We thank Viewpoint for their kind sponsorship of this manuscript. This work was funded by an Australian National Health and Medical Research Council (NHMRC) Project Grant (APP1010110).

1. أثار اللمس الفحص الاستجابة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 2 DPF الأجنة مقابل أثار اللمس الفحص الاستجابة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن الوقت من اليوم الذي يتم فيه إجراء اختبار يتسق بين التجارب بسبب النشاط يمكن أن تختلف بشكل كبير طوال اليوم 17،18. ملاحظة: يجب أن يتم تنفيذ تجربة أعمى وترتيب التجارب العشوائية للحد من الأعمال الفنية التجريبية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين الأسماك سلالات عددا، الذي هو غير معروف للفرد تنفيذ التجربة. وفي أعقاب ذلك، باستخدام الأدوات المتاحة على الانترنت بحرية تولد قائمة العشوائية التي تملي ترتيب الاختبار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ساعة واحدة على الأقل قبل الاختبار والأجنة dechorionate من تمزيق حفرة في المشيمه وسحب بلطف المشيماء بصرف النظر باستخدام زوج من ملاقط غرامة. إزالة أي حطام من طبق بتري قبل أن تعود إلى 28 درجة مئوية الحاضنة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء أثار اللمس الفحص الاستجابة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ستا الحرارةجنرال الكتريك إلى 28 درجة مئوية على الأقل 15 دقيقة قبل بدء الاختبار. ملاحظة: يتم التحكم في درجة حرارة هذه المرحلة، وسوف تظل في 28 &#160; ° مئوية لمدة الاختبار. ودرجة الحرارة تؤثر على النشاط ولذلك فمن المهم للحفاظ على درجة حرارة ثابتة. إذا مرحلة ساخنة لم يعد متوفرا ثم درجة حرارة الماء يجب مراقبة وينبغي إجراء جميع التجارب في نفس درجة الحرارة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع طبق بتري مليئة المتوسطة الجنين (5 ملي مول كلوريد الصوديوم، 0.17mM بوكل، 0.33 ملي CaCl 2، 0.33 ملي MgSO 4 في الماء) على مرحلة مضيئة وتركيب كاميرا عالية السرعة على طبق بتري. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إطلاق برنامج تسجيل كاميرا الفيديو (مثل تيار بيكسل 5، هو موضح هنا) وتحت علامة التبويب &quot;مساحة العمل&quot; تحديد 1000 إطار في الثانية (1000 إطارا في الثانية)، وسرعة القبض على ضمان عمل السباحة سريع من الأسماك يتم تسجيلها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> العمل مع جنين واحد في وقت واحد، وضع الجنين في MIDDلو طبق بتري مع الزرد واضحة للعيان في مجال الرؤية. ملاحظة: إذا كان الجنين يسبح مسبق بعيدا لبدء التجربة استبداله بآخر، كما يسترد وضعية الجنين قد يؤدي إلى أن تصبح المتفجرات إلى التحفيز والردود انفجار المتكررة قد يشجع ضعف العضلات في بعض النماذج المرض. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء التسجيل عن طريق النقر على زر &quot;سجل&quot;، وتقديم الحوافز ميكانيكية حسية إلى الجنين عن طريق لمس برفق مع إبرة حادة في الجزء العلوي من الرأس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إيقاف التسجيل بعد أن سبح الجنين للخروج من مجال الرؤية أو إعادتها إلى بقية. ملاحظة: قمم تسارع في 0.2 ثانية الأولى من الاستجابة الهروب انفجر بعد التحفيز الميكانيكي. لذلك، تأكد من أن على الأقل خلال 0.2 ثانية الأولى من الاستجابة الهروب تسجيل الأسماك في مجال الرؤية. باستخدام برنامج هو موضح في الخطوة 1.2.3، سيتم حفظ البياناتكملف فيديو افي. فيديو البديل التقاط برامج مثل لقطة فيديو مجانية أو Softonic، هي متاحة بحرية للتحميل وكلا الأمرين، ويمكن أيضا أن تستخدم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> العودة الجنين إلى طبق بتري جديد وحدد الجنين آخر للاختبار. أداء الاختبار على ما لا يقل عن 15 سمكة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الكمي للسلوك سباحة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتحديد سلوك السباحة، وإطلاق البرنامج وحدد &quot;واحدة يرقات الحركة دون خلفية الطرح&quot; وحدة لفتح حفظ افي ملف الفيديو. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام &quot;مرفوعة&quot; أو &quot;مضلع&quot; أداة من المناطق شريط القوائم مختارة من الفيلم لاستخدامها في التحليل. تأكد من أن المنطقة تضم كلا من موقعها الأصلي من الأسماك والمنطقة التي السمك والسباحة فيها. تأكد من أن التحقيق يتم استبعاد من المنطقة المراد تحليلها. يقوم البرنامج تلقائيا تتبع مسار الأسماك داخل المنطقة المرغوبة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لأداء رانه تحليل، انقر على &quot;التجربة&quot; من شريط القوائم واختيار &quot;تنفيذ&quot;. عندما يطلب منك حفظ الملف الخام تحليل البيانات (.phr الشكل) في المكان الذي ترغب به. بمجرد حفظ، انقر على &quot;ابدأ&quot; لبدء تحليل. إنهاء تحليل عن طريق النقر على &quot;وقف&quot; تحت عنوان &quot;التجربة&quot; القائمة المنسدلة. سيتم عرض نافذة تحتوي على النتائج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتقل إلى الحق في الحصول على قيمة &quot;أقصى قدر من التسارع&quot;. إذا رغبت في ذلك، تصدير هذه البيانات عن طريق إغلاق إطار النتائج والنقر على زر &quot;تصدير نتائج فورية&quot; تحت عنوان &quot;النتائج&quot; القائمة المنسدلة. حدد الخام ملف تحليل البيانات المناسبة وانقر على فتح. سيتم حفظ ملف نصي يمكن فتحه في برنامج جدول بيانات في مجلد الوجهة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر هذه العملية لكل الأسماك الفردية والمتوسط للحصول على أقصى تسارع متوسط لكل سلالة (انظر الشكل 1). ملاحظة: كبديل لالنقيبز البرنامج الموصوف هنا، ومجموعات مماثلة مثل برنامج ImageJ المتاحة بحرية يمكن استخدامها لاستخراج بيانات حركة ذات الصلة. البرنامج المساعد 3D الجسيمات المقتفي يمكن استخدامها لتتبع مسارات السباحة. </li></ol></li></ol> 2. الحركة الفحص - 10 دقيقة السباحة اختبار <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 6 DPF الأجنة لتحليل سباحة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا لزم الأمر، نوع الأجنة لالجيني المطلوب، على سبيل المثال من خلال دراسة تعبير عن بروتين فلوري أو النمط الظاهري، ووضع في طبق بتري منفصلة (25-30 الأجنة في الطبق). بدلا من ذلك، النمط الجيني يمكن تحديدها بعد الانتهاء من فحص الحركة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في 3 DPF، وإعادة النظر في أطباق بتري وإزالة أي أجنة لم يفقس والحطام. العودة أطباق بتري إلى 28 درجة مئوية الحاضنة حتى 6 DPF. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء اختبار جميع سلالات 09:00 حتي 12:00، وهو الوقت الذي اليرقات الزرد هي الأكثر نشاطا. بطريقة عشوائية ترتيب الاختبار والموقف في صفي وقت متأخر من wildtype وعينات متحولة للحد من آثار الخلافات الساعة البيولوجية وغيرها من التحيز التجريبية. ملاحظة: من المهم أن وقت الاختبار يتسق بين التجارب بسبب النشاط يمكن أن تختلف بشكل كبير طوال اليوم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لا يقل عن 30 دقيقة قبل الاختبار، ومكان اليرقات في لوحة 48-جيدا مع يرقة واحدة لكل بئر. بعد نقل، وملء الآبار بحيث سطح الماء هو أقل بقليل من رأس البئر، وضمان عدم وجود فقاعات. العودة لوحات إلى 28 درجة مئوية الحاضنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأخذ لوحات من الحاضنة والتأقلم في ضوء لمدة خمس دقائق قبل الاختبار. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء الحركة الفحص <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع لوحة 48-جيدا إلى غرفة تسجيل، وهو مجهز بكاميرا رقمية الأشعة تحت الحمراء، واستولت على ما يصل الى 60 لقطة / ثانية، لذلك يمكن أن يتم الكشف عن اليرقات في الظلام. تأكد من أن جميع الآبار يتم وضعها داخل الشبكة الدائرية على برنامج الحركة وأن جميع اليرقات كليكشف آرلي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إطلاق برنامج وحدد &quot;تتبع&quot; وحدة. تحت عنوان &quot;ملف&quot; انقر على &quot;توليد بروتوكول جديد&quot; وتحرير عدد من الآبار المستخدمة للتجربة. تعيين كل من مدة التجربة وفترة الاندماج لمدة 10 دقيقة عن طريق النقر على &quot;المعلمات&quot; القائمة المنسدلة واختيار &quot;المعلمات بروتوكول&quot; وبعد ذلك &quot;الوقت&quot; علامة التبويب. في نفس مربع الحوار &quot;معلمات بروتوكول&quot; انقر فوق علامة التبويب &quot;خيارات&quot; وتأكد من النقر على مربع &quot;Numeriscope&quot; وبعد ذلك، يمكن أن يتم إغلاق &quot;المعلمات بروتوكول&quot; مربع الحوار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتعيين المناطق تسجيل تبرز الشبكة بأكملها، وانقر مرتين على إحدى الآبار. انقر على زر &quot;المناطق رسم&quot; ورسم حول الجزء العلوي الأيسر، أعلى اليمين، والآبار أسفل اليسار وانقر على &quot;بناء&quot;، والذي يسمح البرنامج لتحديد موقف كل تلقائيا أيضا. رسم أيضا في نطاقمنع وانقر على &quot;تنطبق على مجموعة&quot;. وبمجرد الانتهاء، انقر على زر &quot;رسم المناطق&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد بصريا عتبة الكشف عن طريق تحريك &quot;عتبة الكشف&quot; بار إلى المستوى الذي سلط الضوء على حركات الأسماك فقط مع عدم وجود إشارات الخلفية. ملاحظة: إن عتبة الكشف تختلف بين سلالات وبالتالي لا بد من تحديد متى يتم اختبار سلالة جديدة العتبات. في قدمت بيانات تمثيلية عتبة الكشف عن 25 ملم / استخدمت ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل البدء في اختبار دخول عتبات الحركة للكشف عن الخمول، والحركات الصغيرة والكبيرة. ملاحظة: في قدمت بيانات تمثيلية عتبة الخمول من 6 ملم / ثانية والنشاط انفجار عتبة 30 ملم / استخدمت ثانية. العتبات تحدد الحد الأدنى من الحركة إلى اعتبار النشط والمستوى المطلوب لاعتبار النشاط انفجار وتسمح تصنيف النشاط داخل صغيرة (نشط ولكن دون activi انفجارعتبات تي واي) والكبيرة (أكبر من عتبة النشاط انفجار الحركات). ويمكن تغيير العتبات تبعا لنوع النشاط من سلالات الأسماك معينة تحليلها. ملاحظة: على الرغم من أن الفحص لا يمكن أن يؤديها في أي ظروف الإضاءة أو مظلمة، وقد ثبت اليرقات الزرد إلى أن تكون أكثر نشاطا في الظلام 18. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين شدة الضوء داخل الغرفة لتكون على 0٪ من خلال النقر على زر &quot;إعدادات القيادة الخفيفة&quot; تحت عنوان &quot;المعلمات&quot; القائمة المنسدلة. في مربع الحوار الناتج، إضافة إعدادات الخفيفة المطلوبة. ملاحظة: شدة الضوء داخل الغرفة يمكن أن تسبب لتشغيل وإيقاف خلال فترة الاختبار لتحفيز النشاط اليرقات </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إغلاق باب غرفة تسجيل والبدء في تسجيل الفيديو. