Tüm montaj<em> In situ</em> Hibridizasyon (DİLERİZ) diseksiyonları omurgalı ek olarak bir üst düzey lisans Karşılaştırmalı Omurgalı Biyoloji dersinin kullanılmıştır. Bu öğrencilerin yanı sıra brüt anatomi gibi bir ders çalışma içinde organizma ve moleküler biyoloji bağlayan gen ekspresyonu çalışma fırsatı verdi.
In situ hibridizasyon Tüm montaj (DİLERİZ) moleküler biyoloji laboratuvarlarında bütün montaj numune içinde spesifik mRNA transkript yerelleştirme yoluyla gen ekspresyonu çalışma için kullanılan yaygın bir tekniktir. Bu tekniği (Albertson ve Yelick, 2005 adapte), bir üst düzey lisans Syracuse Üniversitesi'nde Karşılaştırmalı Omurgalı Biyoloji laboratuar sınıf kullanıldı. Karşılaştırmalı Omurgalılar Biyolojisi lab dersinde ilk üçte ikisi, öğrencilerin öncelikle geleneksel diseksiyonlar ve modellerin kullanımı ile çeşitli kordalı takson temsil eden çeşitli organizmaların embriyoloji ve brüt anatomi çalışma fırsatı verdi. Dersin son bölümünü DİLERİZ zebrafish embriyolar yapıldı moleküler teknikler kullanılarak omurgalı gelişme gözlem yoluyla anatomi öğretim yenilikçi bir yaklaşım söz konusu. Heterozigot fibroblast büyüme faktörü 8 (fgf8a) mutant hattı, as, kullanılmıştır. Mendel kalıtım nedeniyle, ace üretilen vahşi tip, heterozigot ve homozigot ace/fgf8a mutantlar 01:02:01 oranı intercrosses. Orta hatta ve kalp, Somitlerin, tailbud, myotome, ve beyin gibi anatomik yapıların geliştirilmesi bilinen ekspresyonu RNA probları kullanılır. DİLEĞİYLE öğrencilerin sınıfta boyanma reaksiyonu gerçekleştirirken, 13 hücre gruplarının ve prim-6 kademeli zebrafish kullanılarak yapıldı. Gelişmenin farklı aşamalarında zebrafish embriyoların çalışmada, öğrencilerin bu anatomik yapıların ontogeny içinde nasıl değiştiğini gözlemlemek için yeteneği verdi. Buna ek olarak, bazı ace/fgf8a mutantlar uygunsuz kalp döngü ve hücre gruplarının ve beyin gelişimi hatalarına görüntülenir. Bu laboratuvarda, öğrencilerin yanı sıra, gen ekspresyonu hem de dış anatomi kullanarak çeşitli organ sistemlerinin normal gelişimini gözlemledi. Onlar da yanlış anatomik gelişimi ve gen ekspresyonu (yani varsayılan mutantlar) gösteren embriyolar tespit ve tanımlanmıştır.
Zaten gerekli donanımları kendi kurumlarında veya laboratuvar ve müfredat inovasyon için fon sınırlı eğitmenler için reaktifler ve cihazları finansal maliyet, zaman ve çaba parçası gerekli, dikkate alınması gereken bir faktör olabilir ayarı ne olursa olsun eğitmen. Bununla birlikte, sınıf laboratuar ortamında bu tip DİLERİZ kullanımı gelişim genetiği ve anatomi arasında önemli bir bağlantı sağlayabilir iddia. Teknoloji gelişmeler ve moleküler düzeyde organizma geliştirme çalışma yeteneği daha kolay, ucuz ve giderek daha popüler hale geldikçe, birçok evrimsel biyolog, ekolojistler, fizyoloji, moleküler biyoloji alanında araştırma stratejileri yönelmektedir. Karşılaştırmalı Omurgalı Biyoloji laboratuvar sınıfta İSTEDİKLERİ kullanarak moleküller ve anatomisi tek bir ders içinde yakınsama nasıl bir örnektir. Bu üst düzey üniversite öğrencileri daha çeşitlendirilmiş bir eğitim ve gelecek disiplinler arası bilimsel araştırma teşviki önde gelen modern biyolojik araştırma teknikleri, pratik yapma imkanı verir.
