RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Zebra balığı yetişkin nörogenezi ve rejenerasyonunun hücresel ve moleküler mekanizmalarına ışık tutmak için, zebra balığı yetişkin telensefalonunda mekanik yaralanmalara neden olan invaziv cerrahi ve ardından bıçaklanmış hemisferdeki değişikliklerin immünohistokimya veya in situ hibridizasyon ile izlenmesi için bir protokol geliştirdik.
Yetişkin Zebrafish yaralanmadan sonra kendi merkezi sinir sistemini yenilemek için inanılmaz bir kapasiteye sahiptir. Hücresel yanıtı ve zebra balığı erişkin merkezi sinir sistemi (MSS) rejenerasyon ve onarım dahil moleküler mekanizmalarının araştırılması, biz yetişkin telencephalic yaralanma Zebra balığı model geliştirdi.
Bu yaklaşımda, elle zebrabalıkları yetişkin telencephalon içine bir insülin şırınga iğnesi iterek bir yaralanma oluşturur. Farklı sonrası yaralanma günlerde, balık beyinleri disseke ve hücre çoğalması, gliogenesis, ve nöron gözlemlemek için uygun işaretleri ile immünohistokimyasal ve / veya in situ hibridizasyon (ISH) Yazan lekeli, kurban edilmiştir. Kontralateral lezyonsuz yarıküre bir iç kontrol olarak hizmet vermektedir. RNA derin sıralama ile örneğin birlikte bu yöntem Zebrafish yetişkin telencephalon nöron, yenilenme ve tamir bir rolü olan yeni genlerin taranması için yardımcı olabilir.
Memeliler yetişkin hayatı boyunca yeni nöronlar oluşturmak için çok sınırlı bir kapasiteye sahip ve beyinde yetişkin nöron çoğunlukla lateral ventriküllerin subventricular bölgesi (SVZ) yer alan iki telencephalic bölgelere sınırlıdır ve dentatus bir subgranular bölgesi (SGZ) Hipokampta 1 gyrus. Memeliler da verimli, nörodejeneratif hastalıklar, inme, ya da yaralanma nedeniyle beyin hasarı tamir edemez. Kayıp nöronlar değiştirilmemiştir ve astrositler, mikroglia ve oligodendrosit glial hücreler de dahil olmak üzere farklı, yerine çoğalması gözlenir. Reaktif gliyoz denilen bu proliferatif işlemin bir sonucu olarak, zarar gören beyin dokusu nöronal ve aksonal rejenerasyonu 2-4 önleyen bir glial yara izi, oluşumu ile yalıtılmıştır.
Memeliler, teleost balık aksine Zebra balığı gibi yetişkin dönemlerinde bol miktarda yeni nöronlar oluşturmak ve yüksek rejeneratif ve proliferat varmerkezi sinir sistemi 2,5-7 lezyonlarını onarmak için potansiyel ive. Zebra balığı yetişkin beyin tüm yaşam 8-11 boyunca yeni nöronlar çok sayıda oluşturmak 16 farklı nöral kök hücre nişler bulunmaktadır. Yetişkin zebrabalıkları beynin bu özel çoğalması bölgelerde doğan nöronlar olgun ve mevcut nöron ağları 8,10,12-15 entegre olacak onların hedef alanlar, göç.
Yetişkin zebrabalıkları tespit progenitör bölgeleri arasında, telencephalic ventriküler zon en çok çalışılan nöronal kök hücre niş biridir. Bu progenitör niş hücreler kendi morfolojisi, bölünme oranı ve farklı glial veya nöronal markerlerin ekspresyonu ile ilgili olarak, üç ayrı tipte sınıflandırılabilir. Tip I ve tip II hücrelerin uzun süreçleri var hücreleri gibi radyal glial vardır. Onlar GFAP'ye, Nestin ve S100β dahil kök hücreleri işaretleri ifade. Tip II hücrelerin proliferat ederken hücreler çoğalmaya yok yazıne yavaş yavaş, hücre çekirdeği antijeni (PCNA) ile desoxythymidine analoglarının birleşme çoğalan olarak çoğalma markerlerin bunların ifadesi ile kanıtlanmıştır. Tip III hücreleri hızlı sinir atalarıdır olmak ve bu PSA-NCAM 5,16 olarak nöral işaretleyici genleri ifade kararlıyız bölünen hücreler vardır.
