Visualisierung von der okulären Sulcus Superior in der Embryogenese Danio rerio

Die Bildung des vertebrate Auges ist ein hoch konservierte Prozess in dem sorgfältig orchestrierten interzelluläre Signalwege Gewebetypen zu etablieren und regionale Identität¹angeben. Störungen zu frühen Auge Morphogenese häufig²Blenden und tiefgreifende Mängel an die Architektur des Auges führen. Einer solchen Krankheit ergibt sich aus der Nichtbeachtung der Aderhaut okulären Riss in der ventralen Seite des Optik-Cup³schließen. Diese Störung, bekannt als okulären Kolobom wird voraussichtlich auftreten bei 1 von 4-5000 Lebendgeburten und Ursache 3-11 % der pädiatrischen Blindheit, gemeinhin als ein Schlüsselloch-artige Struktur, die inferior aus der Pupille in der Mitte des Auges^{4ragt manifestieren, 5,6}. Die Funktion der Aderhaut Fissur soll stellen einen Einstiegspunkt für frühen Gefäßsystem Hineinwachsen in den Optik-Cup, danach werden die Seiten des Risses Sicherung um die Schiffe⁷umschließen.

Während okulären Kolobom seit der Antike bekannt ist, haben wir vor kurzem eine neue Untergruppe von Kolobom Patienten mit Gewebeverlust beeinflussen den Superior/dorsalen Aspekt des Auges identifiziert. Neuere Arbeiten in unserem Labor führte zur Entdeckung einer okulären Struktur im Zebrafisch dorsalen Auge, die wir als die überlegene okuläre Sulcus (SOS) oder überlegene Fissur⁸bezeichnen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Struktur verfügt über Eigenschaften von einem Sulcus und ein Riss. Ähnlich wie bei einem Sulcus, ist es eine ständige Gewebeschicht, die sich aus der Nasal der zeitlichen Netzhaut erstreckt. Darüber hinaus die Schließung der Struktur wird nicht durch eine Fusion der beiden gegnerischen Basalmembran vermittelt, und es scheint einen morphogenetischen Prozess zu verlangen, mit dem die Struktur von Zellen besiedelt ist. Jedoch ähnlich wie ein Riss, bildet es eine Struktur, die die nasalen und temporalen Seiten des dorsalen Auges mit der Basalmembran trennt. Aus Konsistenzgründen werden wir bezeichnen es als SOS in diesem Text.

Die SOS ist evolutionär über Wirbeltiere, wobei sichtbar, während Auge Morphogenese in Fische, Küken, Molch und Maus⁸erhalten. Im Gegensatz zu der Aderhaut Fissur, die von 20 bis 60 Stunden nach Befruchtung (hpf) im Zebrafisch vorhanden ist, die SOS ist sehr flüchtig, wird gut sichtbar von 20-23 hpf und abwesend von 26 hpf-⁸. Neuere Forschungen in unserem Labor hat festgestellt, dass ähnlich wie bei der Aderhaut Fissur, die SOS eine Rolle bei vaskulären Führung während Auge Morphogenese^{8 spielt}. Obwohl die Faktoren, die die Gründung und Schließung der SOS noch nicht vollständig verstanden sind, unsere Daten für dorsal-Ventral Auge Musterung Gene⁸Rollen markieren.

Zebrafisch ist eine ausgezeichnete Modellorganismus der SOS zu studieren. Als Modellsystem, bietet es eine Reihe von Vorteilen bei der Untersuchung der Augenentwicklung: Es ist ein Wirbeltier Modell; Jede Generation weist hohe Fruchtbarkeit (~ 200 Embryonen); seines Genoms wurde vollständig sequenziert, erleichtert die Genmanipulation; und etwa 70 % der menschlichen Gene haben mindestens ein Zebrafisch orthologs, so dass es ein ideales Genetik-basierte Modell der menschlichen Krankheit^9,10. Vor allem seine Entwicklung erfolgt extern an die Mutter, und seine Larven sind transparent, wodurch für die Visualisierung des dritten Auges mit relativer Leichtigkeit¹¹.

In dieser Reihe von Protokollen beschreiben wir die Techniken, durch die die SOS im Zebrafischlarven visualisiert werden kann. Die Vielfalt der Visualisierungs-Techniken, die in diesem Bericht verwendeten ermöglicht klare Beobachtung von SOS während der normalen Augenentwicklung sowie die Fähigkeit, SOS Schließung Mängel zu erkennen. Unsere Beispiel-Protokolle werden Untersuchungen von Gdf6, einem BMP in dorsal lokalisiert Auge und bekannten Regulator der SOS-Verschluss. Darüber hinaus können diese Techniken mit experimentellen Manipulationen zu identifizieren genetische Faktoren oder pharmakologische Wirkstoffe, die richtige SOS-Gründung und Schließung beeinflussen kombiniert werden. Darüber hinaus haben wir ein Protokoll durch die fluoreszente-Bildgebung aller Zellmembranen möglich ist, so dass des Experimentators, morphologische Veränderungen an den Zellen rund um den SOS zu beobachten aufgenommen. Unser Ziel ist es, eine Reihe von standardisierten Protokollen zu etablieren, die in der wissenschaftlichen Gemeinschaft verwendet werden können, bieten neue Einblicke in diese neuartige Struktur des dritten Auges.