DİLEĞİYLE Karşılaştırmalı Omurgalı Biyoloji laboratuvar ders öğrenciler bilinen gen ekspresyonu görselleştirme yoluyla anatomik gelişimi genetik rollerini anlamalarına yardımcı olmak için kullanılmıştır. Dersin ilk bölümü için, öğrenciler, onlara yeterli zaman, çalışma anlamak, karşılaştırın ve kontrast omurgalı anatomi izin, birkaç farklı kordalı takson temsil organizmalar üzerinde diseksiyonu.
Dersin ikinci bölümü için bir giriş olarak, öğrenciler zebrafish geliştirme ve anatomi açıklayan resmi bir ders verildi. DİLERİZ deney yöntemleri ve beklenen sonuçları da ele alındı. Öğrenciler daha sonra canlı zebrafish somitogenesis ve gelişim prim-6 aşamaları verildi, 2 ve 5 gün sonrası fertilizasyon (dpf) diseksiyon mikroskop altında incelemek için. Bu öğrenciler zebrafish embriyolar neye benzediğini daha iyi bir anlayış ve ontogeny üzerinde meydana gelen morfolojik değişiklikler türleri vermek oldu.
, Bir sonraki laboratuvar oturumda, öğrenciler DİLERİZ daha önce yapılmış olan zebrafish embriyolar verildi. Onlar her gen ilgi (Spastine Özgü Riboprop kullanılan) için gen ekspresyonu incelemek ve açıklamak için istendi. DİLERİZ için kullanılan Embriyolar heterozigot ace/fgf8a hattı üyeleri arasında çiftleşmelerin elde edilmiştir. Mendel kalıtım dayanarak, ace/fgf8a çiftleşmelerin embriyoların% 25 homozigot mutantlar olmak ve bu derste odaklanmış anatomik yapıların birçok kusurlarını sergilemek bekleniyordu. Albertson laboratuarında yayınlanan raporlar ve yayınlanmamış gözlemler göre, beyin ve uygunsuz kalp döngü kusurları Somitlerin hatalarına (Albertson ve Yelick, 2005, kişisel gözlemler Marka ve ark, 1996) yanı sıra, beklenen edildi.
Öğrenciler sunulan her gen ekspresyonu desen için, tüm örnekler, yabani türü (geliştirmenin erken aşamalarında heterozigot hayvanlar vahşi tip kardeşleri ayırt edilemez) ve homozigot mutantlar incelemek istendi. Daha sonra kendi sonuçlarını açıklayan laboratuvar raporları yazmak istedi, ve anatomi ve genetik, hatalı gen ekspresyonu anatomik malformasyonlar nasıl tetiklemiş olabileceğini bilgiye göre.
Öğrenciler, bu heyecan ve merak ile laboratuar egzersiz almak için görünüyordu. En önce İSTEDİKLERİ hiç kullanılmamış olduğunu ve dersin bu bölümünde son derece ilgilenmişlerdir. Öğrenciler ilginç zebrafish embriyolar gen ifadesinin farklı desen bulundu, hatta bazıları açıklanan boyanma böyle bir gülen yüz olarak bilinen desen ve semboller ile ilişkilendirilmesi tarafından görüntülendi. Sonuçlanan laboratuvar raporları, öğrencilerin DİLERİZ protokol ve belirli anatomik yapıları genlerin ifadesi genel bir anlayış vardı gösterdi. Huelsken ve ark, 2002; Geetha-Loganathan ve ark, 2008a;. Geetha-Loganathan ve ark, 2008b Öğrenciler ayrıca belirli genlerin fonksiyonlarını anlamak için gerekli laboratuar sırasında (Stickney ve ark, 2000 İSTEDİKLERİ kullanılarak çalışıldı .) Bazı öğrenciler sınırlı arka plan sinyalizasyon yollarının bilgi ve ilgi gen olduğunu, ancak açıkça görülmüştür. Bu kavramlar hakkında daha fazla bilgi giriş dersi gelecek Karşılaştırmalı Omurgalılar Biyolojisi içerisinde DİLERİZ kullanımı hoş bir ilave olabilir WISH.
