הפרוטוקול המתואר כאן מציג הליך פשוט וקל לביצוע לצביעה וניתוח סחוסי גולגולת פנים בזחל דג זברה בן 5 ימים. בעזרתו ניתן לחקור את האנטומיה, הצורה והגודל של מבנים אלה בתנאי התפתחות שונים.
מאמר שיטה
הפרוטוקול המתואר כאן מציג הליך פשוט וקל לביצוע לצביעה וניתוח סחוסי גולגולת פנים בזחל דג זברה בן 5 ימים. בעזרתו ניתן לחקור את האנטומיה, הצורה והגודל של מבנים אלה בתנאי התפתחות שונים.
דג הזברה, בהתחשב בשקיפות האופטית שלו, הוא מודל חולייתנים מצוין לחקר המנגנונים שבאמצעותם נוצרים סחוסים גולגולתיים בעובר. ניתן לסווג סחוסי גולגולת באופן כללי לשתי קבוצות, הנוירוקרניום והוויסקרוקרניום, אשר בתורם ניתן לחלק לקבוצות סחוס רבות הנחוצות לתמיכה במוח ולהוות את מנגנון ההזנה והנשימה, בין היתר. פרוטוקול זה יתאר תחילה הליך צביעה פשוט ומבוסס בדגי זברה כדי לדמיין את קבוצות הסחוס הללו, ואחריו מתודולוגיה לניתוח והפרדה של הנוירו-קרניום והוויסקרוקרניום. מנתיחות אלה ניתן להשיג בקלות מדדי צורה וגודל פשוטים, ובפרוטוקול זה זה מודגם לחיך, שהוא חלק מהנוירוקרניום הקדמי, רקמה המושפעת לעתים קרובות ברוב הפרעות הגולגולת בבני אדם. ניתן לשכפל את הפרוטוקול בצורה פשוטה גם במסגרות מוגבלות במשאבים, ובכך לספק כלי חינוכי רב ערך לסטודנטים לתואר ראשון להכיר את המורפולוגיה של הגולגולת.
הסחוס הגולגולתי בבעלי חוליות יוצא מאוכלוסיית תאים רב-פוטנטית הנקראת תאי הפסגה העצבית הגולגולתית1. תאים אלה מוגדרים תחילה בשוליים הגביים של הצלחת העצבית בעוברים מוקדמים, אשר לאחר מכן נודדים למרחקים גדולים כדי להגיע לאזור הגולגולת ולקשתות הלוע לפני שהם מבדילים 2,3. מנגנוני האיתות המניעים את הנדידה וההתמיינות הזו נשמרים ברובם בקרב בעלי חוליות 4,5. למרות זאת, הארגון, הגודל והצורה של אלמנטים בודדים של סחוס נבדלים בין המינים, מה שמוליד מורפולוגיות גולגולתיות מגוונות6. דג הזברה, במיוחד, התגלה כמערכת מודל רבת עוצמה לחקר מורפוגנזה גולגולתית, בהתחשב באופי השקוף של העוברים עד לשלבי הזחל. באמצעות הליכי צביעה פשוטים לסימון הסחוס, המורפולוגיה של מבנים גולגולתיים רבים בדגי הזברה אופיינה תחת הפרעות שונות למסלולי איתות 7,8,9 כמו גם כאשר עוברים או זחלים נחשפים למזהמים נפוצים הקיימים בסביבה10. הצביעה הכחולה האלצ'יאנית המתוארת כאן לסימון הסחוס כרוכה בשימוש בתנאים לא חומציים שתוקנו על ידי ווקר וקימל11, אשר שימש לאחר מכן על ידי מעבדות דגי זברה רבות העובדות על התפתחות הגולגולת 5,12,13,14,15,16,17,18,19 כולל תיאור השימוש במסגרות תיכון20., צביעה ללא חומצה שומרת על המבנים הגרמיים שלמים, ומאפשרת צביעת סחוס ועצמות יחד באמצעות כחול אלציאני ואדום אליזרין, בהתאמה. עם זאת, חסר פרוטוקול מפורט לצביעה כמו גם לביצוע דיסקציה מדויקת של סחוסי הגולגולת, במיוחד לסיוע לביצוע מחקרים כאלה במסגרות מוגבלות במשאבים.
למרות שמבנה שלד הפנים בדג זברה בוגר מורכב למדי, המורכב מ-43 עצמות שמקורן בסחוס21, סחוס הגולגולת בזחל 5 ימים לאחר ההפריה (dpf), שזה עתה רכש את היכולת להאכיל, הוא פשוט יחסית וניתן לחלק אותו באופן כללי לנוירוקרניום גבי וויסקרוקרניום גחוני4. מבנים אלה תומכים במוח, תורמים למנגנון ההזנה ויוצרים סחוסים תומכים לרקמות הזימים. הפרוטוקול המתואר כאן יאפשר צביעת סחוסי דג הזברה בכחול אלציאני, ואחריו נוהל מפורט לניתוח הנוירו-קרניום והוויסקרוקרניום למבנים נפרדים, שיאפשר בסופו של דבר אפיון קפדני של הצורה והגודל של סחוסים שונים במבנים אלה. כדוגמה, אנו מודדים את הממדים של האזור הקדמי של החך (גג הפה) שנקרא צלחת אתמואידית, שהיא חלק מהנוירוקרניום.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
התחזוקה של דג הזברה ונהלי הניסוי ששימשו במחקר זה אושרו על ידי ועדת האתיקה המוסדית של בעלי חיים, באמצעות הפניה TIFR/IAEC/2023-1.
