Bu çalışma, uygun maruzkalma yöntemlerinden embriyo işleme ve etanol analizine kadar kafa uzayı gaz kromatografisi kullanarak zebra balığı embriyosundaki etanol düzeylerini ölçmek için bir protokol tanımlamaktadır.
Method Article
Bu çalışma, uygun maruzkalma yöntemlerinden embriyo işleme ve etanol analizine kadar kafa uzayı gaz kromatografisi kullanarak zebra balığı embriyosundaki etanol düzeylerini ölçmek için bir protokol tanımlamaktadır.
Fetal Alkol Spektrum Bozuklukları (FASD), yüz dismorfolojileri ve nörolojik bozukluklar da dahil olmak üzere etanol kaynaklı gelişimsel defektlerin son derece değişken bir sürekliliğini tanımlar. Karmaşık bir patoloji ile, FASD her yıl Amerika Birleşik Devletleri'nde doğan her 100 çocuktan yaklaşık 1'ini etkiler. FASD'nin son derece değişken doğası nedeniyle, hayvan modelleri etanol kaynaklı gelişim kusurları mevcut mekanistik anlayış kritik kanıtlamıştır. Laboratuvarların giderek artan sayıda etanol kaynaklı gelişimsel kusurları incelemek için zebra balığı kullanarak odaklanmıştır. Zebra balıkları çok sayıda dıştan döllenmiş, genetik olarak çıkarılabilir, yarı saydam embriyo üretirler. Bu araştırmacılar tam olarak zamanlaması ve birden fazla genetik bağlamda etanol maruziyetinin dozajını kontrol etmek ve canlı görüntüleme teknikleri ile embriyonik etanol maruziyetinin etkisini ölçmek için izin verir. Bu, insanlar ile hem genetik ve gelişme koruma yüksek derecede ile birlikte, hangi etanol teratojenite mekanistik temeli çalışma için güçlü bir model olduğu zebra balığı kanıtlamıştır. Ancak, etanol maruziyetrejimleri bu çalışmalar arasında zebra balığı verilerinin yorumlanması şaşırttı farklı zebra balığı çalışmaları arasında farklılık göstermiştir. Burada kafa uzayı gaz kromatografisi kullanarak zebra balığı embriyolarında etanol konsantrasyonları ölçmek için bir protokoldür.
Fetal Alkol Spektrum Bozuklukları (FASD) nörolojik bozukluklar ve embriyonik etanol maruziyeti ile ilişkili kraniyofasiyal dismorfolojileri geniş bir dizi açıklar1. Birden fazla faktör, zamanlama ve etanol maruziyeti ve genetik arka plan dozajı da dahil olmak üzere, FASD varyasyonkatkıda2,3. İnsanlarda, bu değişkenlerin karmaşık ilişkisi, FASD'nin etyolojisini incelemeyi ve anlamayı zorlaştırır. Hayvan modelleri etanol teratojenite mekanistik temelanlayışımızı geliştirmede önemli olduğunu kanıtlamıştır. Hayvan modeli sistemleri geniş bir yelpazede FASD birden fazla yönünü incelemek için kullanılmıştır ve sonuçlar son derece insanlarda maruz kalma bulunan ne ile tutarlı olmuştur4. Kemirgen model sistemleri FASD birçok yönünü incelemek için kullanılır, fareler en yaygın olan5,6,7. Bu çalışmanın çoğunluğu erken etanol maruziyeti gelişimsel bozukluklar üzerinde duruldu8, daha sonra etanol maruz ilikal anomalilere neden olduğu gösterilmiştir rağmen9. Ayrıca, farelerin genetik yetenekleri büyük ölçüde FASD10,11genetik temelleri araştırmak için yeteneğimizi yardımcı olmuştur. Farelerde bu çalışmalar kuvvetle sonik kirpi yolu ile gen-etanol etkileşimleri olduğunu göstermektedir, retinoik asit sinyalizasyonu, Süperoksit dismutaz, Nitrik oksit synthase I, Aldh2 ve Fancd28,10,11,12,13,14,15,16,17,18, 19,20,21. Bu çalışmalar, hayvan modellerinin FASD ve onun altında yatan mekanizmaları anlamamızı ilerletmek için kritik öneme sahip olduğunu göstermektedir.
