Name: 형태 측정 분석: 제브라피시에서 두개안면 형태 정량화를 위한 분석 소프트웨어 툴박스 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-27T13:45:00.000+00:00
Duration: 9 min 3 s
Description: 학습하세요 제브라피시 두개안면 형태 정량화 방법으로, 랜드마크 기반 기하학적 형태측정학과 다변량 통계 분석을 활용하여 미세한 형태 변화를 감지합니다. 이 프로토콜은 유전자-에탄올 상호작용 연구에 활용됩니다.

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<ol><li>May, P. A., Baete, A., Russo, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+and+characteristics+of+fetal+alcohol+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Prevalence and characteristics of fetal alcohol spectrum disorders.</a> Pediatrics. 134 (5), 855-866 (2014).</li>
<li>May, P. A., Gossage, J. P., Kalberg, W. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+and+epidemiologic+characteristics+of+FASD+from+various+research+methods+with+an+emphasis+on+recent+in-school+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Disabil+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">Prevalence and epidemiologic characteristics of FASD from various research methods with an emphasis on recent in-school studies.</a> Dev Disabil Res Rev. 15 (3), 176-192 (2009).</li>
<li>Klingenberg, C. P., Wetherill, L., Rogers, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prenatal+alcohol+exposure+alters+the+patterns+of+facial+asymmetry%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Prenatal alcohol exposure alters the patterns of facial asymmetry.</a> Alcohol. 44 (7-8), 649-657 (2010).</li>
<li>Smeriglio, P., Zalc, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cranial+neural+crest+cells+contribution+to+craniofacial+bone+development+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Osteoporos+Rep%22%5BJournal%5D)">Cranial neural crest cells contribution to craniofacial bone development and regeneration.</a> Curr Osteoporos Rep. 21 (5), 624-631 (2023).</li>
<li>Smith, S. M., Garic, A., Flentke, G. R., Berres, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+crest+development+in+fetal+alcohol+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res+C+Embryo+Today%22%5BJournal%5D)">Neural crest development in fetal alcohol syndrome.</a> Birth Defects Res C Embryo Today. 102 (3), 210-220 (2014).</li>
<li>Vo, H. D. L., Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ethanol+induces+craniofacial+defects+in+Bmp+mutants+independent+of+nkx2.3+by+elevating+cranial+neural+crest+cell+apoptosis%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicines%22%5BJournal%5D)">Ethanol induces craniofacial defects in Bmp mutants independent of nkx2.3 by elevating cranial neural crest cell apoptosis.</a> Biomedicines. 13 (3), (2025).</li>
<li>Brooks, E. R., Islam, M. T., Anderson, K. V., Zallen, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonic+hedgehog+signaling+directs+patterned+cell+remodeling+during+cranial+neural+tube+closure%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Sonic hedgehog signaling directs patterned cell remodeling during cranial neural tube closure.</a> Elife. 9, e60234(2020).</li>
<li>Eberhart, J. K., Parnell, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genetics+of+fetal+alcohol+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">The genetics of fetal alcohol spectrum disorders.</a> Alcohol Clin Exp Res. 40 (6), 1154-1165 (2016).</li>
<li>Fish, E. W., Murdaugh, L. B., Sulik, K. K., Williams, K. P., Parnell, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+vulnerabilities+to+prenatal+alcohol+exposure%3A+Limb+defects+in+sonic+hedgehog+and+GLI2+heterozygous+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res%22%5BJournal%5D)">Genetic vulnerabilities to prenatal alcohol exposure: Limb defects in sonic hedgehog and GLI2 heterozygous mice.</a> Birth Defects Res. 109 (11), 860-865 (2017).</li>
<li>Klem, J. R., Schwantes-An, T. H., Abreu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mutations+in+the+bone+morphogenetic+protein+signaling+pathway+sensitize+zebrafish+and+humans+to+ethanol-induced+jaw+malformations%5BTitle%5D)+AND+%22Dis+Model+Mech%22%5BJournal%5D)">Mutations in the bone morphogenetic protein signaling pathway sensitize zebrafish and humans to ethanol-induced jaw malformations.</a> Dis Model Mech. 18 (4), dmm052223(2025).</li>