1. הכנת ריאגנטים
2. איסוף עוברים
3. מכתים כחולים אלציאניים
הערה: ללבוש כפפות בזמן ביצוע ניסוי זה
4. דיסקציה של שלד הגולגולת
5. כימות מידות הלוח האתמואיד
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שלד הגולגולת של דג הזברה הוא סחוסי לחלוטין עד 5 ימים לאחר ההפריה (dpf) ולכן ניתן לצבוע אותו באמצעות כחול אלציאני, שהוא צבע בסיסי המסוגל להיקשר לגליקוזאמינוגליקנים הנמצאים בשפע בסחוסים23. התוצאה היא שהסחוס נצבע בכחול (איור 1) כך שניתן להבחין בינו לבין רקמות אחרות שנמצאות בזחל באמצעות מיקרוסקופ סטריאו סטנדרטי שזמין ברוב סביבות המעבדה לתואר ראשון. ברגע שהחלמון נגרד (איור 1B) והעיניים מוסרות (איור 1C), אפשר לראות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מומים גולגולתיים מהווים את רוב כל המומים המולדים בבני אדם, ולעתים קרובות מובילים לתמותת תינוקות. עם זאת, האטיולוגיה הבסיסית ברוב האנומליות של הגולגולת עדיין לאהובהרה. מבני גולגולת פנים הם מורכבים בכל בעל חוליות נתון, ומנקודת מבט של הגדרת תואר ראשון, הדרישה הראשונה היא אפוא שיהיה כלי חינוכי המספק לסטודנטים סקירה כללית של מבנים מובחנים באזור הגולגולת. עם זאת, גישה לעובר יונקים במסגרות כאלה אינה אפשרית ברוב ההקשרים. דג הזברה, לעומת זאת, משמש כמערכת מודל קלה יותר לתחז...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין אינטרסים מתחרים להצהיר עליהם.
אנו מודים לד"ר קאלידס קוהלה ולצוותו על תחזוקת מתקן הדגים. SRN מכיר בתמיכה כספית מהמחלקה לאנרגיה אטומית (DAE), ממשלת הודו (מזהה פרויקט מס. RTI4003, DAE OM מס' 1303/2/2019/R\&D-II/DAE/2079 מיום 11.02.2020), תוכנית קבוצת השותפים של אגודת מקס פלאנק (M.PG. A MOZG0010) ומענק מחקר סטארט-אפ של מועצת המחקר למדע והנדסה (SRG/2023/001716). אנו מודים לד"ר שווטה ורמה מהמעבדה על הערות מאירות עיניים. אנו מודים ל-Swetha Nagarajan ול-Upal Chatterjee על העזרה ביצירת דמויות לכתב היד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אגרוז | לונזה ביו-סיינס | 50004 | לציפוי צלחות פטרי |
| כחול אלצ'יאני 8G | סיגמא-אולדריץ' | א3157 | להכתמת סחוסים |
| סידן כלוריד דיהידראט | סיגמא-אולדריץ' | 12022 | להכנת מאגרים |
| מצלמה | אולימפוס | DP28 | לרכישת תמונות |
| DAPI | רוש מדעי החיים | 10236276001 | לסימון גרעינים |
| אתנול | האניוול | 32221 | ממס לכתם כחול אלציאני |
| פיג׳י | גרסה: ImageJ 1.54f | ||
| מלקחיים | דומונט | דומונט | לביצוע נתיחות |
| גליצרול | MP ביו-רפואי | 193996 | להכנת שטיפות והרכבת דוגמאות |
| מי חמצן | MP ביו-רפואי | 194057 | להכנת תמיסת אקונומיקה |
| מגנזיום כלוריד הקסהידרט | SARD ביוסיינסס | SBRC0217 | להכנת מאגרים |
| מגנזיום גופרתי הפטהידרט | סיגמא-אולדריץ' | M2773 | להכנת מאגרים |
| MS-222 (טריקאין) | סיגמא-אולדריץ' | א5040 | להרדמת זחלים |
| אשלגן כלורי | סיגמא-אולדריץ' | עמ' 9541 | להכנת מאגרים |
| אשלגן הידרוקסיד | סיגמא-אולדריץ' | 484016 | להכנת מאגרים |
| אשלגן פוספט מונו-בסיסי | סיגמא-אולדריץ' | עמ' 0662 | להכנת מאגרים |
| נתרן כלורי | סיגמא-אולדריץ' | S3014 | להכנת מאגרים |
| נתרן פוספט דו-בסיסי | סיגמא-אולדריץ' | 71640 | להכנת מאגרים |
| סטריאוסקופ | אולימפוס | SZX61 | לביצוע נתיחות |
| Tween-20 (טווין-20) | היימדיה | TC287 | חומר ניקוי, המשמש לחדירה לתאים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה