Простой Поведенческая Анализ для тестирования зрительной функции в<em> Xenopus Laevis</em
Summary
Xenopus Laevis головастики предпочитают плавание на белом стороне черного / белого танка. Такое поведение руководствуется своим видением. На основе этого поведения, мы представляем простой анализ, чтобы проверить зрительные функции головастиков.
Abstract
Измерение зрительной функции в головастиков лягушки, Xenopus Laevis, позволяет скрининг для слепоты в живых животных. Оптокинетическим ответ видение основе, рефлексивно поведение, которое наблюдается у всех позвоночных протестированных. Головастик глаза маленькие, поэтому реакция хвост флип был использован в качестве альтернативной меры, которая требует квалифицированный специалист для записи тонкий ответ. Мы разработали альтернативный поведение анализа основан на том, что головастиков предпочитают, чтобы плавать на белом стороне бака при помещении в резервуар с обоих черных и белых сторон. Анализ, представленный здесь является недорогим, простым альтернатива, которая создает ответ, который легко измерить. Установка состоит из штатива, веб-камера и вложенных танков тестирования, доступной в большинстве Xenopus лабораторий. Эта статья включает в себя фильм, показывающий поведение головастиков, до и после разрыва зрительный нерв. Для того чтобы проверить функцию одним глазом, мы также включаем предтель результаты головастика, в которой каждый глаз прошли сетчатки аксотомии на последовательных дней. Будущие исследования могут разработать автоматизированную версию этого анализа для тестирования видение многих головастиков сразу.
Introduction
Xenopus Laevis были использованы в качестве модельного организма для изучения формирования глаз. Глаза быстро развиваться, растет до погашения менее чем за неделю тестирования генов или путей, которые оказывают влияние на визуальной разработки и функции. Чтобы проверить зрительные функции, оптокинетическим и оптомоторная ответ был использован у рыбок данио и Xenopus головастиков соответственно 1,2. Потому что глаза Xenopus головастиков относительно меньше, чем у рыбок данио, этот анализ требует использования специального оборудования и подготовленного персонала для выявления тонкий хвост-флип и глаз-движения поведение в Xenopus. Более надежная поведение в Xenopus является предпочтение для купания в резервуаре с белым фоном, который описан здесь 3. При размещении головастика в полтора черный / наполовину белый танк, предварительно метаморфических головастик быстро плывет к белой стороне резервуара. Ранее мы использовали эту пробу, чтобы определить, плюрипотентных клеток, полученныхГлаза были функциональны 4. Здесь мы приводим подробное версию этого анализа, который может быть использован для тестирования зрительной функции premetamorphic головастиков Xenopus.
Этот анализ является более простым, чем анализа отклика оптомоторная, так как он только требует установленный цифровую видеокамеру, цифровой программное обеспечение камеры и стандартного оборудования можно найти в большинстве Xenopus лабораторий. Кроме того, записанный ответ не требует специальной подготовки к результатам учетные. Наши представительства результаты показывают, что та же группа головастиков, претерпев двойной сетчатки аксотомии, плавать случайно вокруг танка. Мы также включили результаты поведение анализа из репрезентативной головастика, показывая, как один глаз может быть проверена для визуального ответ. Лист был включен так, что числа, полученные в ходе анализа могут быть вставлены и проанализированы. Этот лист может быть использован для определения головастиков испытаны, имеют ли визуальный отклик.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мы сообщаем здесь простой видение наведением поведенческий анализ, который может быть легко выполнена в рамках недели по минимально подготовленных персонала лаборатории. В то время как другие анализы требуют специального оборудования и опыта в поведении животных, этот анализ позвол?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа финансировалась за счет грантов от Национального института здравоохранения: EY015748, EY017964 (МЭЗ), и EY019517 (АСВ). Эта работа также была поддержана исследований в области профилактики слепоты неограниченный грант на офтальмологического отделения и Львов Центральной Нью-Йорке. Мы также хотели бы поблагодарить нашего зоотехник, Мэтью Mellini, за его отличную уход за животными и вмешалась в главную роль в этом видео.
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
- Maurer, C. M., Huang, Y. Y., Neuhauss, S. C. Application of zebrafish oculomotor behavior to model human disorders. Rev Neurosci. 22 (1), 5-16 (2011).
- Solessio, E., Scheraga, D., Engbretson, G. A., Knox, B. E., Barlow, R. B. Circadian modulation of temporal properties of the rod pathway in larval Xenopus. J Neurophysiol. 92 (5), 2672-2684 (2004).
- Moriya, T., Kito, K., Miyashita, Y., Asami, K. Preference for background color of the Xenopus laevis tadpole. J Exp Zool. 276 (5), 335-344 (1996).
- Viczian, A. S., Solessio, E. C., Lyou, Y., Zuber, M. E. Generation of functional eyes from pluripotent cells. PLoS Biol. 7 (8), (2009).
- Choi, R. Y., et al. Cone degeneration following rod ablation in a reversible model of retinal degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (1), 364-373 (2011).
- Viczian, A. S., Zuber, M. E. Tissue determination using the animal cap transplant (ACT) assay in Xenopus laevis. J Vis Exp. 16 (39), (2010).
- Nieuwkoop, P. D., Faber, J. . Normal table of Xenopus laevis (Daudin) : a systematical and chronological survey of the development from the fertilized egg till the end of metamorphosis. , (1994).
- Blackiston, D., Shomrat, T., Nicolas, C. L., Granata, C., Levin, M. A second-generation device for automated training and quantitative behavior analyses of molecularly-tractable model organisms. PLoS One. 5 (12), (2010).
- Rosemberg, D. B., et al. Differences in spatio-temporal behavior of zebrafish in the open tank paradigm after a short-period confinement into dark and bright environments. PLoS One. 6 (5), (2011).
- Dong, W., et al. Visual Avoidance in Xenopus Tadpoles is Correlated With the Maturation of Visual Responses in the Optic Tectum. J Neurophysiol. 101 (2), 803-815 (2009).
- Lan, L., et al. Noggin Elicits Retinal Fate In Xenopus Animal Cap Embryonic Stem Cells. Stem Cells. 27 (9), 2146-2152 (2009).
- De Robertis, E. M., Kuroda, H. Dorsal-ventral patterning and neural induction in Xenopus embryos. Annu Rev Cell Dev Biol. 20, 285-308 (2004).