<li>Swartz, M. E., Lovely, C. B., McCarthy, N., Kuka, T., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+ethanol-sensitive+mutants+identified+in+an+F3+forward+genetic+screen%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Novel ethanol-sensitive mutants identified in an F3 forward genetic screen.</a> Alcohol Clin Exp Res. 44 (1), 56-65 (2020).</li>
<li>Swartz, M. E., Wells, M. B., Griffin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+screen+of+zebrafish+mutants+identifies+ethanol-sensitive+genetic+loci%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">A screen of zebrafish mutants identifies ethanol-sensitive genetic loci.</a> Alcohol Clin Exp Res. 38 (3), 694-703 (2014).</li>
<li>Fernandes, Y., Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+models+of+fetal+alcohol+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Genesis%22%5BJournal%5D)">Zebrafish models of fetal alcohol spectrum disorders.</a> Genesis. 59 (11), e23460(2021).</li>
<li>Howe, K., Clark, M. D., Torroja, C. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+zebrafish+reference+genome+sequence+and+its+relationship+to+the+human+genome%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome.</a> Nature. 496 (7446), 498-503 (2013).</li>
<li>Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+gene-alcohol+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res%22%5BJournal%5D)">Animal models of gene-alcohol interactions.</a> Birth Defects Res. 112 (4), 367-379 (2020).</li>
<li>Lovely, C. B., Fernandes, Y., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fishing+for+fetal+alcohol+spectrum+disorders%3A+Zebrafish+as+a+model+for+ethanol+teratogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Zebrafish%22%5BJournal%5D)">Fishing for fetal alcohol spectrum disorders: Zebrafish as a model for ethanol teratogenesis.</a> Zebrafish. 13 (5), 391-398 (2016).</li>
<li>Marrs, J. A., Sarmah, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genius+of+the+zebrafish+model%3A+Insights+on+development+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicines%22%5BJournal%5D)">The genius of the zebrafish model: Insights on development and disease.</a> Biomedicines. 9 (5), 577(2021).</li>
<li>Gray, R., Lloyd, A., Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+between+the+bone+morphogenetic+protein+and+the+planar+cell+polarity+pathways+lead+to+distinctive+ethanol-induced+facial+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res+%28Hoboken%29%22%5BJournal%5D)">Interactions between the bone morphogenetic protein and the planar cell polarity pathways lead to distinctive ethanol-induced facial defects.</a> Alcohol Clin Exp Res (Hoboken). 49 (11), 2502-2519 (2025).</li>
<li>Mutsvangwa, T., Douglas, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphometric+analysis+of+facial+landmark+data+to+characterize+the+facial+phenotype+associated+with+fetal+alcohol+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Anat%22%5BJournal%5D)">Morphometric analysis of facial landmark data to characterize the facial phenotype associated with fetal alcohol syndrome.</a> J Anat. 210 (2), 209-220 (2007).</li>
<li>Klingenberg, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MorphoJ%3A+An+integrated+software+package+for+geometric+morphometrics%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ecol+Resour%22%5BJournal%5D)">MorphoJ: An integrated software package for geometric morphometrics.</a> Mol Ecol Resour. 11 (2), 353-357 (2011).</li>
<li>Rohlf, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Tps+series+of+software%5BTitle%5D)+AND+%22Hystrix%22%5BJournal%5D)">The Tps series of software.</a> Hystrix. 26, 1-4 (2015).</li>
<li>Hammer, O., Harper, D., Ryan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PAST%3A+Paleontological+statistics+software+package+for+education+and+data+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Palaeontol+Electron%22%5BJournal%5D)">PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis.</a> Palaeontol Electron. 4, 1-9 (2001).</li>