Protokol genellikle ders çizelgesi bağlı olarak, arka arkaya dört gün sürer, öğrenciler sadece sınıf ve öğretim geri kalanı için sorumlu olmalıdır deneyinin bir parçası tamamlamak için mümkün olabilir. Öğretim Görevlisi tüm Yukarıdaki adımları gerçekleştirdikten Karşılaştırmalı Omurgalı Biyoloji sınıfta, öğrenciler, laboratuvarında boyama reaksiyonları tamamladı. Gerçekleştirmek sınıf İSTEDİKLERİ öğrencilerin tercih edilirse, protokol sınıfın zaman çerçevesine bağlı olarak, çeşitli laboratuvar oturumda yapılabilir alt birimden ayrılabilir. Burada haftada yalnızca bir kez laboratuvar toplantı nedeniyle olduğu gibi öğrenciler, tüm protokol gerçekleştirmek için bu mümkün değilse, öğrenciler, kullanılan Spastine Özgü Riboprop bağlı olarak sınıf başında boyama çözüm ve boyama tamamlandı bir saat içinde. Leke geliştirmek için gereken süreyi her Spastine Özgü Riboprop ve çeşitli deneysel koşullar büyük ölçüde değişir ve sınıfın önünde önceden belirlenmiş olmalıdır. Özellikle, öğrenciler sadece laboratuarda leke gelişmekte olması durumunda, öğretim, sınıf dışında önemli bir zaman ve çaba gerektiren tüm Yukarıdaki adımları sorumlu olacaktır. İstenirse, kısa bir alternatif DİLERİZ için ancak şu anda gelişim genleri için zebrafish-spesifik antikorların hazır olmayan protein yerelleştirme görselleştirmek için antikor etiketleri kullanarak, immünhistokimya olabilir. Başka bir seçenek de farklı omurgalı hayvan türü DİLERİZ gerçekleştirmek için birnd öğrencilerin farklı organizmalar aynı genlerin ekspresyonu karşılaştırmak (. Aramaki ve ark, 2007; Gelişen Model Organizmalar, 2008; Pizard ve ark, 2004 Gelişmekte olan Model Organizmalar, 2010) .
Kullanarak herkesin ortak hedefi Karşılaştırmalı Omurgalı Biyoloji ders moleküler biyoloji teknikleri anatomik gelişimini incelemek için nasıl kullanıldığını öğrencilere göstermek için WISH. Ayrıca gen ekspresyonu sadece gelişimsel malformasyonlar değil, aynı zamanda evrimsel bir değişime yol açabilir nasıl değişmiş olarak spekülasyon yapmak öğrenciler için bir fırsat sağladı. Evrimsel gelişim biyolojisi (genellikle "evo-devo" olarak anılacaktır) olarak tanımlandı, hızla büyüyen bu alanda çalışma geliştirilmesi yoluyla bağlantı genotip ve fenotip ve evrimsel değişimin potansiyel mekanistik üsleri aydınlatmak için amaçlamaktadır. Bu alanın yükselişi ile birlikte, daha ekolojistler, organizma biyolog, ve fizyoloji araştırma moleküler teknikler kullanıyorlar. Biz Karşılaştırmalı Omurgalı Biyoloji ders DİLERİZ kullanımı, güncel teknolojik araştırma ve kavramsal gelişmeler ile güncel ve üst düzey biyoloji derslerinin biyolojik altbaşlıklarla birleştirerek daha iyi bir yatay hizalamayı kolaylaştırmak için müfredat yetişmek için yardımcı olacağını ileri sürmektedir. Ayrıca, bu bütünleştirici bir yaklaşım daha çeşitlendirilmiş bir eğitim ve gelecek disiplinler arası bilimsel araştırma teşviki giden öğrencilerin bir dersten bir çeşit biyolojik araştırma teknikleri öğrenme fırsatı sağlayacaktır.
