Modelowanie płodowych zaburzeń alkoholowych u danio pręgowanego w celu scharakteryzowania wpływu niekorzystnego środowiska embrionalnego na zachowania społeczne dorosłych

Celem naszego laboratorium jest zrozumienie, w jaki sposób geny oddziałują na rozwój mózgu, wpływając na zachowanie. W naszym laboratorium używamy danio pręgowanego, aby zrozumieć, w jaki sposób czynnik środowiskowy, taki jak ekspozycja na alkohol podczas rozwoju, prowadzi do zmian w genach danio pręgowanego, a tym samym wpływa na rozwój mózgu i prowadzi do zmian w zachowaniu. Naszym ogólnym celem jest zrozumienie, czy profil genetyczny danej osoby sprawia, że jest ona bardziej lub mniej narażona na wpływ embrionalnej ekspozycji na alkohol. Tak więc w naszej dziedzinie używamy obecnie automatycznego śledzenia, które zwiększa przepustowość, i używamy zaawansowanej edycji genetycznej, takiej jak technologia CRISPR. Połączenie tych dwóch elementów razem pozwala nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób interakcje gen-środowisko prowadzą do zmian w zachowaniu. Po raz pierwszy udało nam się pokazać, że danio pręgowany może być używany do modelowania deficytów społecznych, które są związane z płodowymi zaburzeniami ze spektrum alkoholowego. W przeszłości danio pręgowany był wykorzystywany do modelowania poważniejszych skutków prenatalnej ekspozycji na alkohol. W szczególności to, do czego były używane, to poszukiwanie wad fizycznych spowodowanych wysokimi dawkami alkoholu przez długi czas. Jako dziedzina nie wiedzieliśmy, czy danio pręgowany może być wykorzystany do modelowania wad społecznych związanych z płodowymi zaburzeniami ze spektrum alkoholowego. Po raz pierwszy udało nam się wykazać, że stosowanie niskiej dawki alkoholu przez bardzo krótki okres czasu prowadzi do wad społecznych u dorosłych danio pręgowanego.

[Instruktor] Na początek ustaw zbiorniki o pojemności 1,4 litra wzdłuż szerokości zbiornika o pojemności 37 litrów. Przykryj tył i dno 37-litrowego zbiornika białym falistym plastikiem, aby zwiększyć kontrast między eksperymentalną rybą a tłem. Następnie umieść tekturę falistą na zewnętrznej ścianie zbiorników o pojemności 1,4 litra, aby zwiększyć kontrast bodźca społecznego dla ryb doświadczalnych. Następnie włóż biały falisty plastik między zbiorniki o pojemności 1,4 litra i 37 litrów, aby ryby nie widziały się nawzajem podczas przebywania. Ustaw aparat w odpowiedniej odległości, aby uchwycić długość 37-litrowego zbiornika i połowy 1,4-litrowego zbiornika. Użyj lamp okapu akwarium wyposażonego w 15-watową lampę T8 o pełnym spektrum, aby oświetlić 37-litrowy zbiornik. Użyj internetowego generatora sekwencji losowych, aby zrandomizować wszystkie badania przed przeprowadzeniem testów behawioralnych. Następnie napełnij 37-litrowy zbiornik przeznaczony do testu behawioralnego wodą pasującą do stojaka mieszkaniowego. Upewnij się, że temperatura wody jest wyrównana ze stelażem obudowy w zakresie 2 stopni Celsjusza, a poziom wody we wszystkich zbiornikach jest identyczny. Zaznacz 5-centymetrowe odstępy wzdłuż długości 37-litrowego zbiornika na górze i na dole, aby utworzyć 10 stref o długości 5 centymetrów każda dla 50-centymetrowego zbiornika testowego. Następnie wybierz dwa samce i dwie samice z tej samej kohorty co ryby eksperymentalne, które będą działać jako bodziec społeczny. Za pomocą sieci złap 16-tygodniową rybę doświadczalną w zbiorniku mieszkalnym i umieść ją w pojemniku z wodą dla ryb. Następnie umieść rybę doświadczalną na środku areny testowej. Przed rozpoczęciem 20-minutowego okresu próbnego sprawdź, czy ustawienia wykrywania są zgodne z preferencjami użytkownika opartymi na wybranym oprogramowaniu. Przez pierwsze 10 minut utrzymuj nieprzezroczystą barierę między zbiornikami o pojemności 37 litrów i 1,4 litra. Następnie ostrożnie usuń nieprzezroczyste bariery, umożliwiając rybom doświadczalnym zobaczenie bodźca społecznego. Embrionalna ekspozycja na etanol stępiła reakcję ławicy, ponieważ ryby te nie zbliżyły się do mielizny. Ryby kontrolne miały znacznie silniejszą reakcję na żywą ławicę niż ryby wystawione na działanie 1% alkoholu. W obecności bodźca społecznego ryby kontrolne spędzały więcej czasu w strefie 1 w porównaniu z rybami traktowanymi etanolem. Ekspozycja na etanol w zarodkach nie upośledzała mobilności, ponieważ nie ma różnicy między grupami w różnych strefach podczas habituacji, gdy bodziec społeczny nie jest obecny. Nie ma różnicy w ilości czasu spędzanego przez ryby w strefie 1, gdy bodziec społeczny nie jest widoczny.