Name: Décalage de pénétrance de Mutant squelettique létale Zebrafish Progeny test (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 39 s
Description: Apprenez à modifier la pénétrance des mutants squelettiques léthaux chez le zebrafish par sélection génétique et test de descendance. Cette méthode permet d'étudier les mécanismes génétiques en générant des lignées à haute et basse pénétrance.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Nous tenons à remercier Chuck Kimmel pour orientation, John Dowd pour aide à l’élaboration de cette stratégie de reproduction, Macie Walker pour son travail en perfectionnant la tache squelettique et Charline Walker et Bonnie Ullmann pour obtenir des conseils utiles de poisson-zèbre. Ce travail a été soutenu par DE024190 K99/R00 à JTN.

toutes les expériences décrites dans le présent protocole ont été achevés en conformité et le respect de l’Université du Colorado et de l’Université de l’Oregon animalier institutionnel et utilisation comités (IACUC).
 1. préparer le Stock de départ non sélectionnés <ol><li>Identify hétérozygotes porteurs de l’allèle mutant d’intérêt par la nageoire clip 11 et génotypage un stock d’animaux plein-frère par une méthode de choix, tels que KASP 12 , 13 , 14. Ce protocole a été réalisé avec la souche de mef2ca b1086 de poisson-zèbre.</li>
	<li>Génotypage KASP 
	Remarque : Des amorces spécifiques pour KASP allèle sont conçus par la société qui fournit les réactifs (voir Table des matières). Pour obtenir la concentration de colorant 6-carboxyl-X-rhodamine (ROX) appropriée pour la machine PCR en temps réel spécifique visitez le site Web de l’entreprise.
	<ol><li>Place le tissu de queue de poisson-zèbre dans 50 µL de tampon de lyse (10 mM tris (pH 8,3), 50 mM KCl, 1,5 mM MgCl 2 surfactant non ionique de 0,3 %, 0,3 % octylphényle-polyéthylène glycol). Ajouter 10 µL de 10 mg/mL protéinase-K / puits d’une plaque PCR 96 puits et digérer dans un thermocycleur à 55 ° C pendant 2 à 5 h, suivie d’une étape d’inactivation de 94 ° C 20 min. Réfrigérer le produit lyse après digestion. Remarque : produits de lyse peuvent être utilisés avec succès pendant plusieurs mois après sa préparation. Lorsque le tissu a été lysé en utilisant 50 mM NaOH, les réactions de KASP ont échoué. Ces résultats suggèrent que la méthode de NaOH de préparation d’ADN génomique n’est pas compatible avec KASP.</li>
		<li>Quantifier l’ADN génomique à l’aide d’un spectrophotomètre. Diluer la matrice d’ADN génomique à l’aide de l’eau de qualité biologie moléculaire afin que chaque réaction contient environ 20-30 ng. 
		NOTE : Quantifier les 4 ou 5 échantillons, leur poule, puis préparer des dilutions pour tous les échantillons en que se basés sur la moyenne. Lorsque vous utilisez ce protocole pour tissu adulte queue, une dilution au 1/100 est souvent suffisante. La quantification précise de la concentration d’ADN n’est pas nécessaire.</li>
		<li>Ajouter 0,14 µL de l’apprêt KASP mélanger et 5 µL du maître KASP mélanger par exemple sur la glace dans un tube de microtubes de 1,5 mL et mélanger bien avant la centrifugation brièvement pour collecter le contenu au fond du tube. 
		Remarque : Mélange maître KASP est chaleur et lumière sensible, garder le stock sur la glace et éviter la lumière directe.</li>
		<li>Pipette 5 µL d’apprêt/master mélanger la solution dans les puits d’une plaque PCR 96 puits optique pour la machine PCR en temps réel utilisée.</li>
		<li>Pipette 5 µL de dilué (environ 5-7 ng/µL) des échantillons d’ADN modèle dans chaque bien et aspirer avec une pipette pour mélanger.</li>
		<li>Ajouter 5 µL d’eau exempte de nucléase à 3 puits servent de commandes non-modèle (NTC) et ajouter 5 µL de dilué hétérozygote et homozygote matrice d’ADN mutant pour contrôles positifs type confirmé homozygote sauvage,.</li>
		<li>Placer un joint de film transparent sur la plaque en veillant à ce que le film est entièrement étanche sur chaque puits.</li>
		<li>Centrifuger brièvement la plaque à 600 g pour collecter le contenu en bas et retirer le mélange de bulles. 
		NOTE : Garder la plaque sur la glace et le bouclier de lumière jusqu’au moment de procéder.</li>
		<li>Utiliser le programme cyclisme indiqué au tableau 1 pour effectuer la réaction principale de KASP.</li>
		<li>Découvre le diagramme qui en résulte produit par l’ordinateur d’analyse. Une réaction fructueuse montrera 4 groupes distincts de points sur le terrain ( Figure 3) : trois exemples de groupements correspondant au génotype et un regroupement des NTCs près de l’origine. Les témoins positifs doivent séparer avec le groupement d’échantillon approprié.</li>
		<li>Si le logiciel ne reconnaît pas l’intrigue groupements comme correspondant à des génotypes spécifiques, cyclisme jeux supplémentaires peuvent être nécessaires (tableau 2). Répéter le programme supplémentaire jusqu'à ce que l’ordinateur reconnaît les groupements serrés de génotype.</li>
		<li>Les résultats de génotypage d’exportation vers un fichier de feuille de calcul pour l’utilisation et l’analyse plus facile.</li>
	</ol></li> <li>Abritent les animaux hétérozygotes identifiés ensemble sur le circuit d’eau principal.</li></ol>
 2. la première ronde de descendance Scoring <ol><li>Croix Pairwise hétérozygotes frère <ol><li>après les animaux récupérer dans le clip de nageoire, mis en place des croisements par paires. Permet de s’assurer que les embryons sont synchrones 16 diviseurs.</li>
		<li>Recueillir les embryons et garder les paires de parents isolés dans des cages d’élevage.</li>
		<li>Suivre des ailés isolés afin que les poissons agressifs peuvent être séparés ou fournis avec housse (émincé de poisson filets travail joliment). Les poissons doivent être nourris et leur eau changée suivant directives IACUC en statique de l’eau.</li>
	</ol></li> <li>Embryon élevage <ol><li>stade et soulever les embryons de poisson-zèbre à larves sous conditions standard 17.</li>
		<li>Recueillir les animaux de phénotype sauvage à l’aide d’une pipette de verre 5 ou 6 jours lorsque la vessie est gonflée à 75 % de l’embrayage. Placer les types sauvages phénotypiques dans la pépinière d’enregistrement des parents ont donné leur. 
