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Les scientifiques ont longtemps connu que les embryons ont une capacité remarquable à former des proportions constantes du corps bien que la taille de l’embryon peut varier grandement à la fois dans les conditions naturelles et expérimentales1,2,3. Malgré des décennies d’études théoriques et expérimentales, cette robustesse à la variation de taille, appelée mise à l’échelle, et ses mécanismes sous-jacents demeurent inconnus dans de nombreux tissus et organes. Afin de capturer directement la dynamique du système en développement, nous avons établi une technique de réduction de taille reproductible et simple dans le poisson zèbre4, qui a le grand avantage dans l’imagerie en direct in vivo5.
Le zébrafish a servi de modèle d’animal vertébré pour étudier plusieurs disciplines de la biologie, y compris la biologie du développement. En particulier, le zébrafish est idéal pour l’imagerie en direct in vivo6 parce que 1) le développement peut se dérouler normalement à l’extérieur de la mère et de la coquille d’oeuf, et 2) les embryons sont transparents. En outre, les embryons peuvent résister à certaines fluctuations de température et d’environnement, ce qui leur permet d’être étudiés dans des conditions de laboratoire. En outre, en plus de la perturbation conventionnelle d’expression génique par morpholino et l’injection de mRNA7,8, les progrès récents dans la technologie crispr/Cas9 a fait la génétique inversée dans le poisson zèbre très efficace9. En outre, de nombreuses techniques classiques en embryologie, telles que la transplantation cellulaire ou la chirurgie tissulaire peuvent être appliquées4,10,11.
Des techniques de réduction de la taille ont été développées à l’origine chez les amphibiens et autres animaux non vertébrés12. Par exemple, dans Xenopus laevis, un autre modèle animal de vertébrés populaire, la bissection le long de l’axe animal-végétal au stade blastula peut produire des embryons réduits de taille12,13. Cependant, dans nos mains cette approche en une étape entraîne des embryons dorsalisés ou ventralisés dans le zébrafish, vraisemblablement parce que les déterminants dorsales sont distribués de manière inégale et on ne peut pas connaître leur localisation de la morphologie des embryons. Nous montrons ici une technique alternative de hachage en deux étapes pour le zébrafish qui produit des embryons normalement en développement mais plus petits. Avec cette technique, les cellules sont d’abord retirées du pôle animal, une région de cellules naïves manquant dans l’activité de l’organisateur. Pour équilibrer la quantité de jaune et de cellules, ce qui est important pour l’épibolie et la morphogenèse subséquente, le jaune est ensuite enlevé. Ici, nous détaillons ce protocole et fournissons deux exemples d’invariance de taille dans la formation de modèle; formation de somite et le modelage du tube neural ventrale. Combinée à l’imagerie quantitative, nous avons utilisé la technique de réduction de la taille pour examiner la façon dont les tailles des somites et du tube neural sont affectées par la taille des embryons réduits.