Molecular cloning of growth hormone receptor (GHR) from common carp (Cyprinus carpio L.) and identification of its two forms of mRNA transcripts

The cDNA of growth hormone receptor (GHR) was cloned from the liver of 2-year common carp (Cyprinus carpio L.) by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and rapid amplification of cDNA end (RACE). Its open reading frame (ORF) of 1806 nucleotides is translated into a putative peptide of 602 amino acids, including an extracellular ligand-binding domain of 244 amino acids (aa), a single transmembrane domain of 24 aa and an intracellular signal-transduction domain of 334 aa. Sequence analysis indicated that common carp GHR is highly homologous to goldfish (Carassius auratus) GHR at both gene and protein levels. Using a pair of gene-specific primers, a GHR fragment was amplified from the cDNA of 2-year common carp, a 224 bp product was identified in liver and a 321 bp product in other tissues. The sequencing of the products and the partial genomic DNA indicated that the difference in product size was the result of a 97 bp intron that alternatively spliced. In addition, the 321 bp fragment could be amplified from all the tissues of 4-month common carp including liver, demonstrating the occurrence of the alternative splicing of this intron during the development of common carp. Moreover, a semi-quantitative RT-PCR was performed to analyze the expression level of GHR in tissues of 2-year common carp and 4-month common carp. The result revealed that in the tissues of gill, thymus and brain, the expression level of GHR in 2-year common carp was significantly tower than that of 4-month common carp.

Immunization of rainbow trout fry with Ichthyophthirius multifiliis sonicate: protection of host and immunological changes

Rainbow trout fry (10 weeks post hatch) were immunized (injection or immersion) with sonicated formalin-killed trophonts of the fish parasitic ciliate Ichthyophthirius multifiliis. Challenge infections 22 days after immunization showed a relative protection represented by significantly fewer established parasites and lower prevalence in the immunized groups compared to the controls. Associations between the obtained protection and changes in differential leukocyte counts, haematocrit values, anti Ichthyophthirius multifiliis antibodies, mucous cell density and some epidermal cell markers were investigated. No changes in antibody titers, haematocrit values and mucous cell counts were associated with the response; however, a minor change in peripheral blood neutrophils and epidermal cell markers were found.

Embryonic and genetic manipulation in fish

Fishes, the biggest and most diverse community in vertebrates are good experimental models for studies of cell and developmental biology by many favorable characteristics. Nuclear transplantation in fish has been thoroughly studied in China since 1960s. Fish nuclei of embryonic cells from different genera were transplanted into enucleated eggs generating nucleo-cytoplasmic hybrids of adults. Most importantly, nuclei of cultured goldfish kidney cells had been reprogrammed in enucleated eggs to support embryogenesis and ontogenesis of a fertile fish. This was the first case of cloned fish with somatic cells. Based on the technique of microinjection, recombinant MThGH gene has been transferred into fish eggs and the first batch of transgenic fish were produced in 1984. The behavior of foreign gene was characterized and the onset of the foreign gene replication occurred between the blastula to gastrula stages and random integration mainly occurred at later stages of embryogenesis. This eventually led to the transgenic mosaicism. The MThGH-transferred common carp enhanced growth rate by 2-4 times in the founder juveniles and doubled the body weight in the adults. The transgenic common carp were more efficient in utilizing dietary protein than the controls. An "all-fish" gene construct CAgcGH has been made by splicing the common carp beta-actin gene (CA) promoter onto the grass carp growth hormone gene (gcGH) coding sequence. The CAgcGH-transferred Yellow River Carp have also shown significantly fast-growth trait. Combination of techniques of fish cell culture, gene transformation with cultured cells and nuclear transplantation should be able to generate homogeneous strain of valuable transgenic fish to fulfil human requirement in 21(st) century.