		Remarque : Avec des allèles mutants qui sont récessive létale, ce qui est vrai de nombreux mutants squelettiques, mutants homozygotes ne forme la vessie natatoire 18 , 19. Par conséquent, phénotypique des types sauvages peut facilement discerner leurs frères et sœurs mutant issu des vessies gonflées.</li>
	</ol></li> <li>Alcian bleu/alizarine rouge du cartilage et des os taches <ol><li>anesthésier les larves qui ne pas gonflent leur vessie natatoire à l’aide de 0,17 g/L Tricaine-S dans les médias de l’embryon. Recueillir des animaux dans des tubes de microcentrifuge de 1,5 mL avec un verre large-alésage pipette Pasteur. Ajouter pas plus de 100 larves par tube.</li>
		<li>Retirer l’eau de l’embryon dans chaque tube et Difficulté animaux dans 1 mL de paraformaldéhyde à 2 % dans du PBS 1 x par tube. 
		Mise en garde : PFA aqueux est combustible et provoquera une grave irritation de peau et des yeux. Porter des équipements de protection individuelle appropriés tels que des gants et des lunettes de protection et laver soigneusement les mains après utilisation.</li>
		<li>Rock pendant 1 h ; fixation plue atteinte osseuse coloration. Vérifier les tubes régulièrement au cours de cette, et toutes les étapes subséquentes de bascule pour n’assurer aucune larve ils sont collés sur le côté ou groupé en masse compacte dans le fond du tube.</li>
		<li>Retirer le fixateur de tubes à l’aide d’une pipette en verre, ajouter 1 mL d’éthanol à 50 % et le rock pendant 10 min.</li>
		<li>Préparation douce solution de coloration en ajoutant 20 µL de 0,5 % alizarine rouge par 1 mL de Alcian prémélanger (0,04 % bleu Alcian/10 mM MgCl 2 / 80 % d’éthanol). Enlever 50 % d’éthanol, ajouter 1 mL de solution à chaque tube et le rocher de coloration du jour au lendemain. Les larves peuvent rester dans la tache jusqu'à 5 jours.</li>
		<li>Enlever la solution de coloration des tubes et ajouter 1 mL de 80 % d’éthanol/10 mM MgCl 2 solution dans chaque tube. Rock les tubes pendant au moins 1 h ; rinçage pendant la nuit peut produire une tache plus claire de bleu Alcian.</li>
		<li>Déposer les 80 % éthanol/10 mM MgCl 2 solution des tubes et ajouter 1 mL d’éthanol à 50 % ; rock pendant 5 min.</li>
		<li>Supprimer la solution d’éthanol de 50 % des tubes et ajouter 1 mL d’éthanol à 25 % et rock pendant 5 min.</li>
		<li>Retirer la solution d’éthanol à 50 % des tubes et ajouter 1 mL fraîchement préparé 3 % H 2 O 2 <solution de blanchiment KOH /Sub>/0.5%. Laisser les caps ouverte et laisser les tubes sont dans un micro-portoir pendant environ 10 min ou jusqu'à ce qu’une légère coloration brune peut être vu dans la partie supérieure de la solution. 
		Remarque : Une couche de forme de bulles sur le dessus de la solution. Attention calendrier est nécessaire à cette étape, comme plus de blanchiment se traduira par une pauvre tache double.</li>
		<li>Enlever la solution de blanchiment et ajouter 1 mL de glycerol/0.1% 25 % KOH ; rock pendant 10 min à 1 h.</li>
		<li>Retirer 25 % solution de KOH glycerol/0.1% des tubes, ajouter 1 mL de solution de KOH glycerol/0.1% 50 % dans chaque tube, rock pendant 10 min pour la nuit.</li>
		<li>Retirer la solution de KOH glycerol/0.1% 50 % des tubes et ajouter encore 50 % glycerol/0.1% solution de KOH à chaque tube. Bascule du jour au lendemain permettra d’éliminer les bulles d’air qui peuvent s’accumuler à l’intérieur des larves. Magasin teinté squelettiques préparations à 4 ° C lorsque non utilisé.</li>
	</ol></li> <li>Notation de phénotype <ol><li>Score teinté rejeton mutant pour la pénétrance du phénotype sélectionné. Dans Nichols et al. 1 mutants ont été évalués pour n’importe quelle occurrence des os ectopique. 
		Remarque : Parce que les parents de poisson-zèbre sont en statique de l’eau et la tache rouge d’alizarine peut s’estomper avec le temps, il est important de marquer des squelettes dans les prochains jours de l’achèvement de la préparation squelettique.</li>
		<li>Pénétrance est la proportion d’un génotype qui possède un phénotype. Calculer la pénétrance pourcentage selon la formule suivante : % pénétrance = (mutants avec phénotype) / (nombre total de mutants) × 100</li></ol></li></ol> 3. Sélection famille <ol><li>choisir deux pénétrance élevée et deux familles de pénétrance faible pour la prochaine génération. En plus de la pénétrance, il est important de considérer la fécondité et la vigueur en choisissant quelles familles se propager ; Voir la Discussion pour plus de détails sur cette.</li>
	<li>Donner chaque paire parentale un identificateur stock sup : famille.01,.02, etc.</li>
	<li>Maison des couples parents sur le système principal avec plusieurs sexe mixte &#39; compagnon &#39; poissons. Poisson de compagnon peut être n’importe quelle ligne de poisson-zèbre permanente, évidente des traits distinctifs, tels que structure altérée de pigmentation ou de la fin. 
	Remarque : Alors que de nombreux chercheurs maintenir avec succès uniquement couples reproducteurs dans un réservoir, des résultats favorables sont vus par paires avec plusieurs poissons de compagnon de logement. Cette étape facultative permet aux couples d’animaux à être tenu dans les grandes écoles et facilement Récupérée alors qu’ils peuvent être croisés à plusieurs reprises si nécessaire. Les couples parents peuvent être croisés à plusieurs reprises pour générer des familles nombreuses de plein-frère ; attendre au moins une semaine avant la répétition traversant la même paire parentale.</li>
	<li>Abattre les familles larvaires de l’étape 2.2.2. qui n’étaient pas sélectionné pour la prochaine génération.</li>
	<li>Étiqueter les réservoirs contenant les larves sauvage enfant de mêmes parents de familles sélectionnées avec la pénétrance de leurs frères et soeurs mutantes et sensibiliser à l’âge adulte, comme d’habitude.</li>
	<li>La prochaine génération aura au moins quatre familles de plein-sibling, deux pour la ligne vers le haut et deux pour la ligne descendante.</li>
	<li>Quand les larves atteignent la maturité sexuelle, répétez le protocole à partir de la première étape avec la nouvelle génération.</li>
</ol>

