Начальная

Windows Commander

Far
WinNavigator
Frigate
Norton Commander
WinNC
Dos Navigator
Servant Salamander
Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins
Необходимые Утилиты
Текстовые редакторы
Юмор

File managers and best utilites

Эмбрионы рыб Zebrafish – модель эмбриотоксичности нового поколения. Эмбрионы рыб


Эмбрионы рыб Zebrafish – модель эмбриотоксичности нового поколения

  • Ольга Александровна Аверина ИЦ ВЭК ООО «НИИ Митоинженерии МГУ», Москва, Россия
  • М. Л. Ловать ИЦ ВЭК ООО «НИИ Митоинженерии МГУ», Москва, Россия
  • Е. А. Кушнир ИЦ ВЭК ООО «НИИ Митоинженерии МГУ», Москва, Россия

Аннотация

В течение последних двух десятилетий рыба сем. карповых Brachydanio rerio (Zebrafish) стала одной из наиболее популярных in vivo моделей. За 2016 год было опубликовано 2854 исследований на данной модели, из них 394 - на эмбрионах. Причиной этого является большая трудоемкость и затратность исследований эмбриотоксичности на млекопитающих. Лабораторные рыбы, напротив, имеют ряд уникальных преимуществ:высокая степень сходства молекулярных механизмов развития, функций белков и клеточной физиологии с млекопитающими;высокая плодовитость (самка откладывает до 200 икринок за один акт нереста), что способствует получению статистически достоверных результатов;внешнее оплодотворение, быстрое эмбриональное развитие, прозрачность эмбрионов - позволяет наблюдать и производить манипуляции в режиме реального времени;легкость введения препаратов и возможность их точного дозирования;полностью генотипированы (70% совпадений с человеком), много мутантных линий, 84% генов, связанных с заболеваниями человека, встречаются у Zebrafish;поведенческие реакции могут быть соотнесены с таковыми у грызунов и человека;согласно требованиям биоэтики, эмбрионы относятся к животным только с 144 hpf (часа после оплодотворения).Для демонстрации сферы использования Zebrafish в моделировании патологий человека мы воспроизвели модель фетального вальпроатного синдрома на мальках (эмбриотоксичность противоэпилептического препарата Вальпроат (VPA)).Эмбрионы с 0 по 120 hpf содержались в растворе Egg Water (обратноосмотическая вода, 60мкг/мл морской соли, с добавлением метиленового синего), при температуре воды 28±1°С, со световым режимом 12/12. Мальки опытных групп были инкубированы в растворе VPA125µМ на двух критических стадиях эмбриогенеза: Pharyngula 24-48 hpf (30 день беременности у человека и 12,5 день – у крысы), и Hatching 48-72 hpf (55 и 17 соответственно). На 120 hpf наблюдали: тератогенный эффект VPA по искривленности оси тела и отеку перикарда, скорость развития малька по размеру желточного мешка и наличию плавательного пузыря, а также локомоторную активность при чередующейся освещенности (20Lux/145Lux/ 20Lux). Было показано, что мальки, подверженные VPA125µМ на стадии Hatching 48-72 hpf имеют характерное для крысят и младенцев с фетальным вальпроатным синдромом искривление оси тела и отек перикарда (р<0,01 относительно здоровых мальков). У мальков обеих опытных групп снижена скорость развития (р<0,01) – отсутствует плавательный пузырь, желточный мешок больше на 325% (инкубация 24-48hpf) и 20% (инкубация 48-72 hpf). Локомоторная активность также была снижена относительно здоровых мальков (р<0,03), что можно рассматривать, как повреждающее воздействие VPA на формирование возбуждающих нейромедиаторных систем. У мальков, инкубируемых с VPA125µМ на стадии Hatching 48-72 hpf, подавлена активность на свету на 70% относительно периодов темноты (р<0,01), что может свидетельствовать об отставании в развитии (у позвоночных ганглиозные клетки сетчатки с OFF-ответом созревают раньше, чем с ON-ответом).Таким образом, у эмбрионов рыб Zebrafish выявлены специфические признаки эмбриотоксичности, что позволяет считать их адекватным объектом научных исследований.

RusSci1.2

Опубликована

2017-07-05

Как цитировать

АВЕРИНА, Ольга Александровна; ЛОВАТЬ, М. Л.; КУШНИР, Е. А.. Эмбрионы рыб Zebrafish – модель эмбриотоксичности нового поколения. Russian Scientist, [S.l.], v. 1, n. 2, p. 6-7, июль 2017. ISSN 2587-859X. Доступно на: https://russianscientist.ru/index.php/RS/article/view/RusSci1.2.3>. Дата доступа: 06 май 2018

Форматы библиографических ссылок

Раздел

Материалы конференций

russianscientist.ru

Зарождение жизни

Виктор Кост (Изображение: Wikimedia Commons)

Десятого мая 1807 года родился Виктор Кост — французский зоолог, известный своими работами по размножению рыб. 

Кост первым начал проводить опыты по искусственному оплодотворению икры форели, выработал технику и изобрел выростной аппарат-инкубатор, известный под его именем. Он также составил первое руководство по рыбоводству. Кост интересовался проблемами общей эмбриологии еще тогда, когда она не вышла из своего «детского» состояния, — задолго до Геккеля и Дарвина. В список его работ входят «Курс сравнительной эмбриологии», «Овология кенгуру» и «Общая и частная история развития живых организмов». 

Нельзя сказать, что Кост был таким уж известным ученым. Ну да, сделал аппарат, написал руководство, научился культивировать устриц. Неплохо для любителей устриц, но с точки зрения науки ничего особенного. Тем не менее, день рождения Коста — прекрасный повод сделать материал, посвященный его главному объекту — эмбрионам. Что мы и сделали.

Euprymna scolopes

Фотография: Macroscopic Solutions / Flickr.com

Эмбрион латимерии Latimeria chalumnae с желточным мешком. Латимерия — единственная ныне живущая кистеперая рыба, классическое живое ископаемое. Впервые обнаружить и описать живую латимерию удалось в 1938 году, хотя задолго до этого очень похожие кистеперые рыбы были известны из палеонтологической летописи. Род латимерий содержит два вида: Latimeria chalumnae, и открытый относительно недавно индонезийский Latimeria menadoensis, о котором, впрочем, очень мало известно.

Фотография: Citron

Кольчужный сом Farlowella acus охраняет потомство. Эти рыбы происходят из Южной Америки. Некоторые представители семейства популярны у аквариумистов благодаря своей необычной «иглообразной» форме.

Фотография: Mehgan Murphy / NZP

Амбистома Ambystoma mavortium. Западная тигровая саламандра или Ambystoma mavortium рассматривалась раньше в качестве подвида тигровых саламандр, но сейчас выделена в отдельный вид. Ее ближайший родственник, проживающая в Северной Америке восточная тигровая саламандра, очень популярна в качестве домашнего животного. А весь род амбистом известен благодаря неотенической форме — аксолотлю.

Фотография: John Clare / Flickr.com

Эмбрионы кошачьей акулы.

Фотография: jr2142 / Flickr.com

Данио-рерио Danio rerio. Данио рерио или рыбка-зебра играет в эмбриологии примерно ту же роль, что дрозофила в генетике или кишечная палочка в микробиологии – объект, на котором сделаны многие классические работы.

Фотография: Ho-Wen Chen / Flickr.com

Пятидневные эмбрионы костистой рыбы оризии. Оризия — ближайший конкурент данио рерио. Она, как и данио, очень часто используется в лабораторных исследованиях и даже летала в космос на борту «Колумбии».

Фотография: Joanne Cheung / Flickr.com

Эмбрионы обыкновенной кошачьей акулы Scyliorhinidae. Яйца многих хрящевых рыб, в том числе и акул, отличаются очень необычной, частво спиральной формой оболочки. Устроены они, конечно, принципиально так же, как и у костистых рыб. Однако у большинства акул оплодотворение внутреннее и мальки вылупляются прямо в яйцеводах самки.

Фотография: Bas Boerman / Flickr.com

Фотография: Macroscopic Solutions / Flickr.com

Эмбрионы лабораторной мыши, Mus musculus на разных стадиях развития.

Фотография: Анна Савченко

Эмбрион черного складчатогуба. Складчатогубы – род животных в семействе бульдоговых летучих мышей. Это высокоспециализированные рукокрылые, которые встречаются в тропических лесах и Старого и Нового Света. По понятным причинам самка этих летучих мышей вынашивает за одну беременность не более одного вот такого эмбриона

Изображение: Dorit Hockman / University of Cambridge

Эмбрион кабана Sus scrofa. На ранней стадии развития по внешнему виду очень сложно определить не только род или вид, но даже отряд млекопитающих.

