Entretien et élevage du poisson-zèbre

Biology II

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Summary

Le poisson-zèbre (Danio rerio) est un système modèle vertébré puissant pour l’étude du développement, de la modélisation de maladies et de la recherche de nouveaux traitements. Grâce à leur petite taille, un grand nombre de poissons-zèbres peuvent être logés au laboratoire à coût faible. Bien que les poissons-zèbres soient relativement faciles à entretenir, une attention particulière doit être donnée au régime alimentaire et à la qualité de l’eau en vue d’optimiser la santé des poissons et le succès de leur reproduction.

Cette vidéo fournit un aperçu de l’élevage et de l’entretien du poisson-zèbre au labo. Après un bref rappel sur l’habitat naturel du poisson-zèbre, les techniques essentielles pour recréer cet environnement au labo sont présentées, incluant les éléments clés des systèmes de recirculation d’eau des installations de poissons et la préparation des crevettes de saumure comme part du régime alimentaire des poissons-zèbres. De plus, la présentation inclut des informations sur comment des souches spécifiques de poissons-zèbres sont suivies dans le cadre du laboratoire, avec des références spécifiques à la collecte d’échantillons de nageoire caudale pour l’extraction d’ADN afin d’obtenir le génotype. Finalement, des modifications expérimentales de l’environnement du poisson-zèbre sont présentées comme des moyens pour améliorer notre compréhension de ces poissons, et par la suite, de nous-mêmes.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Les organismes modèles II : La souris, le poisson-zèbre et le poussin. Entretien et élevage du poisson-zèbre. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Un bon élevage est essentiel au succès des expériences réalisées sur les poissons-zèbres. Une qualité optimale de l’eau promeut la santé des poissons et une reproductibilité expérimentale. De plus, la production d’œufs de poissons-zèbres est hautement dépendante d’une alimentation correcte. Cette vidéo décrit comment les poissons sont logés et nourris au labo, des conseils sur le maintien et la gestion des stocks et un bref coup d’œil à comment l’environnement des poissons-zèbres est manipulé dans les expériences biologiques

Commençons par passer en revue les bases de l’habitat naturel des poissons.

Les poissons-zèbres sauvages sont originaires des eaux douces de l’Himalaya. Dans ce climat, les poissons passent la plupart de leur temps à se prélasser parmi les corps lents d’eau douce.

Comment ce paradis est-il recréé au labo ? Commençons avec la partie la plus importante : l’eau. Même si l’eau douce semble facile à obtenir, l’eau du robinet est toxique pour les poissons-zèbres à cause du chlore et des polluants potentiels. Par conséquent, l’eau d’aquarium doit être passée à travers un système de purification, comme une unité à osmose inverse. Des tampons de sels et de pH sont ajoutés par après à l’eau purifiée pour optimiser la salinité et le pH.

Pour maximaliser l’efficacité expérimentale, de nombreux poissons sont logés dans une quantité d’eau limitée. La saleté s’accumule rapidement avec tous ces poissons, rendant le renouvellement d’eau indispensable. Ce besoin crée une haute demande en eau, les installations de poissons utilisent donc un système de recirculation pour minimiser l’eau utilisée. L’eau sale est filtrée et stérilisée par traitement UV avant de retourner dans le système.

Les poissons-zèbres sont placés dans des cuves spéciales qui existent en plusieurs tailles. Les cuves sont couvertes pour réduire l’évaporation et empêcher les poissons de s’échapper. Pour permettre à la cuve de s’intégrer au système, le couvercle a des trous au travers desquels l’eau propre coule constamment. Le niveau d’eau reste stable grâce à un orifice de trop plein à l’arrière de la cuve, qui est protégé par une cloison avec de petits trous qui permet à l’eau sale, mais pas aux poissons, de sortir.

Malgré l’échange d’eau, des algues et des déchets solides peuvent tout de même se former dans les cuves, de ce fait elles ont besoin d’être nettoyées régulièrement.

Le contrôle des paramètres environnementaux dans les installations de poissons est aussi extrêmement important. La température est maintenue proche de 28°C, ou 80°F. Pour maintenir le rythme circadien des animaux, la lumière est contrôlée en cycle avec 14 heures de lumière et 10 heures d’obscurité.

Maintenant que nous avons vus les conditions d’hébergement des poissons-zèbres, parlons de leur régime alimentaire.