<ol><li>Nichols, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ligament+versus+bone+cell+identity+in+the+zebrafish+hyoid+skeleton+is+regulated+by+mef2ca%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Ligament versus bone cell identity in the zebrafish hyoid skeleton is regulated by mef2ca.</a> Development. 143 (23), 4430-4440 (2016).</li>
<li>Sheehan-Rooney, K., Swartz, M. E., Zhao, F., Liu, D., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ahsa1+and+Hsp90+activity+confers+more+severe+craniofacial+phenotypes+in+a+zebrafish+model+of+hypoparathyroidism%2C+sensorineural+deafness+and+renal+dysplasia+%28HDR%29%5BTitle%5D)+AND+%22Dis+Model+Mech%22%5BJournal%5D)">Ahsa1 and Hsp90 activity confers more severe craniofacial phenotypes in a zebrafish model of hypoparathyroidism, sensorineural deafness and renal dysplasia (HDR).</a> Dis Model Mech. 6 (5), 1285-1291 (2013).</li>
<li>Cox, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+essential+role+of+variant+histone+H3.3+for+ectomesenchyme+potential+of+the+cranial+neural+crest%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Genet%22%5BJournal%5D)">An essential role of variant histone H3.3 for ectomesenchyme potential of the cranial neural crest.</a> PLoS Genet. 8 (9), e1002938(2012).</li>
<li>DeLaurier, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+mef2ca+in+developmental+buffering+of+the+zebrafish+larval+hyoid+dermal+skeleton%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Role of mef2ca in developmental buffering of the zebrafish larval hyoid dermal skeleton.</a> Dev Biol. 385 (2), 189-199 (2014).</li>
<li>McGurk, P. D., Ben Lovely, C., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analyzing+Craniofacial+Morphogenesis+in+Zebrafish+Using+4D+Confocal+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Analyzing Craniofacial Morphogenesis in Zebrafish Using 4D Confocal Microscopy.</a> J Vis Exp. (83), e51190(2014).</li>
<li>Kemp, H. A., Carmany-Rampey, A., Moens, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generating+chimeric+zebrafish+embryos+by+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Generating chimeric zebrafish embryos by transplantation.</a> J Vis Exp. (29), e1394 (2009).</li>
<li>Lush, J. L. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022030235931095">Progeny test and individual performance as indicators of an animal's breeding value.</a> J Dairy Science. 18 (1), 1-19 (1935).</li>
<li>Lerner, I. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLerner%2C+IM+%22Population+Genetics+and+Animal+Improvement%22">Population Genetics and Animal Improvement</a>. , Cambridge University Press. (1950).</li>
<li>Shinya, M., Sakai, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+Highly+Homogeneous+Strains+of+Zebrafish+Through+Full+Sib-Pair+Mating%5BTitle%5D)+AND+%22G3%22%5BJournal%5D)">Generation of Highly Homogeneous Strains of Zebrafish Through Full Sib-Pair Mating.</a> G3. 1 (5), 377-386 (2011).</li>
<li>Neff, M. M., Neff, J. D., Chory, J., Pepper, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((dCAPS%2C+a+simple+technique+for+the+genetic+analysis+of+single+nucleotide+polymorphisms%3A+experimental+applications+in+Arabidopsis+thaliana+genetics%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+J%22%5BJournal%5D)">dCAPS, a simple technique for the genetic analysis of single nucleotide polymorphisms: experimental applications in Arabidopsis thaliana genetics.</a> Plant J. 14 (3), 387-392 (1998).</li>
<li>Xing, L. Y., Quist, T. S., Stevenson, T. J., Dahlem, T. J., Bonkowsky, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+and+Efficient+Zebrafish+Genotyping+Using+PCR+with+High-resolution+Melt+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Jove-Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Rapid and Efficient Zebrafish Genotyping Using PCR with High-resolution Melt Analysis.</a> Jove-Journal of Visualized Experiments. (84), e51138(2014).</li>
<li>He, C., Holme, J., Anthony, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SNP+genotyping%3A+the+KASP+assay%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">SNP genotyping: the KASP assay.</a> Methods Mol Biol. 1145, 75-86 (2014).</li>
<li>Semagn, K., Babu, R., Hearne, S., Olsen, M. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11032-013-9917-x">Single nucleotide polymorphism genotyping using Kompetitive Allele Specific PCR (KASP): overview of the technology and its application in crop improvement.</a> Molecular Breeding. 33 (1), 1-14 (2014).</li>
<li>Yuan, J., Wen, Z., Gu, C., Wang, D. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/273260117_Introduction_of_High_Throughput_and_Cost_Effective_SNP_Genotyping_Platforms_in_Soybean">Introduction of high throughput and cost effective SNP genotyping platforms in soybean.</a> Plant Genet Genomics Biotech. 2 (1), 90-94 (2014).</li>
