Immune-type receptor genes in zebrafish share genetic and functional properties with genes encoded by the mammalian leukocyte receptor cluster

An extensive, highly diversified multigene family of novel immune-type receptor (nitr) genes has been defined in Danio rerio (zebrafish). The genes are predicted to encode type I transmembrane glycoproteins consisting of extracellular variable (V) and V-like C2 (V/C2) domains, a transmembrane region and a cytoplasmic tail. All of the genes examined encode immunoreceptor tyrosine-based inhibition motifs in the cytoplasmic tail. Radiation hybrid panel mapping and analysis of a deletion mutant line (b240) indicate that a minimum of ≈40 nitr genes are contiguous in the genome and span ≈0.6 Mb near the top of zebrafish linkage group 7. One flanking region of the nitr gene complex shares conserved synteny with a region of mouse chromosome 7, which shares conserved synteny with human 19q13.3-q13.4 that encodes the leukocyte receptor cluster. Antibody-induced crosslinking of Nitrs that have been introduced into a human natural killer cell line inhibits the phosphorylation of mitogen-activated protein kinase that is triggered by natural killer-sensitive tumor target cells. Nitrs likely represent intermediates in the evolution of the leukocyte receptor cluster.

Oxygen deprivation causes suspended animation in the zebrafish embryo

Continuous exposure to oxygen is essential for nearly all vertebrates. We found that embryos of the zebrafish Danio rerio can survive for 24 h in the absence of oxygen (anoxia, 0% O2). In anoxia, zebrafish entered a state of suspended animation where all microscopically observable movement ceased, including cell division, developmental progression, and motility. Animals that had developed a heartbeat before anoxic exposure showed no evidence of a heartbeat until return to terrestrial atmosphere (normoxia, 20.8% O2). In analyzing cell-cycle changes of rapidly dividing blastomeres exposed to anoxia, we found that no cells arrested in mitosis. This is in sharp contrast to similarly staged normoxic embryos that consistently contain more than 15% of cells in mitosis. Flow cytometry analysis revealed that blastomeres arrested during the S and G2 phases of the cell cycle. This work indicates that survival of oxygen deprivation in vertebrates involves the reduction of diverse processes, such as cardiac function and cell-cycle progression, thus allowing energy supply to be matched by energy demands.

Active transposition in zebrafish.

We have identified a new family of Tc1-like transposons in the zebrafish, Danio rerio. The sequence of a candidate active transposon, deduced from sample Tzf elements, shows limited resemblance to the previously described Tdr1 elements of zebrafish. Both the Tzf and the Tdr elements are extremely abundant in zebrafish. We describe here a general strategy for detecting transposition events in a complex genome and demonstrate its utility by selectively monitoring hundreds of potentially active Tzf copies in the zebrafish genome against a background of other related elements. We have followed members of a zebrafish pedigree, using this two-dimensional transposon display strategy, to identify the first examples of active transposition of such elements in vertebrates.

A large-capacity memory system that recognizes the calls and songs of individual birds.

Auditory responses in the caudomedial neostriatum (NCM) of the zebra finch (Taeniopygia guttata) forebrain habituate to repeated presentations of a novel conspecific song. This habituation is long lasting and specific to individual stimuli. We here test the acoustic and ethological basis of this stimulus-specific habituation by recording extracellular multiunit activity in the NCM of awake male and female zebra finches presented with a variety of conspecific and heterospecific vocalizations, white noise, and tones. Initial responses to conspecific song and calls and to human speech were higher than responses to the other stimuli. Immediate habituation rates were high for all novel stimuli except tones, which habituated at a lower rate. Habituation to conspecific calls and songs outlasted habituation to other stimuli. The extent of immediate habituation induced by a particular novel song was not diminished when other conspecific songs were presented in alternation. In addition, the persistence of habituation was not diminished by exposure to other songs before testing, nor was it influenced by gender or laterality. Our results suggest that the NCM is specialized for remembering the calls and songs of many individual conspecifics.

Genetic heterogeneity in isogenic homozygous clonal zebrafish.

The C32 isogenic homozygous diploid (IHD) strain of the zebrafish (Danio rerio) was found to be polyallelic at a malate dehydrogenase locus (sMdh-A). A variant allele is thought to have arisen via mutation within the past 10 bisexual generations that have maintained the strain since its last gynogenetic cloning event; this unique allele now predominates at the sMdh-A locus. The estimated mutation rate in this species is sufficiently high that long-term genetic homogeneity of its IHD clones cannot be assumed. Researchers using such bisexually maintained clones should be aware that they are not necessarily using genetically uniform subjects. Genetic uniformity of cloned IHD zebrafish will be maximized if experimental subjects are obtained soon after a cloning event.