<li>Westerfield, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWesterfield%2C+M+%22The+Zebrafish+Book.+A+Guide+for+the+Laboratory+Use+of+Zebrafish+%28Danio+rerio%29%22">The Zebrafish Book. A Guide for the Laboratory Use of Zebrafish (Danio rerio)</a>. , 5th edition, University of Oregon Press. Eugene. (2007).</li>
<li>Dick, A., Hild, M., Bauer, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Essential+role+of+Bmp7+%28snailhouse%29+and+its+prodomain+in+dorsoventral+patterning+of+the+zebrafish+embryo%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Essential role of Bmp7 (snailhouse) and its prodomain in dorsoventral patterning of the zebrafish embryo.</a> Development. 127 (2), 343-354 (2000).</li>
<li>Aharon, D., Marlow, F. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sexual+determination+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Sexual determination in zebrafish.</a> Cell Mol Life Sci. 79 (1), 8(2021).</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>McGurk, P. D., Lovely, C. B., 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>Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+ethanol+levels+in+zebrafish+embryos+using+head+space+gas+chromatography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Quantification of ethanol levels in zebrafish embryos using head space gas chromatography.</a> J Vis Exp. (156), e60766(2020).</li>
<li>Klem, J. R., Gray, R., Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+zebrafish+Tol2+system%3A+A+modular+and+flexible+gateway-based+transgenesis+approach%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">The zebrafish Tol2 system: A modular and flexible gateway-based transgenesis approach.</a> J Vis Exp. (189), e64679(2022).</li>
<li>Suttie, M., Foroud, T., Wetherill, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facial+dysmorphism+across+the+fetal+alcohol+spectrum%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Facial dysmorphism across the fetal alcohol spectrum.</a> Pediatrics. 131 (3), e779-e788 (2013).</li>
<li>Lovely, C. B., Swartz, M. E., McCarthy, N., Norrie, J. L., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bmp+signaling+mediates+endoderm+pouch+morphogenesis+by+regulating+Fgf+signaling+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Bmp signaling mediates endoderm pouch morphogenesis by regulating Fgf signaling in zebrafish.</a> Development. 143 (11), 2000-2011 (2016).</li>
<li>Sheehan-Rooney, K., Swartz, M. E., Lovely, C. B., Dixon, M. J., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bmp+and+Shh+signaling+mediate+the+expression+of+satb2+in+the+pharyngeal+arches%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Bmp and Shh signaling mediate the expression of satb2 in the pharyngeal arches.</a> PLoS One. 8 (3), e59533(2013).</li>
<li>Dong, X. R., Wan, S. M., Zhou, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+differentiation+of+BMP7+genes+in+zebrafish%3A+bmp7a+for+dorsal-ventral+pattern+and+bmp7b+for+melanin+synthesis+and+eye+development%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Functional differentiation of BMP7 genes in zebrafish: bmp7a for dorsal-ventral pattern and bmp7b for melanin synthesis and eye development.</a> Front Cell Dev Biol. 10, 838721(2022).</li>
<li>McCarthy, N., Wetherill, L., Lovely, C. B., Swartz, M. E., Foroud, T. M., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pdgfra+protects+against+ethanol-induced+craniofacial+defects+in+a+zebrafish+model+of+FASD%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Pdgfra protects against ethanol-induced craniofacial defects in a zebrafish model of FASD.</a> Development. 140 (15), 3254-3265 (2013).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>tpsUtil, tpsDig2, MorphoJ</td><td><a href="https://sbmorphometrics.org/">https://sbmorphometrics.org</a></td><td></td><td>프리웨어 소프트웨어 - 다운로드를 위해 관리자 권한이 필요할 수 있습니다</td></tr><tr><td>과거</td><td><a href="https://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/">https://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/</a></td><td></td><td>프리웨어 소프트웨어 - 다운로드를 위해 관리자 권한이 필요할 수 있습니다</td></tr><tr><td>복합 밝시야 현미경</td><td>올림포스</td><td>BX53</td><td></td></tr></tbody></table>