<li>Walker, M. B., Kimmel, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+two-color+acid-free+cartilage+and+bone+stain+for+zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Biotech+Histochem%22%5BJournal%5D)">A two-color acid-free cartilage and bone stain for zebrafish larvae.</a> Biotech Histochem. 82 (1), 23-28 (2007).</li>
<li>Nasiadka, A., Clark, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+breeding+in+the+laboratory+environment%5BTitle%5D)+AND+%22ILAR+J%22%5BJournal%5D)">Zebrafish breeding in the laboratory environment.</a> ILAR J. 53 (2), 161-168 (2012).</li>
<li>Kimmel, C. B., Ballard, W. W., Kimmel, S. R., Ullmann, B., Schilling, T. F. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8589427">Stages of embryonic development of the zebrafish.</a> Dev dyn. 203 (3), 253-310 (1995).</li>
<li>Schilling, T. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Jaw+and+branchial+arch+mutants+in+zebrafish+I%3A+branchial+arches%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Jaw and branchial arch mutants in zebrafish I: branchial arches.</a> Development. 123, 329-344 (1996).</li>
<li>McCune, A. R., Carlson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Twenty+ways+to+lose+your+bladder%3A+common+natural+mutants+in+zebrafish+and+widespread+convergence+of+swim+bladder+loss+among+teleost+fishes%5BTitle%5D)+AND+%22Evol+Dev%22%5BJournal%5D)">Twenty ways to lose your bladder: common natural mutants in zebrafish and widespread convergence of swim bladder loss among teleost fishes.</a> Evol Dev. 6 (4), 246-259 (2004).</li>
<li>Mrakovčič, M., Haley, L. E. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1095-8649.1979.tb03612.x/abstract">Inbreeding depression in the Zebra fish Brachydanio rerio (Hamilton Buchanan).</a> J Fish Biol. 15 (3), 323-327 (1979).</li>
<li>Charlesworth, D., Willis, J. H. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nrg/journal/v10/n11/full/nrg2664.html">The genetics of inbreeding depression.</a> Nat Rev Genet. 10 (11), 783-796 (2009).</li>
<li>McCune, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low+genomic+number+of+recessive+lethals+in+natural+populations+of+bluefin+killifish+and+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A low genomic number of recessive lethals in natural populations of bluefin killifish and zebrafish.</a> Science. 296 (5577), 2398-2401 (2002).</li>
<li>Streisinger, G., Walker, C., Dower, N., Knauber, D., Singer, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+clones+of+homozygous+diploid+zebra+fish+%28Brachydanio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Production of clones of homozygous diploid zebra fish (Brachydanio rerio).</a> Nature. 291 (5813), 293-296 (1981).</li>
<li>Dreosti, E., Lopes, G., Kampff, A. R., Wilson, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+social+behavior+in+young+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">Development of social behavior in young zebrafish.</a> Front Neural Circuits. 9, 39(2015).</li>
<li>Eames, B. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FishFace%3A+interactive+atlas+of+zebrafish+craniofacial+development+at+cellular+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Dev+Bio%22%5BJournal%5D)">FishFace: interactive atlas of zebrafish craniofacial development at cellular resolution.</a> BMC Dev Bio. 13 (1), 23(2013).</li>
<li>Nichols, J. T., Pan, L., Moens, C. B., Kimmel, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((barx1+represses+joints+and+promotes+cartilage+in+the+craniofacial+skeleton%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">barx1 represses joints and promotes cartilage in the craniofacial skeleton.</a> Development. 140 (13), 2765-2775 (2013).</li>
<li>Sasaki, M. M., Nichols, J. T., Kimmel, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((edn1+and+hand2+Interact+in+early+regulation+of+pharyngeal+arch+outgrowth+during+zebrafish+development%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">edn1 and hand2 Interact in early regulation of pharyngeal arch outgrowth during zebrafish development.</a> PLoS One. 8 (6), e67522(2013).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Élevage sélectif dévoile les subtilités de la fonction du gène
Déplacement des phénotypes mutants pour être plus ou moins graves par reproduction sélective est un moyen simple pour acquérir de nouvelles connaissances en fonction des gènes. En comparaison avec des méthodes normalisées de reproduction non sélectionnée, le protocole présenté ici peut donner une compréhension plus complète des phénotypes mutants. Plus précisément, en générant des souches qui sont graves, toute l’é...

