Визуализация глазной борозды Superior во время эмбриогенеза данио рерио

Формирование позвоночных глаз является весьма сохранены процесс в котором тщательно спланированных межклеточной сигнализации пути установить типы тканей и указать региональной идентичности¹. Возмущений в начале глаз морфогенеза приводят к глубокие дефекты в архитектуре глаза и часто слепоте². Один из таких заболеваний результаты от неспособности закрыть сосудистое глазной щели в брюшной части глазного бокала³. Это расстройство, известный как глазные колобома, оценивается в 1 из 4-5000 живорожденных и причиной детской слепоты, часто проявляется как замочной скважины как структура, которая выступала книзу от ученика в центре глаза^{4, 3-11% 5,6}. Функцию сосудистого трещина является предоставляют точку входа для раннего сосудистую, врастают в глазного бокала, после чего стороны трещины будет предохранитель подложить судов⁷.

В то время как глазные колобома был известен с древних времен, мы определили недавно подмножество Роман колобома пациентов с потерей ткани, затрагивающих Улучшенный/спинной части глаза. Последние работы в нашей лаборатории привела к открытию глазной структуры в спинной глаза данио рерио, который мы называем Улучшенный глазной борозды (SOS) или Улучшенный трещина⁸. Важно отметить, что структура имеет характеристики борозды и фиссур. Подобно борозды, это постоянное ткани слой, который охватывает от носа до височной сетчатки. Кроме того закрытие структуры не опосредовано слияние двух противоположных базальной мембраны, и она, как представляется, требуют морфогенетических процесс, в котором структура заполняется клетками. Однако подобно трещина, он образует структуру, которая отделяет носовой и височной стороны спинной глаз с базальной мембраны. Для обеспечения согласованности мы будет ссылаться на него как SOS в этом тексте.

SOS эволюционно сохраняется через позвоночных, будучи видимыми в ходе морфогенеза глаз рыбы, куриных, Тритон и мыши⁸. В отличие от сосудистое трещина, которая присутствует от 20-60 часов после оплодотворения (hpf) в данио рерио, SOS весьма преходящими, будучи легко видны с 20-23 hpf и отсутствует 26 hpf⁸. Недавние исследования в нашей лаборатории обнаружил, что, подобно сосудистое трещина, SOS играет роль в сосудистой руководство во время глаз морфогенеза⁸. Хотя факторы, определяющие формирование и закрытие SOS еще полностью не поняты, наши данные выделить ролей для глаз спинной вентральный кучность генов⁸.

Данио рерио — организм отличную модель для изучения SOS. Как модель системы, он обеспечивает ряд преимуществ при изучении глаз развития: это позвоночных модель; Каждое поколение проявляет высокую плодовитость (~ 200 эмбрионов); полностью виртуализированных его генома, который облегчает генетические манипуляции; и примерно 70% генов человека имеют по крайней мере один orthologue данио рерио, что делает его идеальным модель на основе генетики человека болезни^9,10. Самое главное ее развитие происходит извне для матери, и его личинки являются прозрачными, что позволяет для визуализации развивающихся глаза с относительной легкостью¹¹.

В этом наборе протоколов мы описываем методы, через которые SOS могут быть визуализированы в zebrafish личинки. Разнообразие методов визуализации, используемые в настоящем докладе позволит четкое наблюдение SOS во время разработки нормальный глаз, а также способность обнаруживать SOS закрытия дефектов. Наш пример протоколы будут представлены исследования Gdf6, BMP локализованные в спинной глаз и известных регулятор SOS закрытия. Кроме того эти методы могут быть объединены с экспериментальных манипуляций для выявления генетических факторов или фармакологических агентов, которые влияют на формирование надлежащего SOS и закрытия. Кроме того мы включили протокол, посредством которого возможна флуоресцентных изображений всех клеточных мембран, позволяя экспериментатор соблюдать морфологические изменения клеток, окружающих SOS. Наша цель – создать набор стандартизованных протоколов, которые могут использоваться на протяжении всего научного сообщества предложить новые идеи в этот роман структуры развивающихся глаза.