형태 측정 분석: 제브라피시에서 두개안면 형태 정량화를 위한 분석 소프트웨어 툴박스

Morphometric Analyses of Shape: The Analysis Software Toolbox for Craniofacial Shape Quantification in Zebrafish

Fetal alcohol spectrum disorders (FASD) are characterized by a varying set of physical, cognitive, and behavioral disabilities caused by prenatal ethanol ...

morphometric-analyses-shape-analysis-software-toolbox-for

Research

연구

JoVE Journal

Developmental Biology

발생생물학

우리는 단일 세포의 세 차원 공 촛점 형광에서 가져 정의되지 않은 형태의 형태학의 변화를 측정하기 Imaris 신경 과학, ImarisXT 및 MATLAB을 사용하는 소프트웨어 플랫폼을 개발했습니다. 이 새로운 접근 방식은 수용체 활성화에 따라 세포 모양의 변화를 수량화하는 데 사용되므로 약물 발견을위한 가능한 추가 도구를 나타냅니다 할 수 있습니다.

3 차원 형광 이미지에서 세포 형태학의 변경 사항 단정 지을 분석 도구

실험 데이터의 시각화는 과학계에 결과를 제시하는 핵심 요소가되고있다. 성장하는 배아의 살아있는 시간 경과 기록의 생성은 복잡한 발달 과정의 더 나은 표현과 이해에 기여한다. 이 프로토콜은 제브라 피쉬의 단풍 나무 단백질의 광 변환을 통해 셀 라벨에 대한 단계별 가이드입니다.

sox10의 두개 안면 개발의 시각화 : 단풍 나무 형질 전환 제브라 피쉬의 선은 시간 경과 공 초점 현미경을 사용하여

시간 경과 공 촛점 이미징은 배아 발달의 특성에 유용한 강력한 기술이다. 여기에서, 우리는 방법을 설명하고 두개 안면 야생 형에서 형태 형성뿐만 아니라 PDGFRA, smad5 및 SMO 돌연변이 배아를 특징.

4D 공 초점 현미경을 사용하여 제브라 피쉬의 두개 안면 형태 형성 분석

아프리카 발톱 개구리 laevis의 배아의 구강 안면 크기 및 형상을 정량화하는 방법이 개발되었다. 이 프로토콜에서, 기존의 크기 측정은 구강 안면 현상 결함의보다 정교한 분석을 허용하기 위해 기하학적 morphometrics과 결합된다.

구강 안면 표현형의 정량화에 Xenopus의

Finite Element Analysis는 하중을 받는 구조물의 기계적 성능을 조사하는 데 자주 사용되는 도구입니다. 여기에서 우리는 제브라피시 턱의 생체 역학을 모델링하는 데 그 사용을 적용합니다.

Zebrafish의 턱 역학을 조사하기 위해 유한 요소 모델을 구축

많은 생물학적 구조 어려운 현대 형태 계측 학적 방법을 적용 할 수있어 쉽게 정의 최적 부족하다. 여기에서 우리는 크기를 정량화하고 변화를 형성하는 데 사용되는 세미 랜드 마크를 정의하는 계산 방법 다음 해부 및 microCT 스캔을 포함하여 마우스 음경 골 (음경의 뼈), 공부하는 방법을 설명한다.

음경 골의 해부, MicroCT 스캔 및 형태 학적 분석

개방형 소프트웨어를 사용한 이미지 세분화, 자동화된 모델링 패키지를 사용한 그룹 별 모양 분석 등 뇌 구조에 대한 형상 분석을 위한 반자동 프로토콜을 소개합니다. 여기서, 우리는 뇌 MR 이미지로부터 해마 세분화를 가진 3D 형상 분석 프로토콜의 각 단계를 시연한다.

뇌 구조의 3차원 형상 모델링 및 분석

여기서, 우리는 정상적인 발달 과정을 방해 하지 않고 제 브라 피시 배아의 크기를 감소 시키는 방법을 설명 한다. 이 기술을 사용 하면 크기 변경에 대 한 패턴 스케일링 및 개발 견고성을 연구할 수 있습니다.

배아 패턴 스케일링 연구를 위한 제 브라 피시 수술 크기 감소

여기에서는 마이크로컴퓨터 단층촬영을 기반으로 하는 방법을 자세히 설명하여 마우스의 두개악안면뼈의 3D 모델을 분할하고 측정하여 현재 방법으로 가능한 것보다 마우스의 두개악안면뼈 발달을 더 잘 평가할 수 있습니다.

3차원 마이크로컴퓨터 단층촬영을 사용한 마우스의 두개악안면 기형 분석

여기에 설명된 프로토콜은 생후 5일 된 제브라피쉬 유충의 두개안면 연골을 염색하고 해부하기 위한 간단하고 따라하기 쉬운 절차를 제시합니다. 다양한 발달 조건에서 이러한 구조의 해부학, 모양 및 크기를 연구하는 데 사용할 수 있습니다.

Alcian Blue로 염색한 Zebrafish 두개안면 조직의 해부

학습하세요 제브라피시 두개안면 형태 정량화 방법으로, 랜드마크 기반 기하학적 형태측정학과 다변량 통계 분석을 활용하여 미세한 형태 변화를 감지합니다. 이 프로토콜은 유전자-에탄올 상호작용 연구에 활용됩니다.

형태 측정 분석: 제브라피시에서 두개안면 형태 정량화를 위한 분석 소프트웨어 툴박스

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