模式生物斑馬魚(yú)

1、模式生物斑馬魚(yú) 及其在細(xì)胞生物學(xué)中的應(yīng)用,斑馬魚(yú)（zebra fish）(拉丁名：Danio rerio),斑馬魚(yú)的個(gè)“魚(yú)”簡(jiǎn)歷,體側(cè)有像斑馬一樣藍(lán)銀相間的條紋，原產(chǎn)于印度東部、巴基斯坦及孟加拉國(guó)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(chóng)、紅蟲(chóng)等為食的肉食性動(dòng)物。,成魚(yú)個(gè)體小，方便飼養(yǎng)。 斑馬魚(yú)成年個(gè)體長(zhǎng)約46cm，雄魚(yú)個(gè)體修長(zhǎng)，雌魚(yú)個(gè)體肥大，方便識(shí)別。一升水中最多可以養(yǎng)8尾。另外，斑馬魚(yú)個(gè)體較小，養(yǎng)殖花費(fèi)少，能夠大規(guī)模繁殖，經(jīng)過(guò)30多年的研究應(yīng)用，目前已經(jīng)有20多個(gè)品系，并建立了斑馬魚(yú)基因數(shù)據(jù)庫(kù)。 發(fā)育快、繁殖能力強(qiáng)、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(shí)后，主要器官已經(jīng)形成，腦室、眼睛、耳和體節(jié)等清晰可見(jiàn)。相當(dāng)人類(lèi)第28天的胚胎。3個(gè)月可達(dá)到性成熟。雌魚(yú)每周產(chǎn)300枚卵，可保證每天獲得成千上萬(wàn)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(dú)厚的優(yōu)點(diǎn),擁有較完善的胚胎和遺傳學(xué)操作技術(shù) 可以很方便地進(jìn)行細(xì)胞標(biāo)記和細(xì)胞譜系跟蹤、胚胎的細(xì)胞移植技術(shù)；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(zhuǎn)基因技術(shù)、基因過(guò)量表達(dá)，體細(xì)胞克隆等技術(shù)。 品系資源豐富 目前研究中常用的是斑馬魚(yú)野生型品系主要為T(mén)uebingen品系。此外，還有3000多個(gè)突變品系和轉(zhuǎn)基因品系。,作為模式生

3、物得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn),在細(xì)胞生物學(xué)中的應(yīng)用,斑馬魚(yú)的眾多優(yōu)點(diǎn)，讓它在解答基本生物學(xué)問(wèn)題，人類(lèi)疾病研究和環(huán)境毒力學(xué)方面都起到了積極作用。 斑馬魚(yú)在胚胎發(fā)育上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為發(fā)育學(xué)家的最?lèi)?ài)。不僅可以用來(lái)研究整個(gè)發(fā)育過(guò)程，還可以用來(lái)確定基因和基因間的相互作用對(duì)整個(gè)發(fā)育過(guò)程的影響。,在細(xì)胞生物學(xué)中的應(yīng)用,斑馬魚(yú)屬于脊椎動(dòng)物且生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程和組織系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與人類(lèi)有很高的相似性，兩者在基因和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能上表現(xiàn)出較高的保守性，它是可以作為研究人類(lèi)疾病發(fā)生機(jī)理的優(yōu)良模式生物。 斑馬魚(yú)胚胎和幼魚(yú)對(duì)有害物質(zhì)非常敏感，已被廣泛的運(yùn)用在醫(yī)藥衛(wèi)生，食品和生活用品的安全性測(cè)試方面。顯示出其在科學(xué)研究中的巨大潛力。,在細(xì)