STUDY ON THE MODE OF PRIMARY CONTROL IN THE EGG OF GYNOGENETIC CRUCIAN CARP FOR INHIBITING THE DEVELOPMENT OF 2 TYPES OF SPERM NUCLEI

By comparing the different developmental characteristics of two types of sperm nuclei which were from gynogenetic fish (crucian carp) and amphimictic fishes (red carp, red goldfish and sex-reversal red carp) respectively in the eggs of gynogenetic crucian carp, it was preliminarily revealed that there existed selective inhibiting actions of the primary control in the eggs of crucian carp for inhibiting the development of the two types of sperm nuclei. To homologous sperms, the primary control showed weak effect, thus leading to the decondensation of homologous sperm nuclei at different degrees in the eggs of crucian carp. But to heterologous sperms, the primary control showed strong effects, resulting in the total inhibition of the development of heterologous sperm nuclei. Moreover, our experimental results also showed that the different developmental behavior of the two types of sperm nuclei might have a great relationship to the changes of the sex ratio in the population of gynogenetic crucian carp. The infiltration of "the genetic materials in sperm nuclei" into the female nucleus at random might play an important role in male emergence in the naturally gynogenetic population of crucian carp.

Cinematic Peripheries of Dublin

The term periphery is, most of the time, used with or in relation to the centre. The ‘zoning’ taken by granted by the architect is unlike the one portrayed by the director who frames the differences of places in a non-linear manner. Film offers a constructed urban experience, suggesting the city to be a local network composed of nodes and links, rather than a centre and the margin. It is possible to talk about the construction of a new kind of network in film through a temporal representation of space, of the distant as the close. In this way, film may be a tool to shift the gaze from the bird’s-eye view to the eye level to create ‘a unified perceptual image of the city’, in Christine Boyer’s words. The experienced surface of the city is two-dimensional neither in fiction nor in reality. In this chapter, the nodes of Dublin are examined through two Irish films, Goldfish Memory (Elizabeth Gill, 2003) and Adam and Paul (Leonard Abrahamson, 2004). Specific elements of the city of Dublin, including walls, houses, pubs, streets, bridges, and parks, are analysed to understand the nature of the network of the city composed of nodes and their connections.

Silver nanoparticles flow in an aquatic trophic chain

Silver nanoparticles (AgNP) have been produced and applied in a variety of products ranging from personal care products to food package containers, clothing and medicine utilities. The antimicrobial function of AgNP makes it very useful to be applied for such purposes. Silver (Ag) is a non-essential metal for organisms, and it has been historically present in the environment at low concentrations. Those concentrations of silver increased in the last century due to the use of Ag in the photographic industry and lately are expected to increase due to the use of AgNPs in consumer products. The presence of AgNP in the aquatic environment may pose a risk for aquatic species, and the effects can vary from lethal to sublethal effects. Moreover, the contact of aquatic organisms with AgNP may not cause immediately the death of individuals but it can be accumulated inside the animals and consequently transferred within the food chain. Considering this, the objective of this work was to study the transfer of silver nanoparticles in comparison to silver ions, which was used as silver nitrate, within an aquatic food chain model. To achieve this goal, this study was divided into four steps: the toxicity assessment of AgNP and AgNO3 to aquatic test-species, the bioaccumulation assessment of AgNP and AgNO3 by Pseudokirchneriella subcapitata and Daphnia magna under different exposure scenarios, and finally the evaluation of the trophic transfer of Ag through an experimental design that included the goldfish Carassius auratus in a model trophic chain in which all the species were exposed to the worse-case scenario. We observed that the bioconcentration of Ag by P. subcapitata is mainly driven by ionic silver, and that algae cannot internalize these AgNPs, but it does internalizes dissolved Ag. Daphnia magna was exposed to AgNP and AgNO3 through different exposure routes: water, food and both water and food. The worse-case scenario for Daphnia Ag bioaccumulation was by the joint exposure of contaminated water and food, showing that Ag body burdens were higher for AgNPs than for AgNO3. Finally, by exposing C. auratus for 10 days through contaminated water and food (supplied as D. magna), with another 7 days of depuration phase, it was concluded that the 10 days of exposure were not enough for fish to reach a plateau on Ag internal concentration, and neither the 7 days of elimination were sufficient to cause total depuration of the accumulated Ag. Moreover, a higher concentration of Ag was found in the intestine of fish when compared with other organs, and the elimination rate constant of AgNP in the intestine was very low. Although a potential for trophic transfer of AgNP cannot be suggested based in the data acquired in this study, there is still a potential environmental risk for aquatic species.