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الكمي للسلوك سباحة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد اكتمال التجربة، انقر على &quot;وقف&quot; تحت عنوان &quot;التجربة&quot; القائمة المنسدلة. وبو الحوارسيتم عرض X مع كل النتائج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للوصول إلى هذه النتائج في التفوق اضغط على &quot;فتح مجلد يحتوي على&quot; وفتح ملف اكسل الذي يظهر في المجلد الناتج. المعلمات الهامة &quot;smlct&quot; (صغير العد الحركة)، &quot;larct&quot; (كبير العد الحركة)، &quot;smldist&quot; (المسافة الإجمالية من الأسماك في حركات صغيرة مغطاة) و &quot;lardist&quot; (المسافة الإجمالية من الأسماك في تحركات واسعة تغطيها ). ملاحظة: بعد التسجيل، البرنامج أيضا بإرجاع ملفين الإنتاج الإضافية في شكل ملف .avi (التي تحتوي على لقطات فيديو لتسجيل 10 دقيقة)، وملف صورة بابوا نيو غينيا (التي تحتوي على تمثيل مرئي للتنقل خلال 10- تجربة دقيقة، وانظر الشكل 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة يتم احتساب قيم الحركة واعادة افي وبابوا نيو غينيا الملفات إلى مراجعة ما إذا كانت القيم تحرك محسوب بدقة تصوير حركات السباحة من الأسماك (انظر الشكل3). ملاحظة: كبديل لاستخدام البرنامج الموصوفة هنا، وحزم مثل برنامج ImageJ المتاحة بحرية يمكن استخدامها لتتبع سلوك تحركي. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Bassett, D. I., Bryson-Richardson, R. J., Daggett, D. F., Gautier, P., Keenan, D. G., Currie, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dystrophin+is+required+for+the+formation+of+stable+muscle+attachments+in+the+zebrafish+embryo.">Dystrophin is required for the formation of stable muscle attachments in the zebrafish embryo.</a> Development. 130 (23), 5851-5860 (2003).</li><li>Gupta, V. A., Kawahara, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+splice+site+mutation+in+laminin-&#945;2+results+in+a+severe+muscular+dystrophy+and+growth+abnormalities+in+zebrafish.">A splice site mutation in laminin-&#945;2 results in a severe muscular dystrophy and growth abnormalities in zebrafish.</a> PLoS ONE. 7 (8), e43794 (2012).</li><li>Gupta, V., Kawahara, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+zebrafish+dag1+mutant:+a+novel+genetic+model+for+dystroglycanopathies.">The zebrafish dag1 mutant: a novel genetic model for dystroglycanopathies.</a> Hum Mol Genet. 20 (9), 1712-1725 (2011).</li><li>Kawahara, G., Karpf, J. A., Myers, J. A., Alexander, M. S., Guyon, J. R., Kunkel, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+screening+in+a+zebrafish+model+of+Duchenne+muscular+dystrophy.">Drug screening in a zebrafish model of Duchenne muscular dystrophy.</a> Proc Natl Acad Sci. 108 (13), 5331-5336 (2011).</li><li>Telfer, W. R., Nelson, D. D., Waugh, T., Brooks, S. V., Dowling, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=neb:+a+zebrafish+model+of+nemaline+myopathy+due+to+nebulin+mutation.">neb: a zebrafish model of nemaline myopathy due to nebulin mutation.</a> Dis Model &amp; Mech. 5 (3), 389-396 (2012).</li><li>Ruparelia, A. A., Oorschot, V., Vaz, R., Ramm, G., Bryson-Richardson, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+models+of+BAG3+myofibrillar+myopathy+suggest+a+toxic+gain+of+function+leading+to+BAG3+insufficiency.">Zebrafish models of BAG3 myofibrillar myopathy suggest a toxic gain of function leading to BAG3 insufficiency.</a> Acta Neuropathol. 128 (6), 821-833 (2014).</li><li>Sztal, T. E., Sonntag, C., Hall, T. E., Currie, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epistatic+dissection+of+laminin-receptor+interactions+in+dystrophic+zebrafish+muscle.">Epistatic dissection of laminin-receptor interactions in dystrophic zebrafish muscle.</a> Hum Mol Genet. 21 (21), 4718-4731 (2012).</li><li>Sztal, T. E., Zhao, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+models+for+nemaline+myopathy+reveal+a+spectrum+of+nemaline+bodies+contributing+to+reduced+muscle+function.">Zebrafish models for nemaline myopathy reveal a spectrum of nemaline bodies contributing to reduced muscle function.</a> Acta Neuropathol. 130 (3), 389-406 (2015).</li><li>Pichler, F. B., Laurenson, S., Williams, L. C., Dodd, A., Copp, B. R., Love, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+discovery+and+global+gene+expression+analysis+in+zebrafish.">Chemical discovery and global gene expression analysis in zebrafish.</a> Nat Biotechnol. 21 (8), 879-883 (2003).</li><li>Peterson, R. T., Shaw, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+suppression+of+a+genetic+mutation+in+a+zebrafish+model+of+aortic+coarctation.">Chemical suppression of a genetic mutation in a zebrafish model of aortic coarctation.</a> Nat Biotechnol. 22 (5), 595-599 (2004).</li><li>Kawahara, G., Serafini, P. R., Myers, J. A., Alexander, M. S., Kunkel, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+zebrafish+dysferlin+by+morpholino+knockdown.">Characterization of zebrafish dysferlin by morpholino knockdown.</a> Biochem Bioph Res Co. 413 (2), 358-363 (2011).</li><li>Zon, L. I., Peterson, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+drug+discovery+in+the+zebrafish.">In vivo drug discovery in the zebrafish.</a> Nat Rev Drug Discov. , (2005).</li><li>Smith, L. L., Beggs, A. H., Gupta, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+skeletal+muscle+defects+in+larval+zebrafish+by+birefringence+and+touch-evoke+escape+response+assays.">Analysis of skeletal muscle defects in larval zebrafish by birefringence and touch-evoke escape response assays.</a> J Vis Exp. (82), e50925 (2013).</li><li>Sloboda, D. D., Claflin, D. R., Dowling, J. J., Brooks, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+measurement+during+contraction+to+assess+muscle+function+in+zebrafish+larvae.">Force measurement during contraction to assess muscle function in zebrafish larvae.</a> J Vis Exp. (77), (2013).</li><li>McDonald, C. M., Henricson, E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+6-minute+walk+test+as+a+new+outcome+measure+in+Duchenne+muscular+dystrophy.">The 6-minute walk test as a new outcome measure in Duchenne muscular dystrophy.</a> Muscle Nerve. 41 (4), 500-510 (2010).</li><li>McDonald, C. M., Henricson, E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+6-minute+walk+test+and+other+clinical+endpoints+in+duchenne+muscular+dystrophy:+reliability,+concurrent+validity,+and+minimal+clinically+important+differences+from+a+multicenter+study.">The 6-minute walk test and other clinical endpoints in duchenne muscular dystrophy: reliability, concurrent validity, and minimal clinically important differences from a multicenter study.</a> Muscle Nerve. 48 (3), 357-368 (2013).</li><li>Hurd, M. W., Debruyne, J., Straume, M., Cahill, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+rhythms+of+locomotor+activity+in+zebrafish.">Circadian rhythms of locomotor activity in zebrafish.</a> Physiol Behav. 65 (3), 465-472 (1998).</li><li>MacPhail, R. C., Brooks, J., Hunter, D. L., Padnos, B., Irons, T. D., Padilla, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Locomotion+in+larval+zebrafish:+Influence+of+time+of+day,+lighting+and+ethanol.">Locomotion in larval zebrafish: Influence of time of day, lighting and ethanol.</a> Neurotoxicology. 30 (1), 52-58 (2009).</li><li>Berger, J., Berger, S., Jacoby, A. S., Wilton, S. D., Currie, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+exon-skipping+strategies+for+Duchenne+muscular+dystrophy+utilizing+dystrophin-deficient+zebrafish.">Evaluation of exon-skipping strategies for Duchenne muscular dystrophy utilizing dystrophin-deficient zebrafish.</a> J Cell Mol Med. 15 (12), 2643-2651 (2011).</li><li>Berger, J., Sztal, T., Currie, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+birefringence+readily+measures+the+level+of+muscle+damage+in+zebrafish.">Quantification of birefringence readily measures the level of muscle damage in zebrafish.</a> Biochem Bioph Res Co. 423 (4), 785-788 (2012).</li><li>Ravenscroft, G., Jackaman, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+dominant+ACTA1+disease+recapitulate+human+disease+and+provide+insight+into+therapies.">Mouse models of dominant ACTA1 disease recapitulate human disease and provide insight into therapies.</a> Brain. 134 (4), 1101-1115 (2011).</li><li>Ravenscroft, G., Wilmshurst, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+ACTA1+mutation+resulting+in+a+severe+congenital+myopathy+with+nemaline+bodies,+intranuclear+rods+and+type+I+fibre+predominance.">A novel ACTA1 mutation resulting in a severe congenital myopathy with nemaline bodies, intranuclear rods and type I fibre predominance.</a> Neuromuscular Disord. 21 (1), 31-36 (2011).</li><li>Wolman, M. A., Jain, R. A., Liss, L., Granato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+modulation+of+memory+formation+in+larval+zebrafish.">Chemical modulation of memory formation in larval zebrafish.</a> Proc Natl Acad Sci. 108 (37), 15468-15473 (2011).</li><li>Müller, U. K., van Leeuwen, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swimming+of+larval+zebrafish:+ontogeny+of+body+waves+and+implications+for+locomotory+development.">Swimming of larval zebrafish: ontogeny of body waves and implications for locomotory development.</a> J Exp Biol. 207 (Pt 5), 853-868 (2004).</li><li>Cheng, W., Tian, J., Burgunder, J. M., Hunziker, W., Eng, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myotonia+congenita-associated+mutations+in+chloride+channel-1+affect+zebrafish+body+wave+swimming+kinematics.">Myotonia congenita-associated mutations in chloride channel-1 affect zebrafish body wave swimming kinematics.</a> PLoS ONE. 9 (8), e103445 (2014).</li><li>Moggio, M., Colombo, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+disease+heterogeneity:+a+prognostic+challenge.">Mitochondrial disease heterogeneity: a prognostic challenge.</a> Acta Myol. 33 (2), 86-93 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