4、胞生物學(xué)中的應(yīng)用,Weinstein研究發(fā)現(xiàn)斑馬魚(yú)gridlock突變體表現(xiàn)與人類(lèi)先天性動(dòng)脈血管收縮癥類(lèi)似；Drummond等發(fā)現(xiàn)doublebubble突變體的表型類(lèi)似于人類(lèi)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(yú)突變體；Fleer 和elipsa突變體表現(xiàn)出腎，眼發(fā)育不良，類(lèi)似于人類(lèi)Senior-Loken綜合癥；sapje突變體是人類(lèi)肌無(wú)力的模型。另外，斑馬魚(yú)不僅可以成為腫瘤研究的動(dòng)物模型，還是唯一的脊椎動(dòng)物高通量藥物篩選模型。,CEll Stem Cell：透明斑馬魚(yú)助力癌細(xì)胞觀測(cè),身體完全透明的斑馬魚(yú),身體完全透明的斑馬魚(yú),CEll Stem C

5、ell：透明斑馬魚(yú)助力癌細(xì)胞觀測(cè),美國(guó)科學(xué)家稱這種透明斑馬魚(yú)使得波士頓兒童醫(yī)院的研究人員們可以直視魚(yú)的內(nèi)部器官，實(shí)時(shí)觀測(cè)活體器官中癌癥以及其它各類(lèi)腫瘤的生長(zhǎng)過(guò)程?？茖W(xué)家們之前對(duì)天然透明的斑馬魚(yú)胚胎中的疾病進(jìn)行過(guò)研究，然而當(dāng)它們長(zhǎng)成成年魚(yú)后，透明的身體就會(huì)變成不透明。此次最新培育出來(lái)的斑馬魚(yú)會(huì)在整個(gè)生命過(guò)程中保持通體透明。,CEll Stem Cell：透明斑馬魚(yú)助力癌細(xì)胞觀測(cè),然而，造血干細(xì)胞的移植可以幫助癌癥病人重建健康的血液系統(tǒng)，而有些移植卻奇怪地失效。如果研究人員能夠了解斑馬魚(yú)體內(nèi)干細(xì)胞的植入步驟和造血過(guò)程，就有可能找到辦法幫助病人更快地重建血液系統(tǒng)。,尋求減肥新療法, 美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)脂

6、肪如何儲(chǔ)存在人體細(xì)胞最后為了測(cè)試基因?qū)τ趧?dòng)物全身的影響,葉希瓦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在斑馬魚(yú)的卵子中注入部分DNA,以便干擾FIT2 的表現(xiàn)。研究人員以高脂肪的食物喂斑馬魚(yú)產(chǎn)下的幼魚(yú)六小時(shí),以便引發(fā)身體產(chǎn)生脂滴。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩種基因，控制脂肪包在磷脂膜與蛋白質(zhì)下方，形成脂滴。 學(xué)者認(rèn)為，這種包裹脂肪的過(guò)程相當(dāng)重要，讓細(xì)胞可以利用脂肪作為能量來(lái)源，但如果儲(chǔ)存過(guò)多脂肪，便會(huì)造成肥胖，以斑馬魚(yú)為材料可尋求減肥新途徑。,神經(jīng)缺損疾病的治療,斑馬魚(yú)胚胎發(fā)育中的后腦，以此為工具研究該系統(tǒng)中神經(jīng)細(xì)胞形成之分子調(diào)控機(jī)制。而后腦在發(fā)育時(shí)期之特殊節(jié)狀結(jié)構(gòu)（rhombomere）提供了研究神經(jīng)組織之空間結(jié)構(gòu)及神經(jīng)細(xì)胞形成調(diào)控之有利工具。,研究類(lèi)固醇荷爾蒙的功能與調(diào)控, 類(lèi)固醇荷爾蒙調(diào)節(jié)我們體內(nèi)的糖分與鹽分，并影響我們性征的表現(xiàn)，功能很廣泛。 它們?cè)隗w內(nèi)的含量受到嚴(yán)格調(diào)控，過(guò)多或太少都引起病癥。因此如何調(diào)控這些類(lèi)固醇的合成，我們已知類(lèi)固醇合成基因如Cyp11a1