Characterization and virulence potential of phenotypically diverse Aeromonas veronii isolates recovered from moribund freshwater ornamental fishes of Kerala, India

In the present study, we investigated the involvement of Aeromonas spp. in eliciting disease outbreaks in freshwater ornamental fishes across the state of Kerala, India. We investigated three incidences of disease, in which the moribund fishes exhibited clinical signs such as haemorrhagic septicemia (in gouramy, Trichogaster sp.), dropsy (in Oscar, Astronotus ocellatus) and tail rot/fin rot (in gold fish, Carassius carassius). Pure cultures (n = 20 from each fish; 60 in total) of Aeromonas spp. were recovered from the abdominal fluid as well as from internal organs of affected fishes, although they could not be identified to species level because of the variations in their phenotypic characters. The molecular fingerprinting of the isolates using Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus PCR proved the genetic diversity of the isolates from the three sites. The phylogenetic trees constructed using concatenated sequences (using 16S rRNA, gyrA, gyrB and rpoD genes) indicated that they were related to Aeromonas veronii. They exhibited marked cytotoxic and haemolytic activity, which were responsible for the pathogenic potential of the isolates. The isolates possessed multiple virulence genes such as enterotoxins (act and alt), haemolytic toxins (aerA and hlyA), genes involved in type III secretion system (ascV, aexT and ascF–ascG), glycerophospholipid-cholesterol acyltransferase (gcat) and a type IV pilus (tapA) gene, as determined by PCR. Virulence of representative isolates to goldfish was also tested, and we found LD50 values of 104.07–105.35 cfu/fish. Furthermore, the organisms could be recovered as pure cultures from the lesions as well as from the internal organs.

Biological effects of insulin on murine melanoma cells and fish erythrophoroma cells: A comparative study

Insulin is the hormone that plays an essential role in metabolism and mitosis of normal and tumor cells, exerting its pleiotropic effects through binding to specific membrane receptors and promoting the phosphorylation of tyrosine residues of the receptor itself and of other components of the signaling pathway. The aim of this study was to investigate the effects of insulin on melanogenesis and cell growth in three different cell lines: the goldfish GEM-81 erythrophoroma cells (undifferentiated and differentiated with 1.5% dimethylsulfoxide-DMSO), and the murine B16F10 and Cloudman S91 melanoma cells. Undifferentiated GEM-81 and B16F10 cells responded to insulin with a small increase of cell proliferation, whereas S91 cells responded with a decrease of growth. In the two mammalian cell lines, and in DMSO-differentiated GEM-81 cells, the hormone strongly inhibited melanogenesis, by decreasing tyrosinase activity. In undifferentiated GEM-81 cells, insulin had no effect on tyrosinase activity. An increase in the tyrosine phosphorylation status of pp 185 (insulin receptor substrate 1 and 2-IRS-1/2) phosphorylation degree was observed in S91 mouse melanoma and in differentiated GEM-81 erythrophoroma cells, suggesting that this specific protein was maintained during transformation process and participates in insulin signaling. Our results imply an ancient and diverse history of the insulin signaling system in vertebrate pigment cells. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Complexo enzimático na dieta de alevinos de kinguio (Carassius auratus)

Aiming to evaluate the enzymatic complex supplementation in diets for goldfish fingerlings (Carassius auratus), 240 fish weighing initially 1,36 ± 0,02g, randomly distributed in 20 tanks with 150L, in four treatments and five replications, with twelve fish in each experimental unit were used. The fish were fed at 8:00 and 11:00 a.m. and 2:00 and 5:00 p.m. with diets containing different inclusion levels (0; 0,033; 0,066 e 0,099%) of enzymatic complex (amilase, protease, celulase, lipase, â-glucanase and phytase), and formulated with 32,36% of digestible protein and 3.023kcal of digestible energy kg-1. There were no differences observed (P>0,05) in the mean final weight, weight gain, total length, standard length, survival and carcass composition. However, the fish apparent feed conversion was impaired by the supplementation of enzymatic complex with 0,099% in diet. The use of enzymatic complex does not provides benefits in the productive performance for goldfish fingerlings.

Suplementação de vitamina A em dietas para Kinguios (Carassius auratus)

Vitamin A is important to the proper development and functioning of the body, appearing in several metabolic functions. This experiment was conducted with aim evaluate to the vitamin A supplementation in diets for Goldfish Carassius auratus. The experimental was completely randomized with six treatments (0, 2.000, 4.000, 8.000, 16.000 and 32.000 IU of vitamin A kg(-1) diet) with four repetitions into 24 experimental cages, with capacity for 150 liters useful volume, made of mesh shading, installed inside a masonry circular tank with a capacity of 25 m(3) of water. 192 fish with an average initial weight of 6.66 +/- 0.57 g and initial length of 7.30 +/- 0.33 cm, feed at 8h, 11h, 14h and 17h at satiety were used. Evaluated the effects on productive performance and intensity of yellow-red coloring of the skin of the fish were. The Linear Response Plateau analysis of weight gain and length total, feed conversion and daily growth rate versus vitamin A requirement estimate showed 2,624, 2,385 and 2,358, 4,381 and 2,866 IU of vitamin A per kg diet, respectively. The data indicated that this vitamin has little or no influence on the intensity of the skin color of the Goldfish.

Estudio del estrés sonoro en Carassius aurata (Pisces:Cyprinidae)

Se comprueba, a qué rango de frecuencias sonoras (Hz) se produce el mayor nivel de estrés en el pez rojo o carpa dorada (Carassius aurata). Es en un umbral sonoro entre 1 y 2 KHz donde este pez muestra un mayor nivel de estrés, medido como número de movimientos operculares por minuto. It is studied the range of sound frequency (Hz) where the goldfish (Carassius aurata) shows higher stress. Between 1 and 2 KHz this fish shows a more elevate number of movements per minute of the flap cover of the gills, indicating a higher level of acoustic stress.

Experimente zur Formen- und Größenwahrnehmung beim Goldfisch (Carassius auratus) unter Verwendung von Scheinkonturen und Größentäuschungen

Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, mit Hilfe von Scheinkonturen und Größentäuschungen durch psychophysische Methoden die Formen- und Größenwahrnehmung beim Goldfisch zu untersuchen. Zur Klärung dieser Frage wurden Dressurexperimente durchgeführt und unter Verwendung zweier verschiedener Untersuchungsmethoden das Verhalten der Versuchstiere bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Goldfisch verschiedene Scheinkonturen wahrnehmen kann. Voraussetzung hierfür ist, dass sich diese Scheinkonturen durch klare Kanten vom Hintergrund abgrenzen. Die Untersuchung der verschiedenen Größentäuschungen zeigte kein einheitliches Ergebnis. Sowohl bei der MÜLLER-LYER- als auch bei der PONZO-Täuschung zeigten sich die Versuchstiere in ihrem Verhalten unabhängig von den Bestandteilen der Täuschungsfiguren, die die Dressurreize umgaben. Sie ließen sich also durch die Figuren nicht „täuschen“, sondern richteten sich nur nach ihren Dressurformen. Nur bei der EBBINGHAUS-Täuschung ließen sich die Versuchstiere von den umgebenden Elementen beeinflussen und bevorzugten die Täuschungsfigur. Allgemein zeigte sich, dass die Fische ihre jeweiligen Dressurstimuli sehr genau erlernt hatten und eine erlernte Unterscheidungsfähigkeit nicht auf anderen Formen oder Größen übertrugen. Zusätzlich wurde bei zwei unterschiedlichen Formen der minimale Größenunterschied ermittelt, der notwendig ist, um die beiden Formen als unterschiedlich groß wahrzunehmen. Die Messungen ergaben sehr deutliche Unterschiede in den absoluten Größenunterschieden bei den zwei getesteten Arten von Formen. Vergleicht man jedoch das Flächenverhältnis der beiden Größen der jeweiligen Figur, bei der eine Größenunterscheidung gerade noch möglich war, so stellt man fest, dass dieses Verhältnis bei beiden Formen identisch ist. Lediglich der Sehwinkel kann bei kompakteren Figuren kleiner sein, um zwei verschiedene Größen noch voneinander unterscheiden zu können.

