten resultados que validan cada una de estas técnicas. Por ejemplo, dirigirse a la hipocretina/orexina (HCRT) utilizando un morfolino que bloquea el empalme reduce la actividad locomotora y aumenta el sueño en los peces de las cavernas; La edición de OCA2 (el locus causante del albinismo de los peces de las cavernas) en peces de superficie usando CRISPR / Cas9 produce peces albinos de superficie; y la inserción de un indicador de calcio codificado genéticamente impulsado por un promotor panneuronal del pez cebra utilizando la transgénesis Tol2 logra una expresión neuronal casi ubicua en el tetra mexicano. Señalan que muchas de las herramientas genéticas desarrolladas en el pez cebra pueden transferirse directamente al pez de las cavernas debido a sus genomas similares. Su artículo es un recurso esencial para los investigadores que realizan estudios funcionales en A. mexicanus y complementa los artículos adicionales centrados en la medición de fenotipos, incluido el comportamiento.
Los peces de las cavernas han reducido drásticamente el sueño y alterado el ritmo circadiano 36,37,38. Esto presenta una oportunidad emocionante para investigar la contribución de la genética y el medio ambiente a la variación en el sueño en un vertebrado. Jaggard et al. 39 muestran cómo construir un sistema a partir de materiales económicos que se pueden usar para registrar el sueño en diferentes etapas de la vida y en diferentes contextos. Además, describen cómo automatizar el seguimiento de peces en esta configuración y obtener mediciones cuantitativas para el sueño y la locomoción. Su técnica es aplicable para el cribado genético y de fármacos de alto rendimiento, así como para los estudios tradicionales de mapeo genético.
Además de la reducción del sueño, los peces de las cavernas han desarrollado diferencias en las actividades locomotoras relacionadas con la búsqueda de alimento, incluido el ángulo de alimentación alterado y la atracción por vibración 16,30,40. Para comprender cómo evolucionaron estas actividades, es fundamental vincularlas con los cambios en el desarrollo. Worsham et al. 41 presentan métodos para registrar comportamientos y correlacionarlos con cambios en los neuromastos; estructuras mecanosensoriales externas que responden al flujo de agua. Primero muestran cómo crear cámaras para registrar la atracción por vibración y el sueño, y proporcionan una descripción detallada de cómo cuantificar los comportamientos utilizando software libre y scripts personalizables. A continuación, demuestran cómo visualizar neuromástiles en peces adultos vivos utilizando una tinción mitocondrial fluorescente y, de nuevo, utilizando software libre, cómo cuantificar el número de neuromástiles de forma semiautomática. La atracción por vibraciones y el número de neuromástiles están correlacionados23; Su método proporciona un protocolo paso a paso para interrogar esta relación. Los métodos de Jaggard y Worsham se pueden usar para descubrir comportamientos adicionales y también se pueden aplicar a otras especies de peces. Estos métodos producen resultados cuantitativos y consistentes que son esenciales para descubrir la base genética de la evolución del comportamiento.
Las técnicas modernas para medir y manipular la función de los genes han llevado los estudios evolutivos de comparativos a mecanicistas. Combinados, los artículos de esta Colección de Métodos sirven como guía para llevar a cabo investigaciones de la función génica en A. mexicanus. Si bien los investigadores han descubierto diferencias fascinantes en morfología, fisiología y comportamiento entre los morfos de la superficie y las cuevas, hay muchos rasgos que aún no se han explorado en detalle, y es probable que haya más por descubrir. A medida que se realice más trabajo, este pequeño pez seguirá teniendo un gran impacto en nuestra comprensión de la evolución.

pececillos, grandes preguntas: una colección de técnicas modernas para la investigación del tetra mexicano

Little Fish, Big Questions: A Collection of Modern Techniques for Mexican Tetra Research

Artículos discutidos:
Stahl, B. A. et al. Manipulación de la función génica en peces de cueva mexicanos. Revista de Experimentos Visualizados. (146) (2019).
Peuß, R. et al. Colección de gametos y fertilización in vitro de Astyanax mexicanus. Revista de Experimentos Visualizados. (147) (2019).
Worsham, M. et al. Seguimiento del comportamiento e imágenes del neuromast de los peces de cueva mexicanos. Revista de Experimentos Visualizados. (147) (2019).
Jaggard, J.B., Lloyd, E., Lopatto, A., Duboue, E.R., Keene, A.C. Mediciones automatizadas del sueño y la actividad locomotora en peces de cueva mexicanos. Revista de Experimentos Visualizados. (145) (2019).
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Pececillos, Grandes Preguntas: Una Colección de Técnicas Modernas para la Investigación del Tetra Mexicano

Articles Discussed:
Stahl, B. A. et al. Manipulation of Gene Function in Mexican Cavefish. Journal of Visualized Experiments. (146) (2019).
Peu&#223;, R. ...

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Descubre protocolos avanzados para manipular genes y analizar comportamiento en Astyanax mexicanus. Estas técnicas facilitan estudios de biología del desarrollo, neurociencia y adaptación evolutiva en peces ciegos mexicanos.

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