Analisi morfometriche della forma: il software di analisi per la quantificazione della forma craniofacciale nel pesce zebra

Summary

Questo lavoro descrive un protocollo per quantificare la forma della cartilagine craniofacciale utilizzando software liberi (tpsDigs2, MorphoJ e PAST) per misurare i cambiamenti nella struttura facciale nelle larve di pesce zebra.

Abstract

I disturbi dello spettro alcolico fetale (FASD) sono caratterizzati da un vario insieme di disabilità fisiche, cognitive e comportamentali causate dall'esposizione prenatale all'etanolo, inclusi quelli che interessano lo scheletro facciale. I loci genetici sensibili all'etanolo contribuiscono a questo alto grado di variazione della FASD, che complica le analisi della forma del viso. Abbiamo già dimostrato di poter analizzare questi cambiamenti nella forma del viso derivanti dalle interazioni gene-etanolo nei pesci zebra. I pesci zebra sono un modello ideale per analizzare questa variazione per diversi motivi; (i) il 70% dei geni sono orologi tra umani e pesci zebra; (ii) la fecondazione esterna consente ai ricercatori di controllare il momento e il dosaggio dei trattamenti con etanolo; (iii) la struttura dello scheletrico facciale è conservata con i vertebrati; (iv) le larve traslucide permettono la visione diretta dei cambiamenti nella struttura scheletrica craniofacciale durante lo sviluppo. Tuttavia, analizzare la forma dello scheletro craniofacciale può essere difficile da valutare completamente con semplici misure lineari, poiché queste non catturano i cambiamenti complessivi di forma. Inoltre, i cambiamenti nella dimensione della testa possono complicare l'interpretazione dei dati. Per affrontare questo problema, abbiamo adottato un approccio morfometrico, analizzando la forma complessiva del volto attraverso analisi dei componenti principali tramite software freeware, tpsDigs2, MorphoJ e PAST. La combinazione di questo software permette il confronto a coppie della morfologia facciale complessiva. Qui, illustriamo il nostro approccio e l'analisi della forma del volto nei mutanti zebra trattati con etanolo, utilizzando questi programmi per condurre una serie di analisi statistiche multivariate complementari.

Introduction

I Disturbi dello Spettro Alcolico Fetale (FASD) sono caratterizzati da un'ampia gamma di difetti dello sviluppo, tra cui comportamentali, neurologici e^{fisici 1,2}. Tra questi difetti fisici sono inclusi difetti craniofacciali, come l'ipoplasia^mascellare 3,4,5,6. Sebbene il momento e il dosaggio dell'esposizione all'etanolo contribuiscano alla complessa eziologia del FASD, il contributo genetico gioca un ruolo significativo nell'eziologia

Protocol

Tutte le larve di pesce zebra utilizzate in questa procedura sono state allevate e riprodotte seguendo i protocolli IACUC consolidati approvati dall'Università di^{Louisville 23}.

NOTA: In questo studio sono stati utilizzati il ceppo di pesci zebra bmp7a^ty68a24 e i fratelli di tipo selvatico (tutti sullo sfondo AB), con pesci adulti mantenuti a 28,5 °C con un ciclo chiaro/buio di 14/10 ore. Utilizzare le linee appropriate in base ai risultati sperimentali desiderati. Usa acqua sterilizzata tramite osmosi inversa. Il sesso come variabile biolog....

Results

Per identificare i cambiamenti della forma facciale indotti dall'etanolo nei pesci zebra, abbiamo combinato applicazioni software liberamente disponibili per generare e quantificare dati morfologici dello scheletro facciale. Embrioni di pesci portatori adulti eterozigoti di bmp7a sono stati generati e trattati con etanolo da 6 a 24 hpf. Le larve di questi incroci erano fissate a 5 dpf e le cartilagini facciali erano colorate di Alcian Blue. Sono state prese immagini del visceroc.......

Discussion

Il FASD è caratterizzato da una vasta gamma di difetti dello sviluppo, inclusi difetti craniofaciali come l'ipoplasia della mandibola. I pesci zebra sono un modello forte per la FASD grazie alla loro conservazione genetica con l'uomo, all'elevata feconditudine, alle larve traslucide e alla fecondazione esterna. I pesci zebra sono stati utilizzati per decenni per studiare sia la formazione dello scheletro craniofacciale sia l'impatto dell'etanolo sullo sviluppo

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
tpsUtil, tpsDig2, MorphoJ	https://sbmorphometrics.org		Software gratuito - potrebbe richiedere permessi amministrativi per il download
PASSATO	https://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/		Software gratuito - potrebbe richiedere permessi amministrativi per il download
Microscopio composto a campo chiaro	Olympus	BX53