Dans leur habitat naturel, les poissons-zèbres consomment en grande partie du zooplancton et des insectes. Ce régime est recréé au labo par la combinaison de nourriture séchée et de petits organismes. Les larves ou les jeunes poissons grandissent bien avec des microorganismes vivants comme la paramécie, alors que les poissons adultes sont souvent nourris avec des poudres disponibles en commerce et des petits crustacés appelés crevettes de saumure.

Ces bestioles sont particulièrement disposées à la préparation en laboratoire, car leurs œufs peuvent être entreposés comme kystes dormants à température ambiante. Pour préparer les crevettes pour le repas, leurs carapaces sont retirées par traitement à la javel. Ensuite, les œufs désencapsulés sont lavés minutieusement. Les œufs sont alors transférés dans une colonne aérée pour permettre leur croissance en eau salée pendant environ un jour. Enfin, les crevettes écloses sont collectées et rincées dans une passoire et après mises en bouteilles pour le repas. Les poissons sont généralement nourris 2 à 3 fois par jour, en alternant nourriture vivante et sèche, et le flux d’eau est coupé lors de cette période de manière à ce que la nourriture ne s’en aille pas avant d’être mangée.

Maintenant que vous savez comment héberger et nourrir les poissons, il est temps d’apprendre comment travailler avec eux et comment suivre votre stock de poissons.

Les installations de laboratoire hébergent beaucoup de types différents de poissons-zèbres, des souches sauvages aux poissons dont les génomes ont été modifiés avec des mutations perturbatrices et des transgènes insérés. Pour suivre tous ces poissons, les animaux avec le même background génétique sont placés ensembles dans des cuves labélisées. Les labels des cuves renseignent une information d’identification rigoureuse, incluant le génotype du poisson et sa date de naissance.

La fertilité des poissons-zèbres commence à diminuer après la première année de vie, par conséquent les stocks doivent être remplis à nouveau chaque année. Les poissons-zèbres issus de souches consanguines ne survivent pas bien, la diversité génétique doit donc être maintenue en collectant la progéniture de croisements de poissons sans lien de parenté, ou « outcrosses » .

Lors du croisement de lignes transgéniques ou mutantes, la progéniture portant la modification génétique désirée doit être identifiée par une expression fluorophore ou par son génotype. Pour connaitre le génotype, anesthésiez d'abord le poisson dans de la tricaine. Ensuite coupez une petite partie de la nageoire caudale comme source d'ADN.

Enfin, isolez l'ADN de l'échantillon de nageoire et utilisez le pour une analyse PCR pour identifier les séquences spécifiques. En attendant les résultats, gardez chaque poisson dans sa propre petite cuve labélisée avec un identifiant.

Maintenant que nous avons passé en revue les conditions standard d'élevage de poissons, regardons plusieurs moyens pour manipuler ces conditions en vue d’étudier les procédés biologiques.

La température de l’eau peut profondément affecter la santé du poisson-zèbre. Pour créer un modèle de diabète sucré, ces chercheurs traitent les poissons avec la toxine pancréatique, streptozocine, et les logent dans des cuves dont la température de l’eau est réduite. Les poissons diabétiques montrent les phénotypes attendus, tels que des dégâts aux reins et aux yeux, ainsi qu’une régénération de la nageoire caudale réduite, et peuvent être utilisés pour examiner la biologie du diabète.

Les cuves peuvent aussi être modifiées pour des objectifs expérimentaux spécifiques. Les études du comportement natatoire des poissons peuvent être utilisées comme mesure des comportements d’anxiété, d’agression ou sociaux. Ici, le suivi par vidéo est utilisé pour analyser la différence de comportement natatoire entre des poissons non traités et ceux traités avec des médicaments neuroactifs. Les études comme celle là aident à faire avancer notre compréhension des neurosciences et peuvent être un outil pour la découverte de médicaments.

La modification des conditions lumineuses peut aussi affecter les poissons-zèbres. Un traitement sous lumière intense peut être utilisé pour supprimer les cellules de détection de lumière de la rétine. Ces poissons ont la capacité de réparer les tissus rétiniens endommagés par la prolifération de cellules, ce qui est d’un intérêt significatif pour les chercheurs en dégénérescence rétinienne chez l’humain.

Vous venez de regarder la vidéo de JoVE sur l’entretien et l’élevage des poissons-zèbres. Nous avons passé en revue l’essentiel de comment ces poissons sont hébergés, nourris et gérés au laboratoire. Merci de nous avoir regardé !

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