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar Karşılaştırmalı Omurgalı Biyoloji ders yönetim rolleri için, Syracuse Üniversitesi, Dr. Marilyn Kerr Biyoloji Bölümü kabul etmek istiyorum. Albertson laboratuar Sağlık / National Institute of National Institutes Yaşlanma Ulusal Sağlık / Ulusal Enstitüsü Diş ve Kraniofasial Araştırma Enstitüleri, gibi hibe R01AG031922 hibe R21DE019223 tarafından desteklenmektedir.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
5 Prime Fast Plasmid Mini Kit (100 preps) | Fisher | 2300000 | ||
One Shot TOP10 Chemically Competent E. coli with SOC Medium | Invitrogen | C404003 | ||
LB Agar | Fisher | BP1425-500 | ||
LB Broth | Fisher | BP1426-500 | ||
Ampicillin Sodium Salt | Fisher | BP1760-5 | ||
Isopropanol | Acros | 42383-0010 | ||
Petri Dish 100 x 20 mm non treated | Laboratory Products Sales | 430591 | ||
14 ml Culture Tube, Snap Top | Fisher | 1495911B | ||
Restriction Enzymes & Buffers & 10xBSA | New England Bio Labs | varies | ||
Diethyl Pyrocarbonate (DEPC) 25 ml | Sigma | D5758-25mL | ||
Sodium Acetate Trihydrate USP/FCC 500g | Fisher | s608500 | ||
Gal 200 proof Ethyl alcohol | Fisher | 04-355-451 | ||
Tris-Acetate-EDTA (TAE) 50x Sol 1L | Fisher | bp13321 | ||
Agarose Low EEO 100 g | Fisher | BP160-100 | ||
Ethidium Bromide 10 ml | Sigma | 45-E1510 | ||
Sucrose Gel Loading Dye 40% Sucrose | Fisher | BP655-1 | ||
1 kb Full Scale DNA Ladder | Fisher | BP2582200 | ||
DIG RNA Labeling Mix | Roche | 11277073910 | ||
T3 RNA Polymerase | Roche | 1031163 | ||
T7 RNA Polymerase | Roche | 10881767001 | ||
SP6 RNA Polymerase | Roche | 810274 | ||
Protector Rnase Inhibitor | Roche | 3335399001 | ||
Dnase I, Rnase Free 10,000 units | Roche | 4716728001 | ||
EDTA molecular biology reagent | Sigma | e5134-500G | ||
Lithium Chloride 100 g | Fisher | L121100 | ||
Sodium Carbonate 1 kg | Fisher | BP357-1 | ||
Sodium Bicarbonate, 500 g | Fisher | BP328-500 | ||
Acetic Acid glacial ACS 500 ml | Fisher | a38500 | ||
Paraformaldehyde R 500 g | Fisher | o4042500 | ||
PBS Phosphate Buffer Saline 10X | Fisher | bp3991 | ||
Tween 20 500 ml | Fisher | bp337500 | ||
Methanol 5 L | Fisher | A4124 | ||
Proteinase K 50 mg | Fisher | bp170050 | ||
Formamide 1 L | Fisher | F841 | ||
20x SSC 1 L | Fisher | bp13251 | ||
Citric Acid Anhydrous ACS 500 g | Fisher | a940500 | ||
Ribonucleic acid transfer type V | Sigma | r7876-2.5KU | ||
Heparin Sodium salt 50 mg | Fisher | bp252450 | ||
Maleic acid R 500 g | Fisher | o3417500 | ||
Sodium Chloride 500 g | Fisher | s271500 | ||
Sodium Hydroxide 500 g | Fisher | s318500 | ||
Blocking Reagent | Roche | 11096176001 | ||
Lamb Serum 500 ml | Invitrogen | 16070096 | ||
Anti DIG AP fragments | Roche | 11093274910 | ||
2M Tris Solution 500 ml | Fisher | bp1759500 | ||
Magnesium Chloride 500 g | Fisher | m33500 | ||
BCIP 3 ml | Roche | 11383221001 | ||
NBT 3 ml | Roche | 11383213001 | ||
Glycerol 99% 2.5 L | Fisher | AC158920025 | ||
Plate 12 well PS ST w/Lid | VWR | 62406-165 | ||
Tube 15 ml screw cap 50/rack 500/cs | Laboratory Products Sales | L262861 | ||
Tube 50 ml screw cap 25/rack 500/cs | Laboratory Products Sales | L262890 | ||
1.6 ml microfuge tube | Laboratory Products Sales | L234401 | ||
2 Parafilm 2″ x 250 ft | Fisher | s37441 | ||
Transfer Pipet 7 ml | USA Scientific | 1020-2520 | ||
.1-10 μl Pipet Tip, Bulk | USA Scientific | 1111-3000 | ||
1-200 μl Pipet Tip, Bulk | USA Scientific | 1111-0006 | ||
101-1000 μl Pipet Tip, Bulk | USA Scientific | 1111-2021 | ||
Aluminum Foil | Grocery Store |