Summary

Un test comportamentale semplice for Testing Funzione visiva in<em> Xenopus laevis</em

Published: June 12, 2014
doi:

Summary

Xenopus laevis girini preferiscono nuotare sul lato bianco di un / serbatoio bianco nero. Questo comportamento è guidato dalla loro visione. Sulla base di questo comportamento, vi presentiamo un semplice test per testare la funzione visiva dei girini.

Abstract

Misurazione della funzione visiva nei girini di rana, Xenopus laevis, consente lo screening per la cecità di animali vivi. La risposta optocinetico è una visione-based, un comportamento riflessivo che è stato osservato in tutti i vertebrati esaminati. Occhi girino sono piccole quindi la risposta vibrazione coda è stato usato come misura alternativa, che richiede un tecnico addestrato per registrare la risposta sottile. Abbiamo sviluppato un saggio comportamento alternativo basato sul fatto che girini preferiscono nuotare sul lato bianco di un serbatoio quando posto in una vasca con lati sia in bianco e nero. Il saggio qui presentato è un poco costoso, semplice alternativa che crea una risposta che può essere facilmente misurata. L'installazione consiste in un cavalletto, webcam e serbatoi di prova nidificati, facilmente reperibili nella maggior parte dei laboratori di Xenopus. Questo articolo include un filmato che mostra il comportamento dei girini, prima e dopo aver tagliato il nervo ottico. Al fine di testare la funzione di un occhio, includiamo anche rappresentantirisultati rappresentative di un girino in cui ogni occhio ha subito assotomia retinica in giorni consecutivi. Studi futuri potrebbero sviluppare una versione automatizzata di questo test per verificare la visione di molti girini in una volta.

Introduction

Xenopus laevis sono stati utilizzati come organismo modello per studiare la formazione dell'occhio. Gli occhi si sviluppano rapidamente, crescita verso la maturità in meno di una settimana per i geni di prova o percorsi che hanno un effetto sullo sviluppo visivo e la funzione. Per testare funzione visiva, la risposta optocinetico e optomotor è stato usato in zebrafish e girini Xenopus rispettivamente 1,2. Perché gli occhi dei girini di Xenopus sono relativamente più piccolo di zebrafish, questo test richiede l'uso di attrezzature specializzate e personale addestrato per rilevare la coda-flip e movimenti oculari comportamento sottile in Xenopus. Un comportamento più robusto in Xenopus è la preferenza per il nuoto in un serbatoio con uno sfondo bianco, che viene qui descritto 3. Quando si posiziona un girino in mezzo serbatoio nero / mezzo bianco, il girino pre-metamorfica nuota rapidamente al lato bianco del serbatoio. Abbiamo già usato questo test per determinare se pluripotenti cellule derivategli occhi erano funzionali 4. Qui riportiamo una versione dettagliata di questo saggio, che può essere utilizzato per testare la funzione visiva di premetamorphic girini Xenopus.

Questo test è più semplice del saggio risposta optomotor, dal momento che richiede solo una videocamera montata digitale, software fotocamera digitale e dotazione standard trovata nella maggior parte dei laboratori di Xenopus. Inoltre, la risposta registrata richiede alcuna formazione specifica ai risultati ottenuti. I nostri risultati rappresentativi mostrano che lo stesso gruppo di girini, che hanno subito doppio assotomia retinica, nuotano attorno al serbatoio. Abbiamo anche incluso i risultati del test comportamento di un girino rappresentante, mostrando come un occhio può essere testato per la risposta visiva. Un foglio di lavoro è stato incluso in modo che i numeri acquisiti durante il dosaggio possono essere inseriti e analizzati. Questo foglio può essere utilizzato per determinare se i girini testati hanno una risposta visiva.

Protocol

Animal Care Il Xenopus laevis girini utilizzati in questo studio sono stati coltivati, allevati e trattati secondo le procedure approvate dal Upstate Medical University IACUC e la Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio. 1. Impostazione Pre-comportamento: Girini Ottenere fecondati embrioni di Xenopus da una sorgente disponibile in commercio o in vitro fecondare ovociti, come descritto in precedenza 6. …

Representative Results

I rapporti precedenti hanno dimostrato che premetamorphic girini Xenopus preferiscono nuotare sul lato bianco di un / serbatoio bianco e nero chiamato questo test, sullo sfondo Preferenza colore Assay 3 Abbiamo modificato questo test per testare la funzione visiva di entrambi gli occhi di girini in meno di una settimana. In questo modo, i loro occhi possono essere raccolti per l'esame istologico. Mostriamo qui come la risposta è dovuta a stimoli visivi. In Mo…

Discussion

Riportiamo qui un semplice test comportamentale visione-guida che può essere facilmente eseguita in meno di una settimana da personale di laboratorio minimamente addestrato. Mentre altri test richiedono attrezzature specializzate e competenze in comportamento animale, questo test permette un rapido test per determinare la funzione visiva. Un altro test comportamentale, il saggio evitare di Visual, è stato sviluppato per determinare come la Tectum contribuisce alla percezione visiva in Xenopus 10. Q…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato finanziato da sovvenzioni dal National Institutes of Health: EY015748, EY017964 (MEZ), e EY019517 (ASV). Questo lavoro è stato supportato anche dalla ricerca per la prevenzione cecità illimitato Sovvenzione al reparto di Oculistica ed i Lions di Central New York. Vorremmo anche ringraziare il nostro tecnico animali, Matteo Mellini, per la sua eccellente cura degli animali e intervenendo per recitare in questo video.

Materials

1/2-gal. Flex-Tank with Cover eNasco SB19271M size: 5-3/8" x 7" x 3-3/4"
Black electrical tape
White tissue paper
Large Inoculating Turntable VWR 50809-022 size: Dia 114.3 x  H 76.2 mm (4 1/2  x  3")
Durasorb Underpad VWR 82004-836 size: 43.2 x 60.1 cm (17 x 24")
Kim wipe Krackeler Scientific, Inc. 1945-34155-CS
Standard Tripod various
iSight camera or webcam Apple M8817LL/A Good for larger tadpoles but small ones are difficult to see
Portable computer Apple/PC various We used a 13" MacBook, 2 GHz Intel Core 2 Duo running MacOSX Lion 10.7.5
MiniDV Handycam Camcorder SONY DCR-HC42 Connected by firewire to the computer with a 6-conductor and 4-conductor alpha FireWire 400 
Handycam Station SONY DCRA-C121 This can be used for connecting firewire to camera
QuickTime Player software Quicktime Version 10.1
26 Gauge Needle (5/8" length) VWR BD305115
Dumont #5 Forceps Biology Fine Science Tools 11295-10
Disposables
Gentamicin Sulfate [50 mg/ml] Fisher Scientific 17-528Z Stored at room temperature
Sylgard 184 Silicone Elastomer Fisher Scientific NC9644388
Instant Ocean Doctors Foster and Smith CD-116528 Stock solution = 100 g/L stored at room temperature
Sodium phosphate dibasic Sigma Aldrich S0876 Stock solution = 0.4 M stored at room temperature
Tricaine (Ethyl-3-aminobenzoate methanesulfonate salt) Sigma Aldrich A5040 Stock solution = 10% stored at -20˚C
In vitro fertilized embryos eNasco LM00490MX 100 embryos/unit

References

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Cite This Article
Viczian, A. S., Zuber, M. E. A Simple Behavioral Assay for Testing Visual Function in Xenopus laevis. J. Vis. Exp. (88), e51726, doi:10.3791/51726 (2014).

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