Содержание и разведение данио-рерио

Правильное содержание является залогом успеха экспериментов, проводимых на zebrafish. Оптимальное качество воды способствует здоровью рыб и воспроизводимости результатов экспериментов. Кроме того, продукция икры zebrafish в значительной степени зависит от полноценного питания. В данном видео описываются условия содержания и кормления рыб в лаборатории, приводятся рекомендации по обращению с животными и управлению популяциями, а также демонстрируются способы манипулирования средой обитания zebrafish в биологических экспериментах.

Для начала разберем основы содержания рыб в подходящей среде.

Дикие данио-рерио обитают в пресных водах Гималаев. В этом климате рыбы проводят большую часть времени в медленно текущих пресноводных водоемах.

Как воссоздать этот рай в лабораторных условиях? Начнем с самого важного: воды. Хотя пресная вода кажется легкодоступной, водопроводная вода токсична для данио-рерио из-за содержания хлора и возможных загрязняющих веществ. Поэтому аквариумная вода должна проходить через систему очистки, например, установку обратного осмоса. Затем в очищенную воду снова добавляют соли и pH-буферы для оптимизации солености и pH.

Для максимальной эффективности экспериментов большое количество рыб содержат в ограниченном объеме воды. Из-за высокой плотности посадки продукты жизнедеятельности накапливаются быстро, что делает замену воды необходимой. Эта потребность создает высокий спрос на воду, поэтому в рыбоводных установках используют систему рециркуляции для минимизации ее расхода. Грязная вода фильтруется и стерилизуется с помощью УФ-облучения перед возвратом в систему.

Данио-рерио содержат в специализированных аквариумах различных размеров. Аквариумы закрыты крышками для уменьшения испарения и предотвращения побега рыб. Чтобы аквариум был интегрирован в систему, в крышке предусмотрены отверстия, через которые постоянно поступает чистая вода. Уровень воды остается стабильным благодаря переливному отверстию в задней части аквариума, которое закрыто перегородкой с мелкими отверстиями, позволяющими вытекать грязной воде, но удерживающими рыб.

Несмотря на водообмен, в аквариумах все равно могут накапливаться водоросли и твердые отходы, поэтому их необходимо регулярно чистить.

Контроль условий окружающей среды в рыбоводных установках также крайне важен. Температура поддерживается на уровне около 28 °C или 80 °F. Для сохранения циркадных ритмов животных освещение регулируется по циклу: 14 часов света и 10 часов темноты.

Теперь, когда мы рассмотрели условия содержания данио-рерио, давайте поговорим об их рационе.

В естественной среде обитания данио-рерио в основном питаются зоопланктоном и насекомыми. В лабораторных условиях такой рацион воссоздается путем сочетания сухого корма и мелких организмов. Личинки и молодь рыб успешно развиваются на живых микроорганизмах, таких как инфузории-туфельки, в то время как взрослых рыб часто кормят коммерческими порошковыми кормами и мелкими ракообразными, известными как артемия.

Эти существа особенно удобны для лабораторного разведения, так как их яйца могут храниться при комнатной температуре в виде покоящихся цист. Для подготовки артемии к кормлению с их яиц удаляют твердые внешние оболочки путем обработки отбеливателем. Затем декапсулированные яйца тщательно промывают. После этого яйца переносят в аэрируемую колонну для выращивания в соленой воде в течение примерно одного дня. В завершение вылупившихся рачков собирают, промывают в сетчатом сите и помещают во флаконы для кормления. Рыб обычно кормят 2–3 раза в день, чередуя живой и сухой корм; при этом на время кормления поток воды отключают, чтобы корм не уплыл до того, как будет съеден.

Теперь, когда вы знаете, как содержать и кормить рыб, пришло время научиться работать с популяциями рыб и вести их учет.

В лабораторных рыбных хозяйствах содержат множество различных типов zebrafish: от штаммов дикого типа до рыб с модифицированными геномами, содержащими разрушающие точечные мутации и вставленные трансгены. Для учета всех этих рыб животных с похожим генетическим фоном содержат вместе в маркированных аквариумах. Маркировка аквариумов должна содержать исчерпывающую идентифицирующую информацию, включая генотип рыб и дату их рождения.

Фертильность zebrafish начинает снижаться после первого года жизни, поэтому популяции следует пополнять ежегодно. Zebrafish плохо выживают в качестве полностью инбредных линий, поэтому необходимо поддерживать генетическое разнообразие путем сбора потомства от скрещиваний неродственных рыб, или «ауткроссинга».

При ауткроссинге трансгенных или мутантных линий потомство, несущее желаемую генетическую модификацию, необходимо идентифицировать по экспрессии флуорофоров или с помощью генотипирования. Для проведения генотипирования сначала анестезируйте рыб в трикаине. Затем отрежьте небольшой фрагмент хвостового плавника в качестве источника ДНК.

Наконец, выделите ДНК из образца хвоста и используйте её для ПЦР-анализа с целью идентификации специфических последовательностей. В ожидании результатов держите каждую рыбу в отдельном маленьком аквариуме с соответствующей маркировкой.

Теперь, когда мы рассмотрели стандартные условия содержания рыб, давайте изучим способы изменения этих стандартов для исследования биологических процессов.

Температура воды в системе может оказывать глубокое влияние на здоровье zebrafish. Чтобы создать модель сахарного диабета, исследователи обрабатывают рыб панкреатическим токсином стрептозоцином и содержат их в аквариумах с пониженной температурой воды. Рыбы с диабетом демонстрируют ожидаемые фенотипы, такие как повреждение почек и глаз, а также замедление регенерации хвостового плавника, что позволяет использовать их для изучения биологии диабета.

Системы аквариумов также могут быть модифицированы для конкретных экспериментальных целей. Изучение плавательного поведения рыб может использоваться в качестве показателя тревожности, агрессии или социального поведения. В данном случае видеотрекинг применяется для анализа различий в плавательном поведении между необработанными рыбами и рыбами, получавшими нейроактивный препарат. Подобные исследования помогают расширить наши знания в области нейробиологии и могут служить инструментом для поиска новых лекарственных средств.

Измененные условия освещения также могут влиять на zebrafish. Интенсивное световое воздействие может быть использовано даже для абляции светочувствительных клеток сетчатки. Такие рыбы способны восстанавливать поврежденную ткань сетчатки путем пролиферации клеток, что представляет значительный интерес для ученых, исследующих дегенерацию сетчатки у людей.

Вы только что посмотрели видео JoVE по содержанию и уходу за данио-рерио. Мы рассмотрели основные аспекты размещения, кормления и управления популяцией рыб в лаборатории. Спасибо за просмотр!