Method Article

ניתוחים מורפומטריים של צורה: ארגז כלים לתוכנת ניתוח לכימות צורת קרניופנים בדגי זברה

DOI:

10.3791/70345

⸱

February 27th, 2026

 ,  ,  , 
1Department of Biochemistry and Molecular Genetics, Alcohol Research Center, University of Louisville, 2Department of Pediatrics, Section of Developmental Biology, University of Colorado School of Medicine, Anschutz Medical Campus

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו מתארת פרוטוקול לכימות צורת הסחוס הקרניופציאלי באמצעות תוכנה חופשית (tpsDigs2, MorphoJ ו-PAST) למדידת שינויים במבנה הפנים של זחלי דגי זברה.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפרעות ספקטרום האלכוהול העוברי (FASD) מאופיינות במגוון מוגבלויות פיזיות, קוגניטיביות והתנהגותיות הנגרמות מחשיפה לאתנול טרום-לידתית, כולל אלו המשפיעות על שלד הפנים. לוקוסים גנטיים רגישים לאתנול תורמים לרמת השונות הגבוהה הזו ב-FASD, מה שמסבך את ניתוחי צורת הפנים. כבר הראינו בעבר שניתן לנתח את השינויים הללו בצורת הפנים כתוצאה מאינטראקציות בין גנים לאתנול בדגי זברה. דגי זברה הם מודל אידיאלי לניתוח שונות זו ממספר סיבות; (i) 70% מהגנים הם אורתולוגיים בין בני אדם לדגי זברה; (ii) הפריה חיצונית מאפשרת לחוקרים לשלוט בתזמון ובמינון של טיפולי אתנול; (iii) מבנה השלד של פניהם נשמר על ידי חולייתנים; (iv) זחלים שקופים מאפשרים צפייה ישירה בשינויים במבנה השלד הקרניופציאלי במהלך ההתפתחות. עם זאת, ניתוח צורת שלד הקרניופציאלי יכול להיות קשה להערכה מלאה באמצעות מדידות ליניאריות פשוטות, שכן הן אינן תופסות שינויים כלליים בצורה. בנוסף, שינויים בגודל הראש עלולים להקשות על פרשנות הנתונים. כדי להתמודד עם זה, נקטנו בגישה מורפומטרית, שבה ניתחנו את צורת הפנים הכוללת באמצעות ניתוחי רכיבים עיקריים באמצעות תוכנה חינמית, tpsDigs2, MorphoJ ו-PAST. השילוב של תוכנה זו מאפשר השוואה זוגית של מורפולוגיית הפנים הכוללת. כאן, אנו מתארים את הגישה והניתוח שלנו של צורת הפנים במוטנטים של דגי זברה שטופלו באתנול, תוך שימוש בתוכניות אלו לביצוע סדרת ניתוחים סטטיסטיים משלימים רב-משתניים.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפרעות ספקטרום האלכוהול העוברי (FASD) מאופיינות במגוון רחב של ליקויים התפתחותיים, כולל התנהגותיים, נוירולוגיים ופיזיים 1,2. בין הפגמים הפיזיים הללו נכללים ליקויים קרניופציאליים, כגון היפופלזיה של הלסת 3,4,5,6. בעוד שמועד ומינון החשיפה לאתנול תורמים לאתיולוגיה המורכבת של FASD, התרומה הגנטית ממלאת תפקיד משמעותי באטיולוגיה של FASD 6,7,8,9,10,11,12.<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל זחלי דגי הזברה ששימשו בהליך זה גודלו והורבעו בהתאם לפרוטוקולי IACUC שאושרו על ידי אוניברסיטת לואיוויל23.

הערה: זן דגי הזברה bmp7aty68a24 ואחים מסוג בר (כולם ברקע AB) שימשו במחקר זה, כאשר דגים בוגרים נשמרו בטמפרטורה של 28.5 מעלות צלזיוס עם מחזור אור/חושך של 14/10 שעות. השתמש בקווים המתאימים בהתאם לתוצאות הניסוי הרצויות. השתמש במים שעברו עיקור באוסמוזה הפוכה. המין כמשתנה ביולוגי אינו חל על שלבי ההתפתחות הנחקרו, שכן המין ניתן לזיהוי לראשונה בדגי זברה בסביבות 20-25 ימים לאחר ההפריה (dpf)25, לאחר כל הניתוחים.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כדי לזהות שינויים בצורת הפנים בדג זברה שנגרמו מאתנול, שילבנו תוכנות זמינות בחינם כדי ליצור ולכמת נתונים מורפולוגיים של שלד הפנים. עוברים מדגים בוגרים הטרוזיגוטיים bmp7a נוצרו וטופלו באתנול בין 6 ל-24 hpf. הזחלים מההכלאות הללו היו קבועים בעוצמה של 5 DPF, וסחסי הפנים הוכתמו בכחול אלקי. צולמו תמונות של הוויסרוקרניום עבור כל זחל בכל גנוטיפ וקבוצת טיפול (איור 1A-D). סחוס הוויסרוקרניום מסומן בתמונה מייצגת (

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

FASD מאופיין במגוון רחב של ליקויים התפתחותיים, כולל ליקויים קרניופציאליים כגון היפופלזיה בלסת. דגי זברה הם מודל חזק ל-FASD בשל שימורם הגנטי אצל בני אדם, פוריות גבוהה, זחלים שקופים וההפריה החיצונית. דגי זברה משמשים כבר עשרות שנים לחקר היווצרות שלד הקרניופציאלי והשפעת האתנול על התפתחות 6,12,13,15,18,28,29.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחקר שהוצג במאמר זה נתמך במענק מהמכון הלאומי לבריאות/המכון הלאומי לשימוש לרעה באלכוהול (NIH/NIAAA) R01AA031043 ל-C.B.L.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
tpsUtil, tpsDig2, MorphoJhttps://sbmorphometrics.orgתוכנה חינמית - ייתכן שתידרש הרשאות ניהול להורדה
עברhttps://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/תוכנה חינמית - ייתכן שתידרש הרשאות ניהול להורדה
מיקרוסקופ ברייטפילד מורכבאולימפוסBX53

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. May, P. A., Baete, A., Russo, J., et al. Prevalence and characteristics of fetal alcohol spectrum disorders. Pediatrics. 134 (5), 855-866 (2014).
  2. May, P. A., Gossage, J. P., Kalberg, W. O., et al. Prev....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Morphometric AnalysisCraniofacial ShapeZebrafish ModelFetal Alcohol SpectrumLandmark Based MorphometricsPrincipal Component AnalysisProcrustes ANOVACanonical Variate AnalysisMultivariate AnalysisShape Quantification

Related Articles