在生命科學(xué)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下,,斑馬魚作為一種極為重要的模式生物,為眾多生物學(xué)研究領(lǐng)域開辟了嶄新道路。而隱匿于斑馬魚體內(nèi)的 Cdx 基因,,更是憑借其獨特的功能與多樣的作用機(jī)制,,吸引著全球科研工作者的目光,成為解析胚胎發(fā)育,、疾病發(fā)生以及環(huán)境適應(yīng)機(jī)制的關(guān)鍵研究對象,。斑馬魚胚胎發(fā)育是一場精妙絕倫、高度有序的細(xì)胞 “變奏曲”,,Cdx 基因則穩(wěn)坐 “指揮席”,,把控全程節(jié)奏。Cdx 基因家族在斑馬魚基因組中并非孤立存在,,其多個成員各司其職又協(xié)同合作,,自受精卵開啟分裂征程的那一刻起,便積極投身到這場宏大的生命構(gòu)建工程當(dāng)中,。利用斑馬魚可模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病過程,。斑馬魚熒光試劑盒生產(chǎn)公司
看似專注于軀體架構(gòu)規(guī)劃的斑馬魚cdx基因,實則與神經(jīng)發(fā)育也有著千絲萬縷聯(lián)系,。在胚胎腦部及脊髓雛形初現(xiàn)階段,,cdx基因悄然施展影響力,。它間接調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞的增殖與分化節(jié)拍,,確保生成足量神經(jīng)元,,滿足斑馬魚早期感知外界,、驅(qū)動身體所需。舉例而言,,科研人員利用基因編輯技術(shù)適度降低cdx表達(dá)量后,斑馬魚幼魚出現(xiàn)游泳姿態(tài)異常,,頻繁打轉(zhuǎn),、失衡側(cè)翻,。深入探究得知,,脊髓中運(yùn)動神經(jīng)元發(fā)育受損,,軸突延伸受阻,無法精細(xì)連接肌肉纖維,,致使肌肉接收指令紊亂。cdx基因還參與構(gòu)建神經(jīng)回路,,協(xié)同其他神經(jīng)發(fā)育關(guān)鍵基因,,塑造從感覺輸入到運(yùn)動輸出的信息傳遞路徑,,助力斑馬魚神經(jīng)系統(tǒng)精細(xì)“布線”,,在水中靈動游弋,、機(jī)敏避險,。斑馬魚氧化應(yīng)激斑馬魚的側(cè)線系統(tǒng)能感知水流和水壓的細(xì)微變化,。
利用反義maka啉環(huán)寡核苷酸(Morpholino)特異性阻斷mRNA的翻譯或正確剪切,從而降低基因的表達(dá)水平,,用于胚胎早期發(fā)育中基因功能研究,;利用CRISPR/Cas9技術(shù)特異性地瞬時破壞基因的編碼序列,,從而降低基因蛋白產(chǎn)物的表達(dá)水平來研究基因的功能,,用于各個階段的基因功能研究。破壞該基因正常表達(dá),,主要用于在動物模型中研究基因的功能等。定點插入外源核酸片段,,用于標(biāo)記基因的精細(xì)表達(dá)模式,、破壞該基因正常表達(dá)、構(gòu)建點突變,、實現(xiàn)時間空間上控制基因表達(dá)等,。
儀器設(shè)備,是實驗室功能的關(guān)鍵單元,。在斑馬魚實驗室設(shè)備領(lǐng)域,,環(huán)特自主開發(fā)了10余類具備帶動競爭力的智能化設(shè)備。比如斑馬魚養(yǎng)殖系統(tǒng),、斑馬魚獨特成像系統(tǒng),、斑馬魚3D行為分析系統(tǒng),、斑馬魚2D行為分析系統(tǒng),、斑馬魚強(qiáng)迫游泳試驗儀,、斑馬魚胚胎分裝系統(tǒng)、斑馬魚培養(yǎng)箱,、斑馬魚臭氧干燥箱和斑馬魚高通量工作站等獨特儀器設(shè)備,,大幅提升實驗室運(yùn)營效率,,加速技術(shù)成果產(chǎn)出,。環(huán)特實驗室已通過CNAS、CMA和AAALAC認(rèn)證,,擁有實驗動物生產(chǎn)與使用許可證,自有8500m2實驗室,。環(huán)特實驗室在技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域,,已牽頭起草發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)17項,,申請發(fā)明專利66項,,自主開發(fā)斑馬魚模型170多種,發(fā)表SCI及核心期刊論文220多篇,,已有7個新藥項目成功將環(huán)特斑馬魚實驗數(shù)據(jù)用于NMPA(國家藥監(jiān)局)的臨床試驗申報,,累計完成項目8000多個,,長期合作客戶800多家。研究斑馬魚的細(xì)胞凋亡機(jī)制可為疾病醫(yī)療提供思路,。
在胚胎腦部雛形初現(xiàn),、脊髓尚在萌芽之際,,Cdx 基因悄然發(fā)力。它間接調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞的增殖速率與分化方向,,好似一位嚴(yán)苛的 “導(dǎo)師”,,把控 “學(xué)生” 數(shù)量與 “專業(yè)” 走向,只為生成契合斑馬魚早期生存需求的神經(jīng)元群體,。借助先進(jìn)的基因敲除與huo體成像技術(shù),,科學(xué)家們洞察到,當(dāng) Cdx 基因表達(dá)失衡時,,斑馬魚幼魚瞬間陷入 “運(yùn)動困境”:游泳姿態(tài)怪異,,頻繁原地打轉(zhuǎn)、毫無方向地側(cè)翻,,仿若迷失在茫茫水域的孤舟,。原來,脊髓內(nèi)運(yùn)動神經(jīng)元發(fā)育 “折戟”,,軸突生長迷失方向,難以精細(xì)對接肌肉纖維,致使肌肉接收大腦指令時 “一頭霧水”,,收縮舒張雜亂無章。不僅如此,,Cdx 基因還深度融入神經(jīng)回路的構(gòu)建流程,攜手其他神經(jīng)發(fā)育關(guān)鍵基因,精心鋪設(shè)從外界刺激感知、信號中樞處理,,再到肌肉運(yùn)動響應(yīng)的信息 “高速路”,多方位保障斑馬魚神經(jīng)系統(tǒng)的高效,、精細(xì)運(yùn)行,。斑馬魚的染色體數(shù)目固定,,為其遺傳研究提供便利,。斑馬魚模式生物驗證
斑馬魚的基因與人類基因有較高相似度,某些疾病研究可借鑒,。斑馬魚熒光試劑盒生產(chǎn)公司
在藥物研發(fā)進(jìn)程中,,PDX 斑馬魚模型發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用。傳統(tǒng)的藥物研發(fā)模式往往面臨諸多挑戰(zhàn),,如藥物在動物模型和人體臨床試驗中的效果差異較大等問題,。而 PDX 斑馬魚模型能夠較好地模擬人體tumor的異質(zhì)性和復(fù)雜性。將患者tumor組織移植到斑馬魚后,,可以針對特定tumor類型快速測試多種藥物的療效,。由于斑馬魚體型小、用藥量少,,很大降低了藥物篩選成本,。例如,在抗ai藥物研發(fā)中,,通過觀察藥物對 PDX 斑馬魚模型中tumor生長的抑制情況,,能夠在早期階段淘汰無效藥物,加速有潛力藥物的研發(fā)進(jìn)程,,為患者爭取更多的醫(yī)療時間,,同時也提高了藥物研發(fā)的成功率,促進(jìn)整個制藥行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展,。斑馬魚熒光試劑盒生產(chǎn)公司