ゼブラフィッシュ胚形成中の3D +タイムイメージングと胸ひれの画像再構築

形態形成は、胚の体が形成される基本的な発達プロセスです。さまざまな身体部分の適切な形状は、成長する胚の細胞分裂と再配置に依存します。臓器の3次元形成を理解することは、発達生物学の基本的な問題の1つです。ここでは、脊椎動物の四肢発達のモデルとして機能するゼブラフィッシュの胸膜発達の初期段階を検討し、胚形成中に新たな形状を研究します。構造が形態学的に異なる場合、胸FINに関するほとんどの研究は、FINの発達の後期段階に関係しています。しかし、長期的なライブ観測を可能にするためにこれらの段階で適切なイメージング条件を確立する際の実験的な困難のため、胸膜形成の初期段階についてはほとんど知られていない。このプロトコルでは、ゼブラフィッシュ胚形成の初期段階における胸FINイメージングの課題に対処し、FINの3次元形状分析の戦略を提供します。ここで概説する手順は、ゼブラフィッシュ開発の24〜48時間の期間に対応する、その形成の最初の24時間における胸糸の調達を目的としています。他の胚構造の3次元形状の確立を研究する場合、同じ原理を適用することもできます。最初にイメージング手順について説明し、次にフィンの形状と寸法に関する定量的情報を抽出する戦略を提案します。

Morphogenesis is the fundamental developmental process during which the embryo body is formed. Proper shaping of different body parts depends on cellular divisions and rearrangements in the growing embryo. Understanding three-dimensional shaping of organs is one of the basic questions in developmental biology. Here, we consider the early stages of pectoral fin development in zebrafish, which serves as a model for limb development in vertebrates, to study emerging shapes during embryogenesis. Most studies on pectoral fin are concerned with late stages of fin development when the structure is morphologically distinct. However, little is known about the early stages of pectoral fin formation because of the experimental difficulties in establishing proper imaging conditions during these stages to allow long-term live observation. In this protocol, we address the challenges of pectoral fin imaging during the early stages of zebrafish embryogenesis and provide a strategy for three-dimensional shape analysis of the fin. The procedure outlined here is aimed at studying pectoral fin during the first 24 h of its formation corresponding to the time period between 24 and 48 h of zebrafish development. The same principles could also be applied when studying three-dimensional shape establishment of other embryonic structures. We first discuss the imaging procedure and then propose strategies of extracting quantitative information regarding fin shape and dimensions.