Фотография: Carolina Biological Supply Company

Фотография: lunar caustic / Flickr.com

Эмбрион человека, внематочная беременность, около пяти недель

Фотография: Ed Uthman / Wikimedia Commons

Эмбрион человека, восемь недель

Фотография: lunar caustic / Flickr.com

Аня Савченко

nplus1.ru

Учёным впервые удалось успешно заморозить (и разморозить) зародыш рыбы

Более 60 лет подряд учёные пытались законсервировать эмбрионы рыбы данио-рерио при помощи криотехнологий. Эта рыбка часто используется в качестве модельного животного в исследованиях, связанных со здоровьем человека. Согласно статье, опубликованной в издании ACS Nano, специалистам из Смитсоновского института биологии охраны природы (Smithsonian Conservation Biology Institute) и Миннесотского университета (University of Minnesota) впервые удалось провести успешную криоконсервацию эмбрионов рыбки данио. В ходе работы учёные использовали наночастицы золота и лазер, чтобы разморозить эмбрионы. Предыдущие исследователи потерпели неудачу именно на этом этапе. Считается, что результаты нового исследования будут полезны для здравоохранения, сохранения видового разнообразия и разведения рыб.

«Несомненно, что использование этой технологии, по сути, представляет собой сдвиг парадигмы в криоконсервации и сохранении многих видов диких животных, — рассказывает соавтор исследования Мэри Хагедорн (Mary Hagedorn), исследовательница из института консервационной биологии. — Чтобы заставить что-либо работать при таких низких температурах обычно требуется немного смекалки. Поэтому мы использовали уникальный подход, соединив биологию и существующие технологии. И нам удалось сделать то, что ранее было невозможным: успешно заморозить и разморозить эмбрион таким образом, что после процедуры он не разрушился, а начал развиваться».

Замораживая сперму, яйцеклетки и эмбрионы, специалисты могут сохранить виды, находящиеся под угрозой уничтожения, и сохранить генетическое разнообразие. Более того, замороженный биоматериал может быть использован для восстановления последнего спустя годы — и даже столетия. Хотя учёные успешно замораживали эмбрионы многих млекопитающих, равно как и сперму многих видов рыб, при работе с рыбьими эмбрионами исследователи столкнулись с рядом сложностей.

Успешная криоконсервация предполагает заморозку эмбриона — введение его в криогенетически стабильное состояние — и последующую разморозку. Важно, что разморозка должна производиться быстрее, чем замораживание. Кроме того, необходимо использование специального антифриза, останавливающего рост кристаллов льда. Эти кристаллы, подобно иглам разрушают мембраны и приводят к тому, что зародыш буквально разваливается на части. Но рыбьи эмбрионы отличаются очень большим размером. Это затрудняет быструю заморозку. К тому же предотвратить формирование ледяных кристаллов в этом случае сложнее. И, наконец, поскольку водным животным приходится существовать в неблагоприятной среде, мембраны зародышей практически непроницаемы, что затрудняет их обработку антифризом.

Технологии, позволяющие использовать лазеры и наночастицы золота, сейчас активно развиваются — и именно они обеспечили успех нового исследования. Золотые нанотрубки, крошечные золотые цилиндры, превращают свет (например, от лазера) в тепло. Исследователи поместили антифриз и нанотрубки внутрь эмбрионов, что позволило ускорить процесс размораживания. Эмбрионы, подвергнутые такой обработке, развились, как минимум, до стадии суточного зародыша. У них сформировалось сердце, жабры и хвостовая мускулатура. Кроме того, зародыши двигались, демонстрируя свою жизнеспособность. Следующим шагом учёных станет тонкая настройка разработанного подхода — это необходимо, чтобы повысить долю выживших эмбрионов. Кроме того, исследователи планируют разработать систему автоматизации процессов, чтобы увеличить пропускную способность технологии.

Новый подход может быть использован и для криоконсервации эмбрионов других видов рыб, поскольку они сходны с эмбрионами данио. Также технологию можно будет несколько изменить с целью сохранения зародышей рептилий и птиц, а также для повышения эффективности заморозки эмбрионов млекопитающих, в том числе, гигантских панд и крупных кошек. И, наконец, этот подход может помочь рыбным хозяйствам работать эффективнее, снизив тем самым их влияние на дикую природу.

22century.ru


Смотрите также

 

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..