Untersuchungen zur Globinexpression in Karpfenfischen

In der vorliegenden Arbeit untersuchte ich die Diversität und die sauerstoffabhängige Expression der Globine von Karpfenfischen. Mit Globin X konnte ein fünfter Globintyp identifiziert werden, dessen Vorkommen auf Fische und Amphibien beschränkt ist. Globin X wird sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene in zahlreichen Geweben exprimiert. Zur Aufklärung der genauen Funktion müssen noch weitere Analysen durchgeführt werden. Phylogenetische Untersuchungen ergaben eine ursprüngliche Verwandtschaft zwischen Neuroglobin und Globin X und deuten darauf hin, dass der letzte gemeinsame Vorfahre der Protostomia und Deuterostomia bereits zwei verschiedene Globintypen besessen hat. Im Zebrabärbling und im Goldfisch konnte ich eine Myoglobin-Expression neben dem Herzen auch in Hirn, Kieme, Leber und Niere nachweisen und somit zeigen, dass Myoglobin nicht nur im Muskelgewebe lokalisiert ist. Des Weiteren konnte eine hirnspezifische Myoglobin-Isoform im Goldfisch identifiziert werden, deren Funktion noch unklar ist und weiterer Untersuchungen bedarf. Das Vorhandensein der zweiten Isoform ist innerhalb der Cyprinidae (Karpfenfische) aufgrund einer Genomduplikation bei den Cyprininae (Kärpflinge) auf diese Unterfamilie beschränkt. Durch Hypoxieexperimente konnte gezeigt werden, dass die Expression der Globine von der Intensität des Sauerstoffmangels abhängig ist und gewebe- und artspezifisch erfolgt. Im Zebrabärbling wurde eine Abnahme der Hämoglobin- und Globin X-Konzentration beobachtet, während das Cytoglobin-Expressionsniveau nahezu unverändert blieb. Im Fall von Myoglobin und Neuroglobin konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die hypoxieinduzierte Zunahme der mRNA-Menge auch mit einer verstärkten Expression des jeweiligen Proteins korreliert ist. Im Vergleich dazu war die Veränderung der Expression der meisten Globine im Goldfisch gering, lediglich Myoglobin wurde im Fischkörper auf mRNA-Ebene nach Hypoxie deutlich verstärkt exprimiert. Durch einen Vergleich der konstitutiven Neuroglobin-Expression beider Karpfenfische konnte in Auge und Hirn des hypoxietoleranten Goldfisches eine 3- bzw. 5-fach höhere Neuroglobin-Konzentration als im hypoxiesensitiven Zebrabärbling nachgewiesen werden. Meine Ergebnisse stützen somit die Hypothese, dass Neuroglobin eine myoglobinähnliche Funktion einnimmt und den aeroben Stoffwechsel im neuronalen Gewebe auch unter Sauerstoffmangel aufrechterhält.

Untersuchungen zum Sehen von bewegten Objekten beim Goldfisch (Carassius auratus)