Teleost balık rejeneratif kapasitelerinin iyi belgelenmiş olmakla birlikte, sadece az sayıda yayın yaralanma 15,17-22 tepki olarak yetişkin telencephalon nöronal rejenerasyon dahil hücresel ve moleküler mekanizmaları tarif edilen ve detaylı bir şekilde araştırılmıştır. Zebra balığı erişkin merkezi sinir sistemi yenilenme ve tamir karıştığı mekanizmalarını deşifre etmek ve bünye ve rejeneratif nöron arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları anlamak için, biz yetişkin telencephalic yaralanma Zebra balığı model geliştirdi. Burada, biz telencephalic hemisph birinde bir yaralanma oluşturmak için görsel nasıl anlatacağızbir şırınga iğnesi yardımıyla eres, bir iç kontrol olarak kontralateral lezyonsuz yan tutarken. Biz de hücre çoğalması ve immünhistokimya gen ifadesinde ve in situ hibridizasyon deneylerinde yaralanması üzerine değişiklikleri izlemek için nasıl göstereceğim.
Zebra balığı Technology (KIT) Karlsruhe Enstitüsü Toksikoloji ve Genetik (ITG) Enstitüsü balık tesisi tutuldu. Hayvanlar üzerinde deneyler Alman hayvan koruma standartlarına uygun olarak yapılmış ve Baden-Württemberg Hükümeti, Regierungspräsidium Karlsruhe, Almanya (Aktenzeichen 35-9185.81/G-272/12 'Adulte Neurogenese') tarafından onaylanmıştır.
1.. Telencephalon bir Bıçak Yaralanması oluşturuluyor
2.. Telencephalic Yaralanma Etkisi Analizi
Bu makalede açıklanan iş akışını kullanarak, bir lezyon bir yetişkin zebrabalıkları telencephalon (Şekil 1A-1B) sağ hemisfer girmiştir. Doğru bir yaralama telencephalon (Şekil 3C) ve bütün beyin zarı boyunca ventral dorsal uzanan bir lezyon kanal yol açar. Lezyon hemisfer birine sınırlı olmalı ve medial ventrikül çapraz olmamalıdır. Lezyon kanal aydınlık alan mikroskobu (Şekil 3C) ile görünür ve yaklaşık 35 gün sonra 15 iyileşmiş olacak.
3-7 DPL de ve S100β (Şekil 3B) immünohistokimya 15 ile bulgulanabilir; Daha önce, hücre çekirdeği antijeni (PCNA Şekil 3A) çoğalan bir yukarı-regülasyonu yaralama sonra gösterilmiştir. PCNA ve S100β ait boyama radyal glial hücrelerin çoğalmasını gösteren örtüşmektedir.
FBalık 24: urthermore, oligodendrosit öncü hücreleri (OPC) görselleştirmek için, bir bıçak yarası deney Tg (EGFP olig2) üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bir anti-GFP antikorla boyama üzerine, lezyon kanal yakın OPC birikimi (Şekil 3D) tespit edilebilir. Bu birikim geçicidir ve OPC kümeler 35 DPL 15 de artık gözlenmez.
Lezyon düzgün tanıtıldı değilse, lezyon kanal görünür olmayacak ve yukarı-regülasyonu PCNA'ya ve S100β veya OPC birikimi tespit olmayacaktır. PCNA beyin hasarı için en hassas belirtecidir. Bıçak yarası verimliliğini doğrulamak için ve her iki hemisferde yaralı olduğunu hariç tutmak için, kuvvetli bir zaman bir anti-PCNA antikoru ile bölümleri leke önerilir. Bir doğru tanıttı lezyonda, PCNA anlamlı olmalıdır up-regüle tek yarıkürelerinin (kadar 15 4-kat). Çoğu durumda olmasına rağmenSadece gen ekspresyonu değişiklikleri izlemek için bir iç kontrol olarak kontralateral lezyonsuz yan kullanmak yeterlidir, bu son derece vahşi tip beyinlerinin telencephalic yarıküre içindeki ifadesi ile, kontrol yarımkürede gen ifadesini karşılaştırmak için tavsiye edilir. Bu şekilde, her iki yarımkürede etkileyecek gen ifadesi üzerindeki lezyon herhangi bir sistemik etkileri tespit edilebilir.
