模式生物斑馬魚

1、模式生物斑馬魚 及其在細胞生物學中的應用,斑馬魚（zebra fish）(拉丁名：Danio rerio),斑馬魚的個“魚”簡歷,體側有像斑馬一樣藍銀相間的條紋，原產于印度東部、巴基斯坦及孟加拉國的小溪、稻田及恒河中游地區(qū)。適宜水溫2526，Ph值為中性。主要以紅線蟲、紅蟲等為食的肉食性動物。,成魚個體小，方便飼養(yǎng)。 斑馬魚成年個體長約46cm，雄魚個體修長，雌魚個體肥大，方便識別。一升水中最多可以養(yǎng)8尾。另外，斑馬魚個體較小，養(yǎng)殖花費少，能夠大規(guī)模繁殖，經過30多年的研究應用，目前已經有20多個品系，并建立了斑馬魚基因數據庫。 發(fā)育快、繁殖能力強、性成熟期短。 受精后約40分鐘，就完成了第一

2、次有絲分裂。24小時后，主要器官已經形成，腦室、眼睛、耳和體節(jié)等清晰可見。相當人類第28天的胚胎。3個月可達到性成熟。雌魚每周產300枚卵，可保證每天獲得成千上萬的胚胎。 體外胚胎發(fā)育方便觀察和操作 胚胎在母體外發(fā)育并且透明，因此易于觀察。,作為模式生物得天獨厚的優(yōu)點,擁有較完善的胚胎和遺傳學操作技術 可以很方便地進行細胞標記和細胞譜系跟蹤、胚胎的細胞移植技術；還可培育單倍體及基因組倍增；在基因功能研究方面，已發(fā)展了轉基因技術、基因過量表達，體細胞克隆等技術。 品系資源豐富 目前研究中常用的是斑馬魚野生型品系主要為Tuebingen品系。此外，還有3000多個突變品系和轉基因品系。,作為模式生

3、物得天獨厚的優(yōu)點,在細胞生物學中的應用,斑馬魚的眾多優(yōu)點，讓它在解答基本生物學問題，人類疾病研究和環(huán)境毒力學方面都起到了積極作用。 斑馬魚在胚胎發(fā)育上的絕對優(yōu)勢，已經成為發(fā)育學家的最愛。不僅可以用來研究整個發(fā)育過程，還可以用來確定基因和基因間的相互作用對整個發(fā)育過程的影響。,在細胞生物學中的應用,斑馬魚屬于脊椎動物且生長發(fā)育過程和組織系統結構與人類有很高的相似性，兩者在基因和蛋白質的結構和功能上表現出較高的保守性，它是可以作為研究人類疾病發(fā)生機理的優(yōu)良模式生物。 斑馬魚胚胎和幼魚對有害物質非常敏感，已被廣泛的運用在醫(yī)藥衛(wèi)生，食品和生活用品的安全性測試方面。顯示出其在科學研究中的巨大潛力。,在細

4、胞生物學中的應用,Weinstein研究發(fā)現斑馬魚gridlock突變體表現與人類先天性動脈血管收縮癥類似；Drummond等發(fā)現doublebubble突變體的表型類似于人類常染色體顯性多囊腎病的癥狀， Hopkins教授鑒定了11種發(fā)生多囊腎的斑馬魚突變體；Fleer 和elipsa突變體表現出腎，眼發(fā)育不良，類似于人類Senior-Loken綜合癥；sapje突變體是人類肌無力的模型。另外，斑馬魚不僅可以成為腫瘤研究的動物模型，還是唯一的脊椎動物高通量藥物篩選模型。,CEll Stem Cell：透明斑馬魚助力癌細胞觀測,身體完全透明的斑馬魚,身體完全透明的斑馬魚,CEll Stem C

5、ell：透明斑馬魚助力癌細胞觀測,美國科學家稱這種透明斑馬魚使得波士頓兒童醫(yī)院的研究人員們可以直視魚的內部器官，實時觀測活體器官中癌癥以及其它各類腫瘤的生長過程。科學家們之前對天然透明的斑馬魚胚胎中的疾病進行過研究，然而當它們長成成年魚后，透明的身體就會變成不透明。此次最新培育出來的斑馬魚會在整個生命過程中保持通體透明。,CEll Stem Cell：透明斑馬魚助力癌細胞觀測,然而，造血干細胞的移植可以幫助癌癥病人重建健康的血液系統，而有些移植卻奇怪地失效。如果研究人員能夠了解斑馬魚體內干細胞的植入步驟和造血過程，就有可能找到辦法幫助病人更快地重建血液系統。,尋求減肥新療法, 美國科學家發(fā)現脂

6、肪如何儲存在人體細胞最后為了測試基因對于動物全身的影響,葉希瓦大學研究團隊在斑馬魚的卵子中注入部分DNA,以便干擾FIT2 的表現。研究人員以高脂肪的食物喂斑馬魚產下的幼魚六小時,以便引發(fā)身體產生脂滴。 科學家發(fā)現兩種基因，控制脂肪包在磷脂膜與蛋白質下方，形成脂滴。 學者認為，這種包裹脂肪的過程相當重要，讓細胞可以利用脂肪作為能量來源，但如果儲存過多脂肪，便會造成肥胖，以斑馬魚為材料可尋求減肥新途徑。,神經缺損疾病的治療,斑馬魚胚胎發(fā)育中的后腦，以此為工具研究該系統中神經細胞形成之分子調控機制。而后腦在發(fā)育時期之特殊節(jié)狀結構（rhombomere）提供了研究神經組織之空間結構及神經細胞形成調控之有利工具。,研究類固醇荷爾蒙的功能與調控, 類固醇荷爾蒙調節(jié)我們體內的糖分與鹽分，并影響我們性征的表現，功能很廣泛。 它們在體內的含量受到嚴格調控，過多或太少都引起病癥。因此如何調控這些類固醇的合成，我們已知類固醇合成基因如Cyp11a1