وقد ساهمت العديد من النماذج الحيوانية المختلفة بما في ذلك الفئران والكلاب والزرد، الذباب والديدان نحو فهمنا الأساس الجيني والجزيئي للأمراض العضلات، والمساعدة في تطوير المناهج العلاجية لمكافحتها. الزرد يضم العديد من المزايا لدراسة مرض في العضلات. يوفر الزرد نظام manipulable وراثيا لتقييم الزخرفة العضلات المعقدة في بيئة الفسيولوجية المناسبة، وهو أمر غير ممكن في نظم الاستزراع في المختبر. على عكس النماذج الحيوانية الفقاريات الأخرى، وعدد كبير من الأسماك المنتجة، جنبا إلى جنب مع وضوحه البصرية، يسهل السريع، وارتفاع الإنتاجية في الصناعات الكيميائية الجسم الحي والفحص الجيني. نحن هنا وصف وضع المقايسات حركة الزرد لتوفير الإنتاجية العالية وطريقة تلقائية لتقييم أداء العضلات خلال مرحلة التطور الجنيني الزرد. على حد سواء المقايسات لا بد من الاعتراف بأن الإيقاعات اليومية ووالمثيرات البيئية الخارجية تؤثر تأثيرا كبيرا على سلوك السباحة الزرد 17،18. والاختبار المتكرر لنفس الزرد يؤدي أيضا إلى التعود مما تسبب في انخفاض ردا على اللمس التحفيز 23. ولذلك، من أجل تحقيق نتائج استنساخه بين التجارب كل جنين الزرد ينبغي اختبار مرة واحدة فقط، وهي المرة من الظروف اليوم والإضاءة ينبغي أن تكون موحدة، ويحتاج إلى درجة حرارة الماء إلى تنظيم محكم. عن طريق لمسة أثار تحليل في 2 DPF يمكننا قياس مباشرة أقصى تسريع عمل السباحة انفجار، الذي يتناسب مع قوة العضلات. وقد درست تقنيات السابقة في الزرد قوة العضلات عن طريق ربط طرفي الأجنة إلى التجريبية يلي المعدات التي تقلص العضلات وحفز باستخدام المجال الكهربائي والقدرة على توليد قوة العضلات 14 يقاس. بينما هذه الطريقة يقيس قوة توليد قدرة رانه العضلات اليرقات، فإنه لا قياس القوة الفعلية الناتجة عن العضلات اليرقات أثناء السباحة. لذا قمنا بتطوير طريقة لتقييم بشكل غير مباشر على القوة المتولدة أثناء الحركة السباحة اليرقات الطبيعية لتوفير مقياس عام لصحة العضلات. نظام الفيديو عالية السرعة، قادرة على تسجيل حركات الزرد الفردية في معدل الإطار من 1000 لقطة / ثانية يمكن استخدامها لتحديد الاختلافات صغيرة ولكنها مهمة في وظيفة العضلات، والتي لا يمكن تمييزها مباشرة بالعين. وسوف تكون ذات فائدة لنرى كيف سابقا عن تغييرات في توليد قوة حفز كهربائيا ربط مع التغييرات في الأداء السباحة. وبالإضافة إلى ذلك أثار لمسة يمكن أيضا فحوصات استجابة استخدامها لتقييم الكينماتيكا السباحة، مثل الشكل وسرعة موجة الجسم أثناء الحركة السباحة 24، لإعطاء القياس الكمي للسلوك تحركي. ويرجع ذلك إلى حركة عفوية من zebrafاليرقات العش بعد 3 DPF، لم نكن قادرين على إجراء فحوصات لمسة واستحضار لقياس وظيفة العضلات. على العكس من ذلك، قمنا بقياس أداء العضلات على مدى فترة أطول من خلال تحديد سبحوا المسافة من اليرقات الزرد في 6 DPF. هذا الاختبار، على الرغم من أن مقياس غير مباشر من وظيفة العضلات، ويمكن استخدامها لتحديد الأسماك التي تظهر ضعف أداء العضلات 8 أو التنكس العصبي 25،26. هذا الاختبار ليس فقط يوفر قياس مشابه لاختبار مسافة 6 دقائق ولكن هو أيضا مناسبة لالآلي عالية الإنتاجية في شاشات المخدرات أو الطفرات الجسم الحي.