In der vorliegenden Arbeit wurde das Objektbewegungssehen des Goldfischs betrachtet. Zuerst musste eine geeignete Methode gefunden werden, diese Form der Bewegungswahrnehmung untersuchen zu können, da bisherige Experimente zum Bewegungssehen beim Goldfisch ausschließlich mit Hilfe der optomotorischen Folgereaktion gemacht wurden. Anschließend sollte die Frage geklärt werden, ob das Objektbewegungssehen genau wie das Bewegungssehen einer Großfeldbewegung farbenblind ist und welcher Zapfentyp daran beteiligt ist. Die Verwendung eines Zufallpunktmusters zur Dressur auf ein bewegtes Objekt hat sich als äußert erfolgreich herausgestellt. Diese Methode hat den Vorteil, dass sich die Versuchstiere ausschließlich aufgrund der Bewegungsinformation orientieren können. In den Rot-Grün- und Blau-Grün-Transferversuchen zeigte sich, dass das Objektbewegungssehen beim Goldfisch farbenblind ist, aber erstaunlicherweise nicht vom L-Zapfen vermittelt wird, sondern wahrscheinlich vom M-Zapfen. Welchen Vorteil es haben könnte, dass für die verschiedenen Formen der Bewegungswahrnehmung verschiedene Eingänge benutzt werden, kann mit diesen Versuchen nicht geklärt werden. Farbenblindheit des Bewegungssehens scheint eine Eigenschaft visueller Systeme allgemein zu sein. Beim Menschen ist diese Frage im Moment noch nicht geklärt und wird weiterhin diskutiert, da es sowohl Experimente gibt, die zeigen, dass es farbenblind ist, als auch andere, die Hinweise darauf geben, dass es nicht farbenblind ist. Der Vorteil der Farbenblindheit eines bewegungsdetektierenden visuellen Systems zeigt sich auch in der Technik beim Maschinen Sehen. Hier wird ebenfalls auf Farbinformation verzichtet, was zum einen eine Datenreduktion mit sich bringt und zum anderen dazu führt, dass korrespondierende Bildpunkte leichter gefunden werden können. Diese werden benötigt, um Bewegungsvektoren zu bestimmen und letztlich Bewegung zu detektieren.

Verhaltensphysiologische Analyse der visuellen Wahrnehmung räumlicher Tiefe beim Goldfisch

Die Frage, wie es zur visuellen Wahrnehmung räumlicher Tiefe kommt, wenn das Retinabild nur zweidimensional ist, gehört zu den grundlegenden Proble-men der Hirnforschung. Für Tiere, die sich aktiv in ihrer Umgebung bewegen, herrscht ein großer Selektionsdruck Entfernungen und Größen richtig einzu-schätzen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, herauszufinden, ob und wie gut Goldfische Objekte allein aufgrund des Abstandes unterscheiden können und woraus sie Information über den Abstand gewinnen. Hierzu wurde ein Ver-suchsaufbau mit homogen weißem Hintergrund entworfen, in dem die Akkom-modation als Entfernungsinformationen verwendet werden kann, weniger je-doch die Bewegungsparallaxe. Die Goldfische lernten durch operante Konditio-nierung einen Stimulus (schwarze Kreisscheibe) in einem bestimmten Abstand zu wählen, während ein anderer, gleichgroßer Stimulus so entfernt wie möglich präsentiert wurde. Der Abstand zwischen den Stimuli wurde dann verringert, bis die Goldfische keine sichere Wahl für den Dressurstimulus mehr treffen konnten. Die Unterscheidungsleistung der Goldfische wurde mit zunehmendem Abstand des Dressurstimulus immer geringer. Eine Wiederholung der Versuche mit unscharfen Stimu¬lus¬kon¬turen brachte keine Verschlechterung in der Unter-scheidung, was Akkommodation wenig wahrscheinlich macht. Um die Größen-konstanz beim Goldfisch zu testen, wurden die Durchmesser der unterschiedlich entfernten Stimuli so angepasst, dass sie für den Goldfisch die gleiche Retina-bildgröße hatten. Unter diesen Bedingungen waren die Goldfische nicht in der Lage verschieden entfernte Stimuli zu unterscheiden und somit Größenkonstanz zu leisten. Es fand demnach keine echte Entfernungsbestimmung oder Tiefen-wahrneh¬mung statt. Die Unterscheidung der verschieden entfernten Stimuli erfolgte allein durch deren Abbildungsgröße auf der Retina. Dass die Goldfische bei diesem Experiment nicht akkommodieren, wurde durch Infrarot-Photoretinoskopie gezeigt. Somit lässt sich Akkommodation für die Entfer-nungsbestimmung in diesen Versuchen ausschließen. Für diese Leistung und die Größenkonstanz ist vermutlich die Bewegungsparallaxe entscheidend.