Le poisson-zèbre est un système puissant modèle pour comprendre le développement du squelette. Avec des souches mutantes de poisson-zèbre, les biologistes peuvent déchiffrer la fonction du gène au cours de la formation squelettique. Cependant, les phénotypes mutants squelette de poisson-zèbre peuvent présenter avec une pénétrance variable1,2,3,4 qui peut gêner les analyses génétiques et de développement. Le but de cette méthode est triple. Tout d’abord, générant zebrafish lignées mutantes qui produisent régulièrement des phénotypes sévères permet des études sur le développement en aval comme enregistrement Time-lapse5 et transplantation6. Ces sortes d’études peuvent être paralysés en essayant d’étudier les phénotypes qui seulement manifestent de façon incohérente. Deuxièmement, consanguinité zebrafish souches peut diminuer la variation génétique, favorisant ainsi la reproductibilité et la cohérence expérimentale. Par exemple, les analyses d’hybridation sur une souche consanguine sélectivement tous in situ peuvent réduire la variabilité confondant et renforcer les conclusions. En troisième lieu, générant des souches sévères et douces vous révélera toute la série phénotypique qui peut résulter d’une mutation particulière.
À première vue, un élevage sélectif de mutants létaux semble impossible. Comment une race pour la pénétrance lorsque les animaux sont marqués pour la sélection sont morts ? Heureusement, méthodes d’élevage sélectif de sélection familiale, spécifiquement les descendants essais, ont démontré l’efficacité dans l’élevage des programmes pour les nombreuses années7,8. Ces programmes sont principalement utilisés pour la reproduction sélective pour les caractères qui ne sont présentes que dans un sexe, comme la production de lait chez la vache ou la production d’oeufs chez les poules. Les mâles de ces espèces ne peuvent être marqués directement, mais leur progéniture est notés et une valeur est alors attribuée aux parents. Empruntant cette stratégie, le protocole présenté ici consiste à marquer la progéniture mutante fixe et teintée d’une paire de poisson-zèbre qui sont hétérozygotes pour un gène mutant d’intérêt. La pénétrance d’un phénotype dans la descendance mutante mortelle homozygote est attribuée aux parents lorsqu’ils décident quels individus vont produire la prochaine génération de la ligne. Nous constatons que cette méthode est un moyen efficace de déplacer une pénétrance in zebrafish mutants squelettique létale1.
Semblable à d’autres études, ce protocole de reproduction sélective prend en vertu de critères d’examen comme couvée, la survie de la progéniture, développement normal des embryons et sex-ratio9. Toutefois, ces facteurs sont tous considérés dans le contexte d’un fond de mutants dans le but de déplacer la pénétrance mutante. Par conséquent, ce protocole étend précédent paradigmes de reproduction sélective en proposant une méthode pour renforcer les analyses mutants du développement ainsi que pour accroître l’homogénéité de l’arrière-plan.
Ce protocole requiert une vaste génotypage, aussi est-il important de développer un protocole fiable et rapide de génotypage à l’avance. Il y a nombreux génotypage protocoles disponibles10,11, cependant, nous trouvons le KASP génotypage12,13,14 est plus rapide, plus efficace et plus fiable que les méthodes de coût issu des enzymes de restriction le clivage des séquences amplifiées10. Par conséquent, nous incluons un protocole KASP dans ce travail. En outre, nous concentrer sur les phénotypes mutants squelettiques dans le présent protocole et incluent une procédure pour une coloration modifiée de précédents protocoles15Alcian bleu/alizarine rouge.
La méthode décrite ici est une stratégie simple pour déplacer une pénétrance mutante mortelle vers le haut ou vers le bas. Alors que ce protocole met l’accent sur les phénotypes mutants squelettiques, nous pensons que ce sera une stratégie utile pour l’élevage de poisson-zèbre mutant toutes les lignes. En fait, l’utilité de cette stratégie de reproduction susceptible s’étend au-delà de poisson-zèbre. Nous prédisons que ce protocole peut être modifié pour décaler la pénétrance dans un large éventail d’organismes. Décalant pénétrance létale de tests de descendance peut aider à faire avancer l’état d’avancement d’un généticien du développement.

<table><tbody><tr><td>Paraformaldéhyde, granulé, solide</td><td>Ted Pella Co.</td>Le PFA <td>granulé 18501</td><td>est une alternative plus sûre au chlorure de magnésium PFA en poudre</td></tr><tr><td>, solide</td><td>Acros Organics</td><td>223210010</td><td></td></tr><tr><td>10x PBS,</td><td>pêcheur</td> aqueux <td>BP3994</td><td></td></tr><tr><td>190 proof Ethanol</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alcian Blue, solide</td><td>Anatech Ltd.</td><td>867</td><td>Doit provenir d’Anatech</td></tr><tr><td>Alizarin Red, solide</td><td>Sigma</td><td>A5533-25G</td><td></td></tr><tr><td>Glycérol, liquide</td><td>Fisher</td><td>BP229 1</td><td></td></tr><tr><td>Peroxyde d’hydrogène, liquide</td><td>Fisher</td><td>BP263500</td><td></td></tr><tr><td>Hydroxyde de potassium, solide</td><td>Fisher</td><td>P250 500</td><td></td></tr><tr><td>StepOnePlus Machine de PCR en temps réel</td><td>Applied Biosystems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plaque de réaction optique rapide à 96 puits MicroAmp avec code-barres (0,1 ml)</td><td>Applied Biosystems</td><td>4346906</td><td></td></tr><tr><td>Sceau Microseal 'B'</td><td>BioRad</td><td>MSB1001</td><td></td></tr><tr><td>KASP Master Mix, élevé ROX</td><td>LGC</td><td>KBS-1016-022</td><td>https://www.lgcgroup.com/products/kasp-genotyping-chemistry/#.WOPX41UrKUk</td></tr><tr><td>KASP By Design Primer Mix</td><td>LGC</td><td>KBS-2100-100</td><td></td></tr><tr><td>Tris HCl, solide</td><td>Fisher</td><td>BP153 500</td><td></td></tr><tr><td>chlorure de potassium, solide</td><td>Fisher</td><td>BP366 500</td><td></td></tr><tr><td>Tween-20, liquide</td><td>Fisher</td><td>BP337 100</td><td></td></tr><tr><td>Nonidet P40</td><td>ThermoFisher</td><td>28324</td><td></td></tr><tr><td>Tricaine-S</td><td>Western Chemicals</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Proteinase K</td><td>Fisher</td><td>BP1700 100</td><td></td></tr><tr><td>Thermocycleur T100</td><td>BioRad</td><td>1861096</td><td></td></tr><tr><td>Chute contrôlée Pasteur</td><td>Pipets Fisher</td><td>13-678-30</td><td></td></tr><tr><td>Nanodrop</td><td>ThermoFisher</td><td></td><td>pour la quantification de l’ADN</td></tr></tbody></table>