وعلى مدى العقد الماضي الزرد تستخدم بشكل متزايد لدراسة العضلات بيولوجيا الخلية والمرض. تطوير الخارجية السريعة للجنين الزرد، إلى جانب وضوحه البصرية، بما يسمح للرؤية مباشرة من تشكيل العضلات والنمو والوظيفة. عملية تنمية العضلات والحفظ جدا في الزرد وسمحت هذه النمذجة الناجح لمجموعة من أمراض العضلات بما في ذلك ضمور العضلات واعتلال العضلات الخلقية 1-8. لم تقدم دراسة تفصيلية لنماذج الزرد فقط رؤى جديدة في البيولوجيا المرضية من هذه الظروف ولكن أيضا توفير منصة لاختبار علاجات مناسبة 6،9-13. تحليل النماذج الزرد من أمراض العضلات يعتمد على فحوصات موثوقة وقابلة للتكرار لقياس أداء العضلات. وقياس الدراسات السابقة بنجاح قدرة توليد قوة العضلات جذع الزرد في الأسماك ما بين 3 و 7 DPF بواسطةتحفيز بالكهرباء تقلص من الأسماك يجمد تعلق على نظام القوة التنبيغ 14. هذا يمكن أن توفر قياسات مفصلة للقوة ولكنها ليست مناسبة بشكل مثالي لتجارب إنتاجية أعلى، وهناك مزايا لقياس أداء العضلات أثناء السباحة. في 2 DPF العضلات الزرد تعمل بكامل طاقتها ويمكن أن الأسماك تثير حركات السباحة انفجار في الاستجابة للمؤثرات. يتم استخدام الهروب فحص استجابة لمسة واستحضار لقياس التسارع أثناء الحركة السباحة انفجار، والتي يمكن استخدامها كمقياس لقوة مقلص. أحد التدابير الأكثر استخداما من وظيفة العضلات في المرضى الذين يعانون اعتلال عضلي هو الاختبار مسافة 6 دقائق، الذي يسجل المسافة الإجمالية مشى على سطح مستو من الصعب 15،16. لقد طبقنا اختبار مشابه لقياس وظيفة العضلات في 6 يرقات DPF الزرد، حيث أننا رصد المسافة الإجمالية سبحوا، وعدد من الحركات التي أدلى بها كل يرقة على مدى فترة 10 دقيقة. يتم تنفيذ هذاباستخدام نظام التتبع الآلي، والتي توفر قياسات موثوقة وعالية الإنتاجية من أداء العضلات. الاختبارين العضلات هي تكرار للغاية واستخدمت لتحديد الاختلافات في أداء العضلات في نماذج عضلي الزرد 8.

<table><tbody><tr><td>21 G x 1&#039; Blunt Needle</td><td>Terumo/Admiral Medical Supplies</td><td>TE2125</td><td></td></tr><tr><td>48-well plates</td><td>Sigma</td><td>M8937</td><td></td></tr><tr><td>90 mm Petri Dishes</td><td>Pacific Laboratory Products PT</td><td>S90001</td><td></td></tr><tr><td>High Speed Camera</td><td>Baumer</td><td>HXC20</td><td></td></tr><tr><td>http://www.randomization.com</td><td>N/A</td><td></td><td>Steps 1.1.2, 2.1.3</td></tr><tr><td>Incubator</td><td>Thermoline Scientific</td><td>TEI-43L</td><td></td></tr><tr><td>Plastic Pipette</td><td>VWR</td><td>16001-188</td><td></td></tr><tr><td>StreamPix5</td><td>NorPix</td><td></td><td>Step 1.2.3</td></tr><tr><td>Temperature Control Unit</td><td>Viewpoint</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tweezers, style 8</td><td>ProSciTech</td><td>T04-821</td><td></td></tr><tr><td>Zebrabox System</td><td>Viewpoint</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zebralab</td><td>Viewpoint</td><td></td><td>Steps 1.3.1, 2.2.1</td></tr></tbody></table>

using touch-evoked response and locomotion assays to assess muscle performance and function in zebrafish

تنمية العضلات الزرد يتم حفظها للغاية مع أنظمة الثدييات مما يجعلها نموذجا ممتازا لدراسة وظيفة العضلات والمرض. العديد من الاعتلالات العضلية التي تؤثر على وظيفة العضلات والهيكل العظمي يمكن تقييم بسرعة وسهولة في الزرد خلال الأيام القليلة الأولى من التطور الجنيني. قبل 24 ساعة بعد الإخصاب (HPF)، wildtype الزرد العقد بصورة تلقائية العضلات الذيل وبنسبة 48 HPF، الزرد معرض تسيطر السلوكيات السباحة. انخفاض في وتيرة، أو تغييرات أخرى في، هذه الحركات قد تشير إلى وجود ضعف في العضلات والهيكل العظمي. لتحليل سلوك السباحة وتقييم أداء العضلات في التنمية الزرد في وقت مبكر، ونحن على حد سواء الاستفادة من الهروب الاستجابة والحركة المقايسات أثار اللمس. المقايسات استجابة الهروب أثار اتصال يمكن استخدامها لتقييم أداء العضلات أثناء حركات انفجار قصيرة الناتجة عن تقلص الألياف العضلية سريعة نشل. وردا على حافز خارجي، وهو في هذه الحالة هو الصنبور علىالرأس، wildtype الزرد في 2 يوما بعد الإخصاب (DPF) عادة ما تظهر موجة السباحة قوية، يرافقه المنعطفات الحادة. أسلوبنا الكمي وظيفة العضلات والهيكل العظمي عن طريق قياس أقصى تسارع خلال حركة السباحة انفجار، وتسارع يجري يتناسب طرديا مع القوة الناتجة عن تقلص العضلات. في المقابل، تستخدم فحوصات الحركة في وقت مبكر خلال نمو اليرقات الزرد لتقييم أداء العضلات خلال فترات متواصلة من النشاط العضلي. باستخدام نظام تتبع لرصد سلوك السباحة، ونحن الحصول على حساب الآلي وتيرة النشاط والمسافة في 6 أيام الزرد القديم، وهذا انعكاس وظيفة الهيكل العظمي والعضلات الخاصة بهم. قياسات الأداء السباحة قيمة لتقييم المظهري من نماذج المرض والفحص الإنتاجية العالية من الطفرات أو العلاجات الكيميائية التي تؤثر على وظيفة العضلات والهيكل العظمي.

أثار اتصال فحص استجابة يمكن استخدامها لتحديد سرعة وتسارع حركات السباحة وهو مقياس نسبي من قوة العضلات. وردا على التحفيز الميكانيكي، مثل صنبور صغير على الرأس 2 DPF النوع البري المعرض الزرد عمل السباحة السريعة. تم القبض على أشرطة الفيديو وتحليلها لمدة نماذج مختلفة الزرد عضلي: تيراغرام (ACTA1 D286G -eGFP)، وهذا نموذج من اعتلال عضلي خيطي أن ثبت لديها ضعف العضلات كبير، ونموذج من ضمور العضلات دوشين التي تم وصفها العيوب العضلات شديدة في 5 DPF 19،20. صور من الفيديو من لمسة نموذجي أثارت فحص ممثلة في الشكل 1A. تم فحص التسارع من الزرد وجدت أن تصل إلى ذروتها في غضون 0.2 ثانية الأولى من الاستجابة الهروب سباحة انفجار (الشكل 1B). يوفر هذا أقصى تسارع الذروة وهو الإجراء الذي يتناسب مع قوة زenerating قدرة العضلات والهيكل العظمي. وبلغ متوسط قيم التسارع القصوى للحصول على قيمة متوسط أقصى قدر من التسارع (± الخطأ المعياري للمتوسط) لكل سلالة: تيراغرام (ACTA1 D286G -eGFP): يعني = 276.0 ± 28.8 متر / ثانية 2، ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تضم 15 سمكة على حدة؛ السيطرة wildtype: متوسط = 500.8 ± 50.28 م / ث 2، ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تتألف من 15 سمكة على حدة؛ نائب العضو المنتدب للPC2 - / - متحولة: متوسط = 249.9 ± 19.1 متر / ثانية 2، ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تتألف من 12-19 سمكة على حدة؛ نائب العضو المنتدب للPC2 +/- الزيجوت: متوسط = 235.9 ± 8.7 م / ث 2، ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تتألف من 16-27 سمكة على حدة؛ نائب العضو المنتدب للالزيجوت المتماثلة الألائل PC2 + / + wildtype: متوسط = 230.9 ± 8.7 م / ث 2، ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تتألف من 8-27 الأسماك الفردية (الشكل 1C). كما هو متوقع، تيراغرام (ACTA1 D286تم العثور G -eGFP) الأسماك لديهم انخفاض ملحوظ في أقصى تسارع مشيرا إلى انخفاض وظيفة العضلات، وهو ما يتسق مع نماذج الماوس وبيانات المرضى 8،21،22. وPC2 DMD - / - الأسماك متحولة ومع ذلك، لم تظهر أي اختلاف في أقصى تسارع، في 2 DPF، بما يتفق مع الكشف عن العيوب العضلات من 3 DPF 20 (1D الشكل). وقد أجريت فحوصات تنقل في 6 DPF لتحديد النشاط والمسافة سبحوا من سلالات الزرد كمؤشر على أداء العضلات. وبعد الاختبار، تم إنشاء تمثيل شكلي للحركات السباحة خلال فترة الاختبار لمدة عشر دقائق، مع خطوط حمراء وخضراء تمثل فترات من الحركة البطيئة والسريعة على التوالي وخطوط سوداء تمثل فترات من الخمول (الشكل 2). فرد wildtype الزرد تظهر ارتفاع النشاط مع عدم وجود فترات من الخمول نسبيا كما opposإد لتيراغرام (ACTA1 D286G -eGFP) الأسماك، والتي هي أقل نشاطا خلال فترة الاختبار (الشكل 2B). وكان كميا سلوك السباحة عن طريق حساب متوسط القيم الفردية لعدد من الحركات وسبحوا بعد كل الأسماك (الشكل 3). تم العثور على الأسماك متحولة (الشكل 3C و 3D) لديهم انخفاض ملحوظ في متوسط عدد الحركات والمسافة سبح مقابل كل منهم - على حد سواء، تيراغرام (ACTA1 D286G -eGFP) السمك (الشكل 3A و 3B)، ونائب العضو المنتدب للPC2 - / الضوابط: تيراغرام (ACTA1 D286G -eGFP) الأسماك: يعني عدد من الحركات = 94.3 ± 13.6، يعني بعد سبحوا = 112.9 ± 18.4 مم، ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تضم 45 السمك. ضوابط نوع البرية: يعني عدد من الحركات = 177.4 ± 14.0، يعني بعد سبحوا = 300.2 ± 22.8 مم، ن = 3 ص مستقلةتجارب eplicate تضم 45 السمك. نائب العضو المنتدب للPC2 - / - متحولة: يعني عدد من الحركات = 163.3 ± 30.0، يعني بعد سبحوا: 298.4 ± 60.37 ملم، ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تتألف من 12-20 الأسماك. نائب العضو المنتدب للPC2 +/- الزيجوت: متوسط عدد الحركات = 362.3 ± 38.8، يعني سبحوا المسافة: 660.3 ± 86.1mm ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تتألف من 17-27 الأسماك. نائب العضو المنتدب للالزيجوت المتماثلة الألائل PC2 + / + wildtype: يعني عدد من الحركات = 341.9 ± 91.6، يعني سبحوا المسافة = 574.3 ± 170.9mm ن = 3 تجارب تكرار مستقلة تتألف من 8-25 الأسماك. <img alt="شكل 1" src="/files/ftp_upload/54431/54431fig1.jpg" /> الشكل 1: الكمي لمسة تثير فحص استجابة ل2 DPF الأجنة الزرد الصور (A) لقطة من الزرد السيطرة خلال لمس استحضار فحوصات في 2 DPF. (ب) لمحة تسريع ل0.2 ثانية الأولى منواحد تيراغرام (ACTA1 D286G -eGFP) (الحمراء)، وتحكم واحد (الأزرق) الزرد بعد تطبيق التحفيز التي تعمل باللمس. ويمثل أقصى تسارع من قبل الخطوط المنقطة. (C، D) الكمي من الحد الأقصى للسرعة (م / ث 2) المسجلة من المقايسات استجابة أثار مسة من (C) تيراغرام (ACTA1 D286G -eGFP) الزرد و (D) PC2 DMD - / - الأسماك متحولة مقارنة للسيطرة على الزرد في 2 DPF. تمثل أشرطة الخطأ ± SEM لمدة 3 تجارب تكرار، * ف &lt;0.05. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54431/54431fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/54431/54431fig2.jpg" /> الشكل 2: تمثيل فحوصات الحركة للأجنة الزرد (أ) توضع الأجنة الزرد في لوحات 48-جيدا وسجلت الحركة من فوق باستخدام الكاميرا الرقمية الأشعة تحت الحمراء. (ب) رسم تخطيطي للحركة الزرد أثناء فترة الاختبار مع الخطوط الحمراء التي تصور الحركات السريعة وخطوط خضراء تصور الحركات البطيئة وخطوط سوداء تصور الخمول (على النحو الذي يحدده عتبات الكشف دخلت في البرنامج). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54431/54431fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/54431/54431fig3.jpg" /> الشكل (3):. الكمي لفحوصات الحركة لمدة 6 يرقات DPF الزرد الكمي ل(أ) عدد من الحركات و (ب) المسافة التي يقطعها تيراغرام الزرد (ACTA1 D286G -eGFP) مقارنة للسيطرة على الزرد في 6 DPF.الكمي ل(C) عدد من الحركات و(D) المسافة التي يقطعها DMD PC2 - / - الأسماك متحولة مقارنة للسيطرة على الزرد في 6 DPF. تمثل أشرطة الخطأ ± SEM لمدة 3 تجارب تكرار، * ف &lt;0.05، ** ف &lt;0.01. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54431/54431fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Using Touch-evoked Response and Locomotion Assays to Assess Muscle Performance and Function in Zebrafish at JoVE.com

Using Touch-evoked Response and Locomotion Assays to Assess Muscle Performance and Function in Zebrafish

Zebrafish are an excellent model to study muscle function and disease. During early embryogenesis zebrafish begin regular muscle contractions producing rhythmic swimming behavior, which is altered when the muscle is disrupted. Here we describe a touch-evoked response and locomotion assay to examine swimming performance as a measure of muscle function.

عن طريق الاستجابة أثار اللمس والحركة فحوصات لتقييم أداء العضلات وظيفة في الزرد

Zebrafish muscle development is highly conserved with mammalian systems making them an excellent model to study muscle function and disease. Many ...

using-touch-evoked-response-locomotion-assays-to-assess-muscle

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

12.7K Views.  Monash University. Zebrafish are an excellent model to study muscle function and disease. During early embryogenesis zebrafish begin regular muscle contractions producing rhythmic swimming behavior, which is altered when the muscle is disrupted. Here we describe a touch-evoked response and locomotion assay to examine swimming performance as a measure of muscle function. 

Video: Using Touch-evoked Response and Locomotion Assays to Assess Muscle Performance and Function in Zebrafish

Analysis of Zebrafish Larvae Skeletal Muscle Integrity with Evans Blue Dye

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders. In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle membrane is a critical disease determinant. To date, numerous neuromuscular conditions display degenerating muscle fibers with abnormal membrane integrity; this is most commonly observed in muscular dystrophies. Evans Blue Dye (EBD) is a vital, cell permeable dye that is rapidly taken into degenerating, damaged, or apoptotic cells; in contrast, it is not taken up by cells with an intact membrane. EBD injection is commonly employed to ascertain muscle integrity in mouse models of neuromuscular diseases. However, such EBD experiments require muscle dissection and/or sectioning prior to analysis. In contrast, EBD uptake in zebrafish is visualized in live, intact preparations. Here, we demonstrate a simple and straightforward methodology for performing EBD injections and analysis in live zebrafish. In addition, we demonstrate a co-injection strategy to increase efficacy of EBD analysis. Overall, this video article provides an outline to perform EBD injection and characterization in zebrafish models of neuromuscular disease.

In this study, we describe a straightforward method to perform Evans Blue Dye (EBD) analysis on zebrafish larvae. This technique is a powerful tool for the characterization of skeletal muscle integrity and delineation of zebrafish models of muscular dystrophy, and is a valuable method for the development of novel therapeutics.

تحليل الزرد اليرقات الهيكل العظمي النزاهة العضلات مع ايفانز الأزرق صبغ

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders.  In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle ...

A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities 

The optokinetic reflex (OKR) is a basic visual reflex exhibited by most vertebrates and plays an important role in stabilizing the eye relative to the visual scene. However, the OKR requires that an animal detect moving stripes and it is possible that fish that fail to exhibit an OKR may not be completely blind. One zebrafish mutant, the no optokinetic response c (nrc) has no OKR under any light conditions tested and was reported to be completely blind. Previously, we have shown that OFF-ganglion cell activity can be recorded in these mutants. To determine whether mutant fish with no OKR such as the nrc mutant can detect simple light increments and decrements we developed the visual motor behavioral assay (VMR). In this assay, single zebrafish larvae are placed in each well of a 96-well plate allowing the simultaneous monitoring of larvae using an automated video-tracking system. The locomotor responses of each larva to 30 minutes light ON and 30 minutes light OFF were recorded and quantified. WT fish have a brief spike of motor activity upon lights ON, known as the startle response, followed by return to lower-than baseline activity, called a freeze. WT fish also sharply increase their locomotor activity immediately following lights OFF and only gradually (over several minutes) return to baseline locomotor activity. The nrc mutants respond similarly to light OFF as WT fish, but exhibit a slight reduction in their average activity as compared to WT fish. Motor activity in response to light ON in nrc mutants is delayed and sluggish. There is a slow rise time of the nrc mutant response to light ON as compared to WT light ON response. The results indicate that nrc fish are not completely blind. Because teleosts can detect light through non-retinal tissues, we confirmed that the immediate behavioral responses to light-intensity changes require intact eyes by using the chokh (chk) mutants, which completely lack eyes from the earliest stages of development. In our VMR assay, the chk mutants exhibit no startle response to either light ON or OFF, showing that the lateral eyes mediate this behavior. The VMR assay described here complements the well-established OKR assay, which does not test the ability of zebrafish larvae to respond to changes in light intensities. Additionally, the automation of the VMR assay lends itself to high-throughput screening for defects in light-intensity driven visual responses.

A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities

We developed the Visual-Motor Response to quantitate the motor output of larval zebrafish in response to light increments and decrements. We also examined zebrafish vision mutants, including the no optokinetic response (nrc) mutants, which were thought to be completely blind when tested by another vision assay, the optokinetic reflex.

والفحص السلوكية لقياس الاستجابة للاسماك الزرد إلى التغيرات في شدة الضوء

The optokinetic reflex (OKR) is a basic visual reflex exhibited by most vertebrates and plays an important role in stabilizing the eye relative to the ...

Biology

Examining Muscle Regeneration in Zebrafish Models of Muscle Disease

Skeletal muscle has a remarkable ability to regenerate following injury, which is driven by obligate tissue resident muscle stem cells. Following injury, the muscle stem cell is activated and undergoes cell proliferation to generate a pool of myoblasts, which subsequently differentiate to form new muscle fibers. In many muscle wasting conditions, including muscular dystrophy and ageing, this process is impaired resulting in the inability of muscle to regenerate. The process of muscle regeneration in zebrafish is highly conserved with mammalian systems providing an excellent system to study muscle stem cell function and regeneration, in muscle wasting conditions such as muscular dystrophy. Here, we present a method to examine muscle regeneration in zebrafish models of muscle disease. The first step involves the use of a genotyping platform that allows the determination of the genotype of the larvae prior to eliciting an injury. Having determined the genotype, the muscle is injured using a needle stab, following which polarizing light microscopy is used to determine the extent of muscle regeneration. We therefore provide a high throughput pipeline which allows the examination of muscle regeneration in zebrafish models of muscle disease.

Skeletal muscle regeneration is driven by tissue resident muscle stem cells, which are impaired in many muscle diseases such as muscular dystrophy, and this results in the inability of muscle to regenerate. Here, we describe a protocol that allows the examination of muscle regeneration in zebrafish models of muscle disease.

فحص تجديد العضلات في نماذج حمار وحشي من أمراض العضلات

Skeletal muscle has a remarkable ability to regenerate following injury, which is driven by obligate tissue resident muscle stem cells. Following injury, ...

Real Time and Repeated Measurement of Skeletal Muscle Growth in Individual Live Zebrafish Subjected to Altered Electrical Activity

A number of methods can be used to visualize individual cells throughout the body of live embryonic, larval or juvenile zebrafish. We show that live fish with fluorescently-marked plasma membranes can be scanned in a confocal laser scanning microscope in order to determine the volume of muscle tissue and the number of muscle fibers present. Efficient approaches for the measurement of cell number and size in live animals over time are described and validated against more arduous segmentation methods. Methods are described that permit the control of muscle electrical, and thus contractile, activity. Loss of skeletal muscle contractile activity greatly reduced muscle growth. In larvae, a protocol is described that allows reintroduction of patterned electrical-evoked contractile activity. The described methods minimize the effect of inter-individual variability and will permit analysis of the effect of electrical, genetic, drug, or environmental stimuli on a variety of cellular and physiological growth parameters in the context of the living organism. Long-term follow-up of the measured effects of a defined early-life intervention on individuals can subsequently be performed.

Optical clarity is a major advantage for cell biological and physiological work in zebrafish. Robust methods for measurement of cell growth in individual animals are described that permit novel insights into how growth of skeletal muscle and neighboring tissues are integrated with whole body growth.

في الوقت الحقيقي والقياس المتكرر لنمو العضلات الهيكلية في أسماك الزرد الحية الفردية المعرضة لنشاط كهربائي متغير

A number of methods can be used to visualize individual cells throughout the body of live embryonic, larval or juvenile zebrafish. We show that live fish ...

Analysis of Embryonic and Larval Zebrafish Skeletal Myofibers from Dissociated Preparations

The zebrafish has proven to be a valuable model system for exploring skeletal muscle function and for studying human muscle diseases. Despite the many advantages offered by in vivo analysis of skeletal muscle in the zebrafish, visualizing the complex and finely structured protein milieu responsible for muscle function, especially in whole embryos, can be problematic. This hindrance stems from the small size of zebrafish skeletal muscle (60 &mu;m) and the even smaller size of the sarcomere. Here we describe and demonstrate a simple and rapid method for isolating skeletal myofibers from zebrafish embryos and larvae. We also include protocols that illustrate post preparation techniques useful for analyzing muscle structure and function. Specifically, we detail the subsequent immunocytochemical localization of skeletal muscle proteins and the qualitative analysis of stimulated calcium release via live cell calcium imaging. Overall, this video article provides a straight-forward and efficient method for the isolation and characterization of zebrafish skeletal myofibers, a technique which provides a conduit for myriad subsequent studies of muscle structure and function.

Zebrafish are an emerging system for modeling human disorders of the skeletal muscle. We describe a fast and efficient method to isolate skeletal muscle myofibers from embryonic and larval zebrafish. This method yields a high-density myofiber preparation suitable for study of single skeletal muscle fiber morphology, protein subcellular localization, and muscle physiology.

تحليل الجنينية واليرقات الزرد الهيكل العظمي Myofibers من الاستعدادات فصلها

The zebrafish has  proven to be a valuable model system for exploring skeletal muscle function and  for studying human muscle diseases. Despite  the many ...

Force Measurement During Contraction to Assess Muscle Function in Zebrafish Larvae

Zebrafish larvae provide models of muscle development, muscle disease and muscle-related chemical toxicity, but related studies often lack functional measures of muscle health. In this video article, we demonstrate a method to measure force generation during contraction of zebrafish larval trunk muscle. Force measurements are accomplished by placing an anesthetized larva into a chamber filled with a salt solution. The anterior end of the larva is tied to a force transducer and the posterior end of the larva is tied to a length controller. An isometric twitch contraction is elicited by electric field stimulation and the force response is recorded for analysis. Force generation during contraction provides a measure of overall muscle health and specifically provides a measure of muscle function. Although we describe this technique for use with wild-type larvae, this method can be used with genetically modified larvae or with larvae treated with drugs or toxicants, to characterize muscle disease models and evaluate treatments, or to study muscle development, injury, or chemical toxicity.

Force measurements can be used to demonstrate changes in muscle function due to development, injury, disease, treatment or chemical toxicity. In this video, we demonstrate a method to measure force during a maximal contraction of zebrafish larval trunk muscle.

قياس القوة خلال تقلص العضلات لتقييم وظيفة في يرقات اسماك الزرد

Zebrafish larvae provide models of muscle development, muscle disease and muscle-related chemical toxicity, but related studies often lack functional ...

Analysis of Skeletal Muscle Defects in Larval Zebrafish by Birefringence and Touch-evoke Escape Response Assays

Zebrafish (Danio rerio) have become a particularly effective tool for modeling human diseases affecting skeletal muscle, including muscular dystrophies1-3, congenital myopathies4,5, and disruptions in sarcomeric assembly6,7, due to high genomic and structural conservation with mammals8. Muscular disorganization and locomotive impairment can be quickly assessed in the zebrafish over the first few days post-fertilization. Two assays to help characterize skeletal muscle defects in zebrafish are birefringence (structural) and touch-evoked escape response (behavioral).
Birefringence is a physical property in which light is rotated as it passes through ordered matter, such as the pseudo-crystalline array of muscle sarcomeres9. It is a simple, noninvasive approach to assess muscle integrity in translucent zebrafish larvae early in development. Wild-type zebrafish with highly organized skeletal muscle appear very bright amidst a dark background when visualized between two polarized light filters, whereas muscle mutants have birefringence patterns specific to the primary muscular disorder they model. Zebrafish modeling muscular dystrophies, diseases characterized by myofiber degeneration followed by repeated rounds of regeneration, exhibit degenerative dark patches in skeletal muscle under polarized light. Nondystrophic myopathies are not associated with necrosis or regenerative changes, but result in disorganized myofibers and skeletal muscle weakness. Myopathic zebrafish typically show an overall reduction in birefringence, reflecting the disorganization of sarcomeres.
The touch-evoked escape assay involves observing an embryo&#39;s swimming behavior in response to tactile stimulation10-12. In comparison to wild-type larvae, mutant larvae frequently display a weak escape contraction, followed by slow swimming or other type of impaired motion that fails to propel the larvae more than a short distance12. The advantage of these assays is that disease progression in the same fish type can be monitored in vivo for several days, and that large numbers of fish can be analyzed in a short time relative to higher vertebrates.

The zebrafish is now an established and powerful tool for modeling muscular dystrophies, congenital myopathies, and related neuromuscular diseases. Birefringence and touch-evoked escape behavior are two common noninvasive assays used to determine the degree of muscular disorganization and locomotive impairment of zebrafish embryos during early development.

Zebrafish (Danio rerio) have become a particularly effective tool for modeling human diseases affecting skeletal muscle, including muscular ...

Assessment of Swim Endurance and Swim Behavior in Adult Zebrafish

Due to their renowned regenerative capacity, adult zebrafish are a premier vertebrate model to interrogate mechanisms of innate spinal cord regeneration. Following complete transection of their spinal cord, zebrafish extend glial and axonal bridges across severed tissue, regenerate neurons proximal to the lesion, and regain their swim capacities within 8 weeks of injury. Recovery of swim function is thus a central readout for functional spinal cord repair. Here, we describe a set of behavioral assays to quantify zebrafish motor capacity inside an enclosed swim tunnel. The goal of these methods is to provide quantifiable measurements of swim endurance and swim behavior in adult zebrafish. For swim endurance, zebrafish are subjected to a constantly increasing water current velocity until exhaustion, and time at exhaustion is reported. For swim behavior assessment, zebrafish are subjected to low current velocities and swim videos are captured with a dorsal view of the fish. Percent activity, burst frequency, and time spent against the water current provide quantifiable readouts of swim behavior. We quantified swim endurance and swim behavior in wild-type zebrafish before injury and after spinal cord transection. We found that zebrafish lose swim function after spinal cord transection and gradually regain that capacity between 2 and 6 weeks post-injury. The methods described in this study could be applied to neurobehavioral, musculoskeletal, skeletal muscle regeneration, and neural regeneration studies in adult zebrafish.

Capable of functional recovery after spinal cord injury, adult zebrafish is a premier model system to elucidate innate mechanisms of neural regeneration. Here, we describe swim endurance and swim behavior assays as functional readouts of spinal cord regeneration.

تقييم القدرة على التحمل على السباحة وسلوك السباحة في أسماك الزرد البالغة

Due to their renowned regenerative capacity, adult zebrafish are a premier vertebrate model to interrogate mechanisms of innate spinal cord regeneration. ...

Neuroscience

مقايسة مفاجئة لتقييم السمية في جنين الزرد

Evaluating Toxicity of Chemicals using a Zebrafish Vibration Startle Response Screening System

We developed a simple screening system for the evaluation of neuromuscular and general toxicity in zebrafish embryos. The modular system consists of electrodynamic transducers above which tissue culture dishes with embryos can be placed. Multiple such loudspeaker-tissue culture dish pairs can be combined. Vibrational stimuli generated by the electrodynamic transducers induce a characteristic startle and escape response in the embryos. A belt-driven linear drive sequentially positions a camera above each loudspeaker to record the movement of the embryos. In this way, alterations to the startle response due to lethality or neuromuscular toxicity of chemical compounds can be visualized and quantified. We present an example of the workflow for chemical compound screening using this system, including the preparation of embryos and treatment solutions, operation of the recording system, and data analysis to calculate benchmark concentration values of compounds active in the assay. The modular assembly based on commercially available simple components makes this system both economical and flexibly adaptable to the needs of particular laboratory setups and screening purposes.

تسليط الضوء على المؤلف: فحص السمية عالية الإنتاجية باستخدام مقايسة الاستجابة المفاجئة لجنين الزرد

We describe a screening system's workflow and data analysis for evaluating chemical compound toxicity based on the zebrafish embryo vibration startle response. The system records the movements of zebrafish embryos upon exposure to a vibration stimulus and allows for an integrated evaluation of general toxicity/lethality and neuromuscular toxicity.

تقييم سمية المواد الكيميائية باستخدام نظام فحص الاستجابة المفاجئة لاهتزاز الزرد

We developed a simple screening system for the evaluation of neuromuscular and general toxicity in zebrafish embryos. The modular system consists of ...

عن طريق الاستجابة أثار اللمس والحركة فحوصات لتقييم أداء العضلات وظيفة في الزرد

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

تحليل الزرد اليرقات الهيكل العظمي النزاهة العضلات مع ايفانز الأزرق صبغ

والفحص السلوكية لقياس الاستجابة للاسماك الزرد إلى التغيرات في شدة الضوء

فحص تجديد العضلات في نماذج حمار وحشي من أمراض العضلات

في الوقت الحقيقي والقياس المتكرر لنمو العضلات الهيكلية في أسماك الزرد الحية الفردية المعرضة لنشاط كهربائي متغير

تحليل الجنينية واليرقات الزرد الهيكل العظمي Myofibers من الاستعدادات فصلها

قياس القوة خلال تقلص العضلات لتقييم وظيفة في يرقات اسماك الزرد

Analysis of Skeletal Muscle Defects in Larval Zebrafish by Birefringence and Touch-evoke Escape Response Assays

تقييم القدرة على التحمل على السباحة وسلوك السباحة في أسماك الزرد البالغة

تقييم سمية المواد الكيميائية باستخدام نظام فحص الاستجابة المفاجئة لاهتزاز الزرد

تقييم سمية المواد الكيميائية باستخدام نظام فحص الاستجابة المفاجئة لاهتزاز الزرد