共焦点時代の顕微鏡による胚形成のTOTOイメージング

顕微鏡は、生物学的研究の開始以来、最も直接的で強力なツールの1つです。共焦点や2光子の蛍光顕微鏡や蛍光タンパク質などの継続的な進歩は、さまざまな空間スケール（分子、回路、細胞、組織、さらには胚全体）および時間スケール（<秒〜日）でイメージングに役立つようになりました。ゼブラフィッシュは、イメージングと遺伝学の両方に固有の適合性のために、これらの継続的な技術改善から利益を得ることができる独自の態勢を整えています。この章では、「In Toto Imaging」と呼ばれるアプローチを紹介します。Totoイメージングの目標は、組織または臓器を形成するすべての細胞の動きと分裂を画像化して追跡することです。このアプローチは、細胞系統、形状の変化、および動きが組織の形態形成をどのように制御するかを理解するために強力です。トランスジェニック系統で使用する場合、TOTOのイメージングを使用して、生物からの時間の経過とともに単一細胞レベルでデータを「デジタル化」することができます。この定量的なデジタル化されたデータは、生物学的回路が発達プロセスをどのように調整するかのモデルを形成するための基礎として機能します。

Microscopy has been one of the most direct and powerful tools since the beginning of biological research. Continued advances such as confocal and two-photon fluorescence microscopy and fluorescent proteins now make imaging useful at a variety of spatial scales (molecules, circuits, cells, tissues, and even whole embryos) and temporal scales (<seconds to days). Zebrafish is uniquely poised to benefit from these continued technological improvements because of its inherent suitability for both imaging and genetics. This chapter presents an approach called "in toto imaging". The goal of in toto imaging is to image and track every single cell movement and division that forms a tissue or organ. This approach is powerful for understanding how cell lineage, shape changes, and movements control the morphogenesis of a tissue. When used with transgenic lines, in toto imaging can be used to "digitize" data at single cell level over time from a living organism. This quantitative, digitized data can then serve as the basis for forming models of how biological circuits orchestrate developmental processes.