Zebra balığı etanol teratogenez22,23birçok yönünü incelemek için güçlü bir model sistemi olarak ortaya çıkmıştır. Dış döllenme, yüksek fecundity, genetik sedatability ve canlı görüntüleme yetenekleri nedeniyle, zebrabalığı ideal zamanlama, dozaj ve etanol teratogenez genetik gibi faktörlerir çalışma için uygundur. Etanol tam olarak sahnelenen embriyolar için uygulanabilir ve embriyolar daha sonra gelişimsel süreçler sırasında etanol doğrudan etkisini incelemek için görüntülenebilir. Bu çalışma doğrudan insanlarla ilgili olabilir, çünkü genetik gelişim programları zebra balığı ve insanlar arasında son derece korunur ve bu nedenle FASD insan çalışmaları24rehberlik yardımcı olabilir. Zebra balığı etanol teratogenezini incelemek için kullanılırken, embriyonik etanol konsantrasyonlarının raporlanmasında konsensüs eksikliği insanlara kıyasla zor25. Memeli sistemlerinde, kan-alkol düzeyleri doku etanol düzeyleri ile doğrudan ilişkilidir26. Zebra balıklarının çoğu, dolaşım sistemleri tam olarak oluşmadan önce embriyoları tedavi eder. İncelemek için hiçbir anne örneği ile, embriyo içinde etanol düzeylerini ölçmek için etanol konsantrasyonlarını değerlendirmek için bir süreç gereklidir. Burada kafa uzayı gaz kromatografisi kullanarak gelişmekte olan bir zebra balığı embriyosundaki etanol konsantrasyonlarını ölçmek için bir süreç anlatıyoruz.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu işlemde kullanılan tüm zebra balığı embriyoları, kurulan IACUC protokolleri27'yegöre yükseltildi ve yetiştirildi. Bu protokoller Austin'deki Texas Üniversitesi ve Louisville Üniversitesi tarafından onaylandı.
NOT: Bu çalışmada zebra balığı hattı Tg(fli1:EGFP)y1 kullanılmıştır28. Bu işlemde kullanılan tüm su steril ters ozmoz suyudur. Tüm istatistiksel analizler Graphpad Prism v8.2.1 kullanılarak yapılmıştır.
1. Embriyo ortamı nın yapılması
2. Su deplasmanı kullanarak embriyonik hacmin ölçülmesi
NOT: Bu protokolde 24 saat postfertilizasyon (hpf) embriyoları(Şekil 1)kullanılmaktadır. Hacim ölçümlerinde kullanılan embriyolar etanol analizinde kullanılmaz.


3. Embriyoların etanol ile tedavi
4. Kafa uzayı gaz kromatografisi için embriyoları işlemeden önce iş akışının hazırlanması
5. Kafa uzayı gaz kromatografisi için embriyoların işlenmesi
NOT: Hem korolarındaki hem de daha önce korolarından çıkarılan embriyolar seyreltme faktörlerinin hesaplanmasında tutarlılık açısından aynı şekilde tedavi edilir.
6. Ortam ve etanol standartlarının hazırlanması
7. Baş uzay gazı kromatografı hazırlama
NOT: Bu kurulum ve protokolün kullanılan gaz kromatografına bağlı olarak değiştirilmesi gerekebilir. Kafa uzayı gaz kromatografisi etanol düzeylerini ölçmek için kullanılır, ayırma için değil.
8. Kafa uzayı gaz kromatografisi kullanılarak numune ölçümleri
9. Örnek etanol pik entegrasyonu ve numune konsantrasyon analizi
NOT: 9.3'teki tüm değerler, tüm denklemlerin önceden doldurulduğu bir excel dosyasında hesaplanmıştır.




Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Kan etanol düzeyleri erken embriyonik zebra balıklarında belirlenemez, çünkü tam olarak oluşmuş bir dolaşım sistemi vardır. Zebra balığı embriyolarında etanol konsantrasyonu düzeyini belirlemek için, etanol düzeyleri doğrudan homojenize embriyonik doku dan ölçülür. Düzgün embriyonik etanol konsantrasyonları ölçmek için, embriyonik hacim dikkate alınmalıdır. Embriyo (sarısı ekli) ekstraembriyonik sıvı ile çevrili chorion (yumurta kabuğu) içinde oturur(Şekil 1). Embriyonun herhangi bir hacim ö...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Gelişimsel bir model sistemi olarak, zebra balıkları çevresel faktörlerin gelişim üzerindeki etkisini incelemek için idealdir. Onlar etanol çalışmalarında kesin zamanlama ve dozaj paradigmaları sağlar dıştan döllenmiş embriyolar, çok sayıda üretmek. Bu, canlı görüntüleme yetenekleri ve insanlar ile genetik ve gelişimsel koruma ile birlikte, zebra balığı teratoloji çalışmaları için güçlü bir model sistemi yapmak. Açıklanan kafa uzayı gaz kromatografisi kullanarak zebra balığı embriyoları geliştirmede embriyonik etanol kon...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Bu makalede sunulan araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri/Ulusal Diş ve Kraniyofasiyal Araştırma Enstitüsü (NIH/NIDCR) R01DE020884'ten J.K.E.'ye daha önce verilen hibelerle desteklenmiştir. ve Ulusal Sağlık Enstitüleri/Ulusal Alkol Bağımlılığı ve Alkolizm Enstitüsü (NIH/NIAAA) F32AA021320'den C.B.L.'ye ve Ulusal Sağlık Enstitüleri/Ulusal Alkol Bağımlılığı Enstitüsü'nden (NIH/NIAAA) R00AA023560'dan C.B.L'ye verilen hibe. Rueben Gonzales'e gaz kromatograf analizini sağladığı ve yardımcı olduğu için teşekkür ederiz. Tiahna Ontiveros ve Dr. Gina Nobles'a yardım da çok teşekkür ederiz.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Üniversiteye sözleşme ile sağlanan | hava | ||
| Analitik Terazi | VWR | 10204-962 | |
| Otomatik Numune Alma Cihazı, CP-8400 | Varian | Gaz Kromatografı Otomatik Numune Alma | |
| Cihazı Kalsiyum Klorür | VWR | 97062-590 | |
| Etanol | Decon Labs | 2701 | |
| Politetrafloroetilen/silikon septumlu ve plastik kapaklı gaz kromatograf şişesi 2 mL | Agilent | 8010-0198 | Şişeleri temizledikten sonra tekrar kullanabilir, ancak kapakları/septaları kullanamaz |
| Gaz Kromatografı, CP-3800 | Varian | ||
| Helyum | Üniversiteye sözleşme ile sağlanan | ||
| HP Innowax kılcal kolon | Agilent | 19095N-123I | 30 m x 0,53 mm x 1,0 μ m film kalınlığında |
| Hyrdogen | Üniversiteye yapılan sözleşme ile sağlanır | ||
| Magnezyum Sülfat (Heptahidrat) | Fisher Scientific | M63-500 | |
| Mikrosantrifüj tüpü 1.5 mL | Fisher Scientific | 2682002 | |
| Mikropipet uçları 10 & mu; L | Fisher Scientific | 13611106 | |
| Mikropipet uçları 1000 μ L | Fisher Scientific | 13611127 | |
| Mikropipet uçları 200 μ L | Fisher Scientific | 13611112 | |
| Petri kapları 100 mm | Fisher Scientific | FB012924 | |
| Pipetman L p1000L Mikropipet | Gilson | FA10006M | |
| Pipetman L p200L | Mikropipet Gilson | FA10005M | |
| Pipetman L p2L Mikropipet | Gilson | FA10001M | |
| Politetrafloroetilen/silikon septum ve plastik kapak | Agilent | 5190-7021 | Gaz kromatograf şişeleri için yedek kapaklar/septa |
| Potasyum Klorür | Fisher Scientific | P217-500 | |
| Potasyum Fosfat (Dibazik) | VWR | BDH9266-500G | |
| Pronase | VWR | 97062-916 | |
| Silika Boncuk .5 mm | Biospec Ürünler | 11079105z | |
| Silika Boncuklar 1.0 mm | Biospec Ürünleri | 11079110z | |
| Sodyum Bikarbonat | VWR | BDH9280-500G | |
| Sodyum Klorür | Fisher Scientific | S271-500 | |
| Sodyum Fosfat (Dibazik) | Fisher Scientific | S374-500 | |
| Katı fazlı mikroekstraksiyon fiber düzeneği Karboksen / Polidimetilsiloksan | Millipore Sigma | 57343-U | Yedek lifler |
| Yıldız Kromatografisi İş İstasyonu | Varian | Kromatografi yazılımı | |
| Thermogreen Düşük Kanama (LB-2) Septa | Millipore Sigma | 23154 | Yedek giriş septası |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission