在生命科學(xué)的浩瀚星空中,,模式生物宛如璀璨星辰,,為人類洞悉復(fù)雜生命現(xiàn)象、攻克棘手醫(yī)學(xué)難題提供關(guān)鍵線索,。斑馬魚,,憑借其獨特的生物學(xué)特性,脫穎而出成為備受矚目的模式生物,;而基于斑馬魚的 Cdx 模型,,更是在胚胎發(fā)育、疾病研究以及藥物篩選等前沿領(lǐng)域熠熠生輝,,拓展出全新研究版圖,。斑馬魚胚胎發(fā)育是一場奇幻且精密的生命演繹,Cdx 基因家族在其中扮演不可或缺的 “導(dǎo)演” 角色,,斑馬魚 Cdx 模型則如同高倍顯微鏡,,將發(fā)育細(xì)節(jié)纖毫畢現(xiàn)地呈現(xiàn)出來。Cdx 家族成員在胚胎形成伊始便活躍起來,,受精卵剛開啟分裂之旅,,它們就著手規(guī)劃細(xì)胞的命運(yùn)藍(lán)圖。斑馬魚的性別可通過外觀特征和解剖結(jié)構(gòu)初步判斷。斑馬魚實驗文獻(xiàn)撰寫
環(huán)特生物提供基于斑馬魚模型的基因編輯服務(wù),,利用CRISPR/Cas9技術(shù)快速在斑馬魚模型中驗證人類遺傳病,、篩選致病基因,、研究基因功能及作用通路等,,主要研究領(lǐng)域為嬰幼兒發(fā)育畸形、罕見病,、神經(jīng)系統(tǒng)疾病,、心腦的血管疾病、血液病,、生殖缺陷等,。相較于哺乳動物基因編輯的試驗周期長(一般1年以上)、表型不直觀(一般需染色),、研究成功率低等缺點,,斑馬魚基因編輯模型主要優(yōu)勢有:1.實驗周期快,快可在2周內(nèi)進(jìn)行疾病相關(guān)的表型觀察(F0代高效瞬時敲降),,3個月內(nèi)完成穩(wěn)定品系構(gòu)建(雜合子F1代3個月,,純合子F2代6個月,子代數(shù)量多),;2. 直觀,、多維度地活的動態(tài)觀察(可對特定organ組織細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記,利用透明斑馬魚活的觀察和成像,,哺乳動物上很難實現(xiàn)),;3. 研究成功率高(與哺乳動物相比較,斑馬魚基因編輯效率高,,樣本數(shù)量多,,可同時測試多個相關(guān)基因,比較大化保證研究的成功率),。斑馬魚實驗課題立項斑馬魚的皮膚有一定的保護(hù)功能,,可抵御部分病菌入侵。
斑馬魚安全評價體系●胚胎毒性檢測:(1)將新受精的斑馬魚胚胎在受試物前處理液中暴露24h,;(2)質(zhì)量產(chǎn)品處理的斑馬魚胚胎生長發(fā)育正常,;(3)劣質(zhì)產(chǎn)品會誘發(fā)斑馬魚胚胎毒性甚至死亡?!窦毙远拘院桶衞rgan毒性檢測:(1)更適用于產(chǎn)品安全風(fēng)險的深入評價和風(fēng)險物質(zhì)的評估,;(2)可以識別毒性風(fēng)險作用在哪種organ上;(3)刺激性和致敏性風(fēng)險篩查,?!衤远拘詸z測:(1)將綠色熒光蛋白(諾貝爾獎技術(shù))與轉(zhuǎn)基因技術(shù)結(jié)合,獲得了能夠檢測類雌jisu污染物的轉(zhuǎn)基因斑馬魚;(2)轉(zhuǎn)基因斑馬魚可以識別類雌jisu物質(zhì)并發(fā)出熒光,?!窨焖贆z測:(1)開發(fā)“小硬件+大后臺”現(xiàn)場快檢體系;(2)基于斑馬魚的行為學(xué)對急性食物中毒風(fēng)險進(jìn)行控制,;(3)檢測時間應(yīng)控制在1小時,,適用于餐飲單位。
斑馬魚與人類在基因水平上具有較高的相似度,,許多人類疾病相關(guān)的基因在斑馬魚中也有保守存在,。因此,斑馬魚實驗在人類疾病研究中具有重要的應(yīng)用價值,。在心血管疾病研究方面,,斑馬魚的心臟結(jié)構(gòu)和功能與人類心臟有一定的相似性。通過誘導(dǎo)斑馬魚產(chǎn)生心血管系統(tǒng)的基因突變或使用藥物處理,,可以模擬人類心血管疾病的發(fā)生過程,,如先天性心臟病、心肌病等,。研究人員可以觀察斑馬魚心臟的形態(tài)變化,、心率異常以及血管的發(fā)育缺陷等表型,進(jìn)而探究疾病的發(fā)病機(jī)制,,并篩選潛在的醫(yī)療藥物,。例如,一些研究發(fā)現(xiàn)特定的化合物能夠改善斑馬魚因基因突變導(dǎo)致的心臟功能障礙,,這為開發(fā)醫(yī)療人類心血管疾病的新藥提供了線索,。一些化學(xué)物質(zhì)會干擾斑馬魚的內(nèi)分泌系統(tǒng)正常功能。
初期,,Cdx 基因像是精細(xì)的 “導(dǎo)航儀”,,帶動細(xì)胞沿著特定分化路徑前行。它深度參與中胚層與內(nèi)胚層的早期分化抉擇,,決定哪些細(xì)胞會投身于肌肉組織的鍛造,,賦予斑馬魚幼魚靈動游弋的力量;哪些又將致力于腸道系統(tǒng)的搭建,,保障營養(yǎng)的攝取與消化,。當(dāng)科研人員巧妙運(yùn)用基因編輯技術(shù),特異性敲低斑馬魚的 Cdx 基因表達(dá)后,,胚胎發(fā)育隨即陷入混亂:原本筆直修長的脊柱出現(xiàn)嚴(yán)重彎曲,,好似坍塌的橋梁;尾部發(fā)育不全甚至近乎缺失,,令幼魚喪失了在水中靈活轉(zhuǎn)向,、快速推進(jìn)的能力,;腸道更是 “潰不成軍”,絨毛結(jié)構(gòu)雜亂無章,,蠕動功能癱瘓,,營養(yǎng)吸收受阻。幼魚時期的斑馬魚生長迅速,,幾天內(nèi)身體形態(tài)就有明顯變化,。斑馬魚ros染色試劑生產(chǎn)廠家
斑馬魚的體表有黏液,可減少在水中游動的阻力,。斑馬魚實驗文獻(xiàn)撰寫
斑馬魚胚胎發(fā)育過程高度有序且具有典型性,,是研究胚胎發(fā)育機(jī)制的理想模型,。在胚胎發(fā)育實驗中,,研究人員可以通過基因編輯技術(shù),如CRISPR/Cas9系統(tǒng),,對斑馬魚的特定基因進(jìn)行敲除或修飾,,觀察胚胎發(fā)育過程中的表型變化,從而確定這些基因在發(fā)育過程中的功能,。例如,,研究發(fā)現(xiàn)某些基因在斑馬魚胚胎的神經(jīng)管形成過程中起著關(guān)鍵的調(diào)控作用,當(dāng)這些基因發(fā)生突變時,,胚胎會出現(xiàn)神經(jīng)管閉合不全等畸形現(xiàn)象,。利用斑馬魚胚胎透明的特性,還可以進(jìn)行細(xì)胞追蹤實驗,。通過將熒光標(biāo)記物導(dǎo)入特定的細(xì)胞群體,,能夠?qū)崟r觀察這些細(xì)胞在胚胎發(fā)育過程中的遷移路徑和分化命運(yùn)。比如,,在神經(jīng)嵴細(xì)胞的研究中,,借助熒光標(biāo)記可以清晰地看到神經(jīng)嵴細(xì)胞從神經(jīng)管遷移到身體各處,并分化為多種不同類型的細(xì)胞,,如色素細(xì)胞,、神經(jīng)元細(xì)胞等,這有助于深入理解細(xì)胞分化和組織形成的分子機(jī)制,。斑馬魚實驗文獻(xiàn)撰寫