Levha sistematik bir transkripsiyon düzenleyici (TR'ler) ifade ekran ile bir arada deneyi yara (25 ve Schmidt et al., Yayınlanmamış) da nöron ve rejenerasyon (Şekil 4A-4C) olası bir rol ile TR genleri tanımlamak için kullanılabilir.
Bu yaklaşım, telencephalon olarak ifade edilmiştir ve ekspresyonu yaralanması (Şekil 4A-C) 'ye tepki olarak düzenlenir kadar spesifik olan faktörlerin bir dizi belirlemiştir.
Şekil 1.. Yetişkin zebrabalıkları telencephalic bıçaklama yaralama şematik. A) Bir insülin şırınga iğnesi bir telencephalic yaralanma oluşturmak için bir yetişkin zebrafish kafatası ile itilir. Beyaz çizgi, iki telencephalic hemisfer arasında sınır temsil eder ve yeşil çapraz bir yetişkin zebrabalıkları beyin bıçak yarası. B) dorsal bakış konumunu gösterir kesik. Büyük beyin alanları belirtilmiştir. Yeşil çapraz bağlı zedelenme. C) telencephalic yaralanmasına neden hizmet iğne, ucu 2 mm boyutlarında konumunu göstermektedir. Koku alma ampul (ob), telencephalon (tel) ve optik TECTUM (ot).

Şekil 2. SBir kesilmiş agaroz bloğunda bir yetişkin zebrabalıkları beyin chematic gösterimi hemen önce vibratome kesit. Anterior kadardır. Koku alma ampul (ob), telencephalon (tel), optik TECTUM (ot), beyincik (cb) ve medulla (m). Ölçek çubuğu: 500 mikron.

Şekil 3.. Yara bıçaklanma Rejeneratif tepkiler. 5 günde AD) Yetişkin Zebra balığı beyin bıçakla yaralanması sonucunda ventriküler zon (oklar) up-regüle (DPL). AB) proliferatif işaretleyici PCNA (A) ve radyal glial işaretleyici S100β (B) lezyon gönderebilirsiniz. (C) lezyon kanal parlak alan aydınlatma (oklar) altında görülebilir. Ventriküler bölge yeşil bir çizgi ile gösterilir. (D) Oligodendrosit öncü hücreler (olig2: EGFP +)) lezyon (okların yerinde biriken. Ölçek çubuğu: 200 mikron. Tüm panellerde, sağ hemisfer lezyonlu yarıküre. Dorsal kadardır. A ila D içindeki kesikli çizgi beyin zarı ile subpallium arasındaki sınırı belirtmektedir.

Gözlenmiş Şekil 4. Bıçaklanma yanıt olarak up-regüle genlerin örneği. Eomesa doğru telencephalic hemisferde (A, B) ve sox4a (C) mRNA ifadesi (bıçakladı yarıküre) arasında güçlü bir yukarı-regülasyonu (oklar) Not 5 DPL de in situ hibridizasyon ile. Sol hemisfer yaralanmamış ve kontrol olarak hizmet vermektedir. (B) A. dorsal dorsal telencephalic bölgenin daha yüksek bir büyütme kadar olduğunu gösterir. Ölçek çubuğu: A ve C için 200 mikron ve B. The için 55 mikronA kesikli çizgi ve C beyin zarı ve subpallium arasındaki mesafeyi gösterir. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
| KISALTMALAR | |
| AP | Alkalin Fosfataz |
| BCIP | 5-bromo-4-kloro-3'-indolyphosphate |
| BSA | Sığır serum albümin |
| CNS | Merkezi sinir sistemi |
| Kazmak | Dioksijenin |
| DMSO | Dimetil sülfoksit |
| DPL | Gün lezyonu gönderebilir |
| eomesa | Eomesodermin homolog bir |
| GFAP | Glial fibriller asidik protein |
| hr | Saat |
| HYBtampon | Hibridizasyon tamponu |
| ISH | in situ hibridizasyon |
| MeOH | Metanol |
| NBT | Nitro-mavi tetrazoliumu |
| OPC | Oligodendrosit ön-madde hücreleri, |
| PBS | Fosfat tamponlu tuzlu su |
| PCNA | Çoğalan hücre çekirdek antijeni |
| PFA | Paraformaldehyde |
| ProtK | Proteinaz K |
| PSA-NCAM | Polisialilatlanmış nöronal hücre yapışma molekülü |
| PTW | PBS,% 0.1 Tween-20 |
| RNA | Ribonükleik asidin |
| RT | Oda sıcaklığı |
| SGZ | Subgranular bölge |
| sox4a | Gen 4a içeren SRY-box |
| SSC | Tuzlu-sodyum sitrat |
| SVZ'una | Bölge subventricular |
| TRs | Transkripsiyon düzenleyiciler |
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
Zebra balığı yetişkin nörogenezi ve rejenerasyonunun hücresel ve moleküler mekanizmalarına ışık tutmak için, zebra balığı yetişkin telensefalonunda mekanik yaralanmalara neden olan invaziv cerrahi ve ardından bıçaklanmış hemisferdeki değişikliklerin immünohistokimya veya in situ hibridizasyon ile izlenmesi için bir protokol geliştirdik.
N. Borel ve balık evi ekibine, mikroskopi konusundaki yardımları için M. Rastegar'a ve el yazması hakkındaki yorumları için T. Dickmeis'e teşekkür ederiz. AB IP ZF-Health, FP7-HEALTH-2007-B2, NeuroXsys, Interreg Yukarı Ren Vadisi Sentetik Biyoloji Ağı (NSB-Yukarı Ren) ve BMBF tarafından finanse edilen ağ EraSysBio'nun desteği için minnettarız.
| Tricaine | Sigma | 335.2 | |
| 10x DPBS (-/-) | Yaşam teknolojileri | 14200-083 | |
| 30 G şırınga (Omnican 40) | B.Braun Melsungen | 916162 | |
| Polietilen kalıplama kabı tepsisi | Polysciences, Inc | 17177C-3 | |
| PeqGOLD Evrensel Agaroz | Peqlab | 35-1020 | |
| Sığır serum albümini | Biochrom | W 2835919108 | |
| Aqua Poly / Mount | Polysciences, Inc | 18606-20 | |
| Tween 20 | Carl Roth | 9127.1 | |
| DMSO | Carl Roth | A994.2 | |
| Diseksiyon iğnesi | Carl Roth | KX93.1 | |
| Paraformaldehit | Carl Roth | 335.2 | |
| Loctite 414 | Schö ffler und Wö rner | 06 1362 0020 | |
| Cam slaytlar | Labonord | 5305103 | |
| Kapak fişleri 24 x 60 mm | Labonord | 5305060 | |
| Petri kapları, 94 mm | Greiner bio-one | 632180 | |
| Falcon tüpleri, 15 ml | Greiner bio-one | 188261 | |
| 24 kuyulu plaka | Greiner bio-one | 662160 | |
| Anti-S100 (1:500) | Dako | Z031101-2 | |
| Anti-PCNA (1:400) | Dako | M087901 | |
| Anti-GFP (1:1,000) | Aves Labs | GFP-1020 | |
| anti-Dig AP-bağlı antikor | Roche Diagnostik | 11093274910 | |
| 5-Bromo-4-kloro-3-indolil-fosfat (BCIP) | Roche Diagnostik | 1383221 | |
| 4-Nitroblue tetrazolyum klorür (NBT) | Roche Diagnostics | 1383213 | |
| Proteinaz K | Roche Diagnostics | 1092766 | |
| Polietilen kalıplama kabı tepsisi | Polysciences | 17177C-3 | |
| Vibratom VT1000S | Leica | ||
| Konfokal mikroskop Sp5 DM6000 | Leica | ||
| Diseksiyon mikroskobu Nikon SMZ 645 | Nikon | ||
| 24 kuyulu düz tabanlı doku kültürü plakaları | Falcon kataloğu | 353226 | |
| Öğrenci Dumont #5 Forseps | Güzel Bilim Araçları | 91150-20 | |
| Cerrahi makas | Güzel Bilim Araçları | 91460-11 | |
| Danio rerio Tg(olig2:EGFP) | Shin et al.24 | ||
| Danio rerio WT suşları (örn., AB2O2) |