Small Molecule Screening and Toxicity Testing in Early-stage Zebrafish Larvae

Margherita Muscat; Sherif Suleiman; Melissa M. Formosa

doi:10.3791/67759

Erken Evre Zebra Balığı Larvalarında Küçük Molekül Taraması ve Toksisite Testi

JoVE Journal
Biology
Author Produced

This content is Free Access.

JoVE Journal Biology

Small Molecule Screening and Toxicity Testing in Early-stage Zebrafish Larvae

Erken Evre Zebra Balığı Larvalarında Küçük Molekül Taraması ve Toksisite Testi

Full Text

2,220 Views

02:52 min

March 7, 2025

DOI: 10.3791/67759-v

Margherita Muscat¹, Sherif Suleiman^2,3, Melissa M. Formosa^1,3

¹Department of Applied Biomedical Science, Faculty of Health Sciences,University of Malta, ²Department of Anatomy, Faculty of Medicine and Surgery,University of Malta, ³Centre for Molecular Medicine and Biobanking,University of Malta

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study outlines a protocol for drug screening in zebrafish larvae, aged 3-7 days post fertilization, focusing on morphological assessments following drug exposure. The aim is to analyze various phenotypic outcomes resulting from different chemical treatments.

Key Study Components

Research Area

Drug screening
Developmental biology
Zebrafish as model organisms

Background

Zebrafish larvae are valuable for assessing developmental effects of drugs.
Morphological assessment provides insights into drug-induced phenotypes.
Understanding these effects can aid in toxicity screening and pharmacological research.

Methods Used

Drug exposure in a controlled environment.
Zebrafish larvae as biological system.
Morphological scoring using a stereo light microscope.

Main Results

Diverse phenotypes observed after drug exposure, including normal morphology, mild to severe pericardial edema, and developmental delays.
Specific abnormalities like swim bladder absence and altered fin morphology were recorded.
Demonstrated the impact of chemical treatments on zebrafish development.

Conclusions

This research illustrates the use of zebrafish for assessing drug effects on development.
The findings contribute to understanding chemical toxicity and its implications in biological research.

Frequently Asked Questions

What is the purpose of using zebrafish in drug screening?

Zebrafish are used because their transparent embryos allow for easy observation of morphological development and responses to chemicals.

What types of abnormalities can be identified using this protocol?

Abnormalities such as pericardial edema, delayed development, and fin malformations can be observed and quantified.

How long after fertilization are the zebrafish larvae screened?

The larvae are typically screened at 3-7 days post fertilization.

What method is used to score the morphology of the larvae?

Morphological scoring is performed using a binary method, assessing the presence or absence of abnormalities.

What conditions are required for incubating zebrafish larvae during the experiment?

The larvae should be incubated at 28.5 degrees Celsius under a 14 hour light and 10 hour dark cycle.

What is the significance of this drug screening protocol?

It provides a framework for evaluating drug toxicity and developmental impacts, crucial for pharmacological and developmental biology studies.

Bu protokol, zebra balığı larvalarında döllenmeden 3-7 gün sonra bir ilaç tarama prosedürünü ve ardından morfolojik değerlendirmeyi tanımlar.

Başlamak için, erken evre zebra balığı embriyolarını döllenmeden üç gün sonra bir Petri kabında toplayın. 100 mikrolitrelik bir hacme ayarlanmış 1000 mikrolitrelik bir mikro pipetle, 96 oyuklu bir plakanın her bir oyuğuna sağlıklı görünen bir yumurtadan çıkmış embriyo aktarın. Şimdi, gerekli miktarda test kimyasalını 12 oyuklu bir plakanın her bir oyuğuna pipetleyin.

Ardından, E3 ortamı ile toplam hacmi 2,4 mililitreye ayarlayın. Stok test kimyasalını çözmek için kullanılan çözücüye göre araç kontrolünü hazırlayın. 200 mikrolitrelik bir pipetle, 96 oyuklu plakanın her bir oyuğundan mevcut herhangi bir E3 çözeltisini çıkarın.

Her konsantrasyon için hazırlanan test ortamından 100 mikrolitre ile değiştirmek için sekiz kanallı bir mikro pipet kullanın. Konsantrasyon başına toplam 24 larvanın test edildiğinden emin olun. 24 saat sonra, morfolojik puanlama yapmak için bir stereo ışık mikroskobu kullanın.

Morfolojiyi ikili bir yöntem kullanarak puanlayın, burada yokluk normal morfolojiyi ve mevcut morfolojik bir anormalliği gösterir. Puanlama tamamlandığında, her kuyucuktan 50 mikrolitre ortam çıkarın. 50 mikrolitre taze hazırlanmış test ortamı ile değiştirin.

Ölü larvaları çıkarın ve kaydedin, ardından larvaları 14 saatlik ışık ve 10 saatlik karanlık döngü ile 28,5 santigrat derecede kuluçkaya yatırın. Döllenmeden beş gün sonra zebra balığı, iki günlük ilaca maruz kaldıktan sonra çeşitli fenotipler sergiledi. Etkilenmemiş zebra balıkları normal olarak gözlenirken, bazı balıklarda hafif perikardiyal ödem belirgindi.

Diğerlerinde ciddi perikardiyal ödem, yolk kanaması ve yumurta sarısı uzaması kaydedildi. Azalmış pigmentasyon, yüzme kesesi ve toplam uzunluk ile gecikmiş gelişim de gözlendi. Ek fenotipler arasında şişmiş yumurta sarısı ve bükülmüş kuyruk yüzgeci olan zebra balığı, kuyruk yüzgeci yok ve kavisli notokord vardı.

Şiddetli vakalar nekrozlu kesme ve ölüm sergiledi.