décalage de pénétrance de mutant squelettique létale zebrafish progeny test

Shifting Zebrafish Lethal Skeletal Mutant Penetrance by Progeny Testing

Poisson zèbre phénotypes mutants sont souvent incomplètement par ressuage, se manifestant uniquement chez certains mutants. Des phénotypes intéressants qui apparaissent de manière irrégulière peuvent être difficiles à étudier et peuvent mener à la confusion des résultats. Le protocole décrit ici est un paradigme de reproduction simple pour augmenter ou diminuer la pénétrance chez les mutants squelettique létale de poisson-zèbre. Parce que des mutants létaux ne peuvent être sélectivement directement, la stratégie de reproduction sélective classique des tests de descendance est employée. Cette méthode comprend également les protocoles pour Kompetitive allèle spécifique PCR (KASP) génotypage poisson zèbre et coloration larves de poisson zèbre cartilage et OS. Application de la stratégie d’élevage décrite ici peut augmenter la pénétrance d’un phénotype squelettique intéressant permettant des résultats plus reproductibles dans les applications en aval. En outre, diminuant la pénétrance mutante grâce à cette stratégie de reproduction sélective peut révéler les processus de développement qui nécessitent surtout la fonction du gène muté. Le squelette est considérée comme plus précisément ici, nous proposons que cette méthodologie sera utile pour toutes les lignées mutantes de poisson-zèbre.

Ce protocole est une technique d’élevage à long terme utile pour les mutants de squelette de poisson-zèbre de compréhension (Figure 1). Élevage sélectif en testant la progéniture devrait produire un changement dans une pénétrance globale aussi bien vers le bas et vers le hausse dans quelques générations (Figure 2). Dans nos travaux précédents, deux cycles de reproduction sélective a roulé la pénétrance moyenne à la baisse de 17 %...

Le but du présent protocole est de modifier la pénétrance de lethal phénotypes mutants squelettiques chez le poisson zèbre par reproduction sélective. Mutants létaux ne peuvent pas être cultivés à l’âge adulte et se sont élevés, donc ce protocole décrit une méthode de suivi et en sélectionnant une pénétrance à travers plusieurs générations de tests de descendance.

Décalage de pénétrance de Mutant squelettique létale Zebrafish Progeny test

Zebrafish mutant phenotypes are often incompletely penetrant, only manifesting in some mutants. Interesting phenotypes that inconsistently appear can be ...

L'objectif général de cette stratégie de croisement est d'augmenter ou de réduire la pénétrance du mutant. Cette méthode de sélection permet une compréhension plus complète des phénotypes mutants. En générant des souches mutantes à forte et faible pénétrance, toute la série phénotypique d'une mutation peut être comprise.La plupart des mutants du zebrafish sont létaux récessifs, de sorte que les mutants homozygotes meurent avant de pouvoir être croisés directement. Par conséquent, nous utilisons la stratégie classique d'élevage sélectif par test de descendance, que nous démontrons ici. Nous avons eu l'idée de cette méthode en tentant d'effectuer un enregistrement en laps de temps du développement de cellules osseuses ectopiques.Frustrant, des cellules osseuses supplémentaires apparaissaient fréquemment, nous avons donc entrepris de modifier la pénétrance des mutants par sélection génétique. Bien que nous appliquions cette méthode à l'échelle du poisson zèbre avec une lignée mutante, elle peut également être utilisée pour d'autres phénotypes mutants du poisson zèbre et probablement pour d'autres organismes. Après avoir préparé la lignée initiale de poissons zèbres non sélectionnés co

shifting-zebrafish-lethal-skeletal-mutant-penetrance-progeny

Research

Recherche

JoVE Journal

Developmental Biology

Biologie du développement

Ici, nous présentons une approche systématique de développement physiologiquement pertinente, sensible et...

In Vivo modélisation du génome humain morbide utilisant Danio rerio

Le poisson-zèbre est maintenant un outil établi et puissant pour modéliser les dystrophies musculaires, les myopathies congénitales et les maladies neuromusculaires associées. La biréfringence et le comportement d’évasion évoqué par le toucher sont deux tests non invasifs courants utilisés pour déterminer le degré de désorganisation musculaire et de déficience locomotrice des embryons de poisson-zèbre au cours du développement précoce.

Analyse des défauts musculaires squelettiques chez les larves de poisson-zèbre par biréfringence et tests de réponse d’échappement par évocation tactile

Le poisson-zèbre est un système modèle puissant pour la biologie du développement et la recherche sur les maladies humaines en raison de sa similitude génétique avec les vertébrés supérieurs. Ce protocole décrit une méthodologie permettant de créer des embryons de poisson-zèbre haploïde qui peuvent être utilisés pour des stratégies de dépistage avancé afin d’identifier les mutations récessives dans les gènes essentiels à l’embryogenèse précoce.

Production de haploïdes embryons de poisson zèbre par<em&gt; In Vitro</em&gt; Engrais

Poisson zèbre ont été utilisés comme des organismes modèle génétique fiable dans la recherche biomédicale, en particulier avec l’avènement des techniques de modification génétique. Lorsque les larves phénotypes sont supposés, identification de l’ADN d’extraction et de génotype peut être difficile. Ici, nous décrivons une procédure efficace de génotypage pour les larves de poisson zèbre, par coupure de queue, dès 72 h après la fécondation.

Extraction d’ADN de haut débit et le génotypage des larves de poisson zèbre 3dpf de découpage Fin

Les technologies CRISPR-Cas ont révolutionné le domaine de l’édition du génome. Cependant, trouver et isoler la modification souhaitée de la lignée germinale reste un goulot d’étranglement majeur. Par conséquent, ce protocole décrit une méthode robuste pour dépister rapidement les spermatozoïdes de poisson-zèbre injectés par F0 CRISPR pour les modifications de la lignée germinale en utilisant des techniques standard de PCR, de digestion de restriction et d’électrophorèse sur gel.

Dépistage des spermatozoïdes pour l’isolement rapide des modifications de la lignée germinale chez le poisson zèbre

Ce protocole décrit comment effectuer une édition efficace de la base d’adénine sans limitation PAM pour construire un modèle précis de maladie du poisson zèbre en utilisant zSpRY-ABE8e.

Édition de base efficace sans PAM pour la modélisation des maladies génétiques humaines chez le poisson zèbre avec zSpRY-ABE8e

Ce protocole décrit une procédure de dépistage de médicaments chez les larves de poisson-zèbre 3 à 7 jours après la fécondation, suivie d’une évaluation morphologique.

Dépistage de petites molécules et essais de toxicité chez les larves de poisson-zèbre à un stade précoce

Les RASopathies sont des syndromes génétiques multisystémiques causés par l’hyperactivation de la voie RAS-MAPK. Des variants potentiellement pathogènes en attente de validation émergent en permanence alors que de mauvaises preuves précliniques limitent le traitement. Ici, nous décrivons notre protocole in vivo pour tester et valider les niveaux d’activation ERK associés à RASopathy et sa modulation pharmacologique au cours de l’embryogenèse par imagerie FRET en direct chez le poisson-zèbre...

Un protocole efficace pour évaluer la modulation de l’activité ERK dans des modèles précoces de poisson zèbre du syndrome de Noonan via la microscopie FRET en direct et l’immunofluorescence

Ici, nous décrivons un protocole de génération de mutant maternel qui couple une ligne d’entraînement stable zpc :cas9 avec l’administration médiée par Tol2 de cassettes d’expression d’ARNsg.

Génération de mutants maternels à l’aide du poisson-zèbre knock-in zpc :cas9

Ce travail décrit un protocole pour quantifier la forme du cartilage craniofacial à l’aide de logiciels libres (tpsDigs2, MorphoJ et PAST) pour mesurer les changements de structure faciale chez les larves de poisson-zèbre.

Analyses morphométriques de la forme : la boîte à outils logicielle d’analyse pour la quantification de la forme craniofaciale chez le poisson-zèbre

Apprenez à modifier la pénétrance des mutants squelettiques léthaux chez le zebrafish par sélection génétique et test de descendance. Cette méthode permet d'étudier les mécanismes génétiques en générant des lignées à haute et basse pénétrance.

Décalage de pénétrance de Mutant squelettique létale Zebrafish Progeny test

Explorer plus de vidéos