Efficient induction of point mutations allowing recovery of specific locus mutations in zebrafish.

A technique is described that greatly increases the efficiency of recovering specific locus point mutations in zebrafish (Danio rerio). Founder individuals that were mosaic for point mutations were produced by mutagenizing postmeiotic gametes with the alkylating agent N-ethyl-N-nitrosourea. Under optimal conditions, each founder carried an average of 10 mutations affecting genes required for embryogenesis. Moreover, approximately 2% of these founders transmitted new mutations at any prespecified pigmentation locus. Analyses of new pigmentation mutations confirmed that most were likely to be point mutations. Thus, mutagenesis of postmeiotic gametes with N-ethyl-N-nitrosourea yielded frequencies of point mutations at specific loci that were 10- to 15-fold higher than previously achieved in zebrafish. Our procedure should, therefore, greatly facilitate recovery of multiple mutant alleles at any locus of interest.

Feedback circuitry within a song-learning pathway.

The song system of birds consists of several neural pathways. One of these, the anterior forebrain pathway, is necessary for the acquisition but not for the production of learned song in zebra finches. It has been shown that the anterior forebrain pathway sequentially connects the following nuclei: the high vocal center, area X of lobus parolfactorius, the medial portion of the dorsolateral thalamic nucleus, the lateral magnocellular nucleus of anterior neostriatum (IMAN), and the robust nucleus of the archistriatum (RA). We now show in zebra finches (Taeniopygia guttata) that IMAN cells that project to RA also project to area X, forming a feedback loop within the anterior forebrain pathway. The axonal endings of the IMAN projection into area X form cohesive and distinct domains. Small injections of tracer in subregions of area X backfill a spatially restricted subset of cells in IMAN, that, in turn, send projections to RA that are arranged in horizontal layers, which may correspond to the functional representation of vocal tract muscles demonstrated by others. We infer from our data that there is a myotopic representation throughout the anterior forebrain pathway. In addition, we suggest that the parcellation of area X into smaller domains by the projection from IMAN highlights a functional architecture within X, which might correspond to units of motor control, to the representation of acoustic features of song, or both.

Decrements in auditory responses to a repeated conspecific song are long-lasting and require two periods of protein synthesis in the songbird forebrain.

Earlier work showed that playbacks of conspecific song induce expression of the immediate early gene ZENK in the caudo-medial neostriatum (NCM) of awake male zebra finches and that this response disappears with repeated presentations of the same stimulus. In the present study, we investigated whether repetitions of a song stimulus also elicited a decrement in the electrophysiological responses in the NCM neurons of these birds. Multiunit auditory responses in NCM were initially vigorous, but their amplitude decreased (habituated) rapidly to repeated stimulation, declining to about 40% of the initial response during the first 50 iterations. A similar time course of change was seen at the single unit level. This habituation occurred specifically for each song presented but did not occur when pure tones were used as a stimulus. Habituation to conspecific, but not heterospecific, song was retained for 20 h or longer. Injections of inhibitors of protein or RNA synthesis at the recording site did not affect the initial habituation to a novel stimulus, but these drugs blocked the long-term habituation when injected at 0.5-3 h and at 5.5-7 h after the first exposure to the stimulus. Thus, at least two waves of gene induction appear to be necessary for long-lasting habituation to a particular song.

Zebrafish como organismo-modelo para análises de efeitos comportamentais e toxicológicas da cetamina empregando cromatografia em fase gasosa e estatística multivariada

A cetamina é uma droga amplamente utilizada e o seu uso inadequado tem sido associado à graves consequências para a saúde humana. Embora as propriedades farmacológicas deste agente em doses terapêuticas sejam bem conhecidas, existem poucos estudos sobre os efeitos secundários induzidos por doses não-terapêuticas, incluindo os efeitos nos estados de ansiedade e agressividade. Neste contexto, os modelos animais são uma etapa importante na investigação e elucidação do mecanismo de ação a nível comportamental. O zebrafish (Danio rerio) é um novo organismo-modelo, interessante e promissor, uma vez que apresenta alta similaridade fisiológica, genética e neuroquímica com seres humanos, respostas comportamentais bem definidas e rápida absorção de compostos de interesse em meio aquoso além de apresentar uma série de vantagens em relação aos modelos mamíferos tais como manutenção de baixo custo, prática e executável em espaços reduzidos. Nesse sentido, faz-se necessário a execução de ensaios comportamentais em conjunto com análises estatísticas robustas e rápidas tais como ANOVA e Métodos Multivariados; e também o desenvolvimento de métodos analíticos sensíveis, precisos e rápidos para determinação de compostos de interesse em matrizes biológicas provenientes do animal. Os objetivos do presente trabalho foram a investigação dos efeitos da cetamina sobre a ansiedade e a agressividade em zebrafish adulto empregando Testes de Claro-Escuro e Testes do Espelho e métodos estatísticos univariados (ANOVA) e multivariados (PCA, HCA e SIMCA) assim como o desenvolvimento de método analítico para determinação da cetamina em matriz biológica proveniente do animal, empregando Extração Líquido-Líquido e Cromatografia em Fase Gasosa acoplada ao Detector de Nitrogênio-Fósforo (GC-NPD). Os resultados comportamentais indicaram que a cetamina produziu um efeito significativo dose-dependente em zebrafish adulto na latência à área clara, no número de cruzamentos entre as áreas e no tempo de exploração da área clara. Os resultados das análises SIMCA e PCA mostraram uma maior similaridade entre o grupo controle e os grupos de tratamento expostos às doses mais baixas (5 e 20 mg L-1) e entre os grupos expostos às doses de 40 e 60 mg L-1. Na análise por PCA, dois componentes principais responderam por 88,74% de toda a informação do sistema, sendo que 62,59% da informação cumulativa do sistema foi descrito pela primeira componente principal. As classificações HCA e SIMCA seguiram uma evolução lógica na distribuição das amostras por classes. As doses mais altas de cetamina induziram uma distribuição mais homogênea das amostras enquanto as doses mais baixas e o controle resultaram em distribuições mais dispersas. No Teste do Espelho, a cetamina não induziu efeitos significativos no comportamento dos animais. Estes resultados sugerem que a cetamina é modulador de comportamentos ansiosos, sem efeitos indutores de agressividade. Os resultados da validação do método cromatográfico indicaram uma extração com valores de recuperação entre 33,65% e 70,89%. A curva de calibração foi linear com valor de R2 superior a 0,99. O limite de detecção (LOD) foi de 1 ng e o limite de quantificação (LOQ) foi de 5 ng. A exatidão do método cromatográfico manteve-se entre - 24,83% e - 1,258%, a precisão intra-ensaio entre 2,67 e 14,5% e a precisão inter-ensaio entre 1,93 e 13,9%.

Estudo do impacto visual de alguns sinais horizontais de trânsito: avaliação utilizando métodos da psicofísica

Neste trabalho são feitas comparações entre os principais sinais horizontais de trânsito (Parada Obrigatória, Faixa de Pedestre e Lombada) padronizados pelo Código de Trânsito Brasileiro (CTB), com modelos alternativos que sofreram variações na forma e/ou cor, alguns deles já usados em algumas cidades brasileiras, com o objetivo de identificar se essas alterações melhoram ou não a percepção do sinal (impacto visual). Para isso são utilizados dois métodos da Psicofísica. Numa primeira etapa a análise é feita utilizando o Método de Comparação aos Pares, para um grupo de quatro estímulos para cada sinal estudado. Em seguida, aplicando o Método de Estimativa das Categorias, foi avaliado o impacto visual do sinal horizontal de Parada Obrigatória quanto à presença ou ausência de orla externa. Por fim, também pelo Método de Comparação aos Pares, foi avaliado o impacto visual causado pelo uso conjugado de sinais horizontais em cruzamentos não semaforizados. Foram estudadas as combinações entre os sinais de parada obrigatória, faixa de pedestres e faixa de retenção. Os resultados obtidos permitem inferir as seguintes conclusões: as alterações na forma e cor propostas para os sinais de parada obrigatória e faixa de pedestres causam maior impacto visual quando comparadas ao modelo padronizado pelo CTB mas, no caso das lombadas, a sinalização padrão mostrou-se ser mais perceptível; quanto a presença ou não da orla externa no sinal de parada obrigatória, esta demonstrou ser positiva; o uso conjugado dos sinais de parada obrigatória, faixa de pedestres e faixa de retenção é a combinação que mais desperta a atenção dos usuários.

Filtrado

Filtrado de disoluciones.

Pesada indirecta

Pesada de sólidos por método indirecto.

Preparación de disoluciones de patrón primario

Proceso de preparación de una disolución de patrón primario.

Vídeo educativo sobre ICMP

Vídeo educativo sobre ICMP para la asignatura de Redes de la carrera Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas.