斑马鱼的研究进展及主要研究领域

来源:生物帮 发布时间:2014年08月19日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

1.斑马鱼的研究进展

斑马鱼(Danio rerio)是属于辐鳍亚纲鲤科短担尼鱼属的一种硬骨鱼。20世纪70年代美国遗传学家George Streisinger注意到斑马鱼的优点,并开始研究其养殖方法、胚胎发育等,并发展一些相关的遗传学技术。并在Nature上发表了关于斑马鱼体外受精、单倍体诱导技术相关的论文(Streisinger G, 1981)。到20世纪90年代初,德国发育生物学家Christine Nusslein-Volhard以及美国哈佛大学的Wolfgang Driever博士的研究组同时开始对斑马鱼进行大规模化学诱变研究(Driever W, 1996)。

2. 斑马鱼的特殊优势

斑马鱼能够成为模式生物,也有这它本身独特的优势。在生物学上,斑马鱼体外受精,胚胎在体外发育并且透明,易于观察和操作,受精卵直径约1mm,便于进行显微注射和细胞移植。在技术上,斑马鱼可以像线虫和果蝇一样,进行细胞标记和细胞谱系跟踪,也可以像爪蟾一样进行胚胎的细胞移植。在基因水平,已经发展了转基因技术、基因过量表达技术、随即及靶基因定向诱变等(Sun Z H, 2006)。

3. 斑马鱼的主要研究领域

3.1在生物学方面的研究

生命周期涉及胚胎的发育、生长、生理和心理平衡的维持以及生殖细胞的产生、衰老、死亡,每个过程都非常复杂,即受基因调控,也受到外界因素影响。利用斑马鱼开展的胚胎发育研究主要包括母体启动的因子对启动胚胎发育的影响、体轴的形成机制、胚层的诱导与分化、胚胎中细胞的运动机制、神经系统的发育、器官的形成、左右不对称发育、原始生殖细胞的起源和迁移等(Wilson S M, 2004)。

3.2在人类疾病方面的应用

斑马鱼属于脊椎动物,其生长发育过程、组织系统结构与人有很高的相似性,两者在基因和蛋白质的结构和功能上也变现出高度的保守性因此斑马鱼也是研究人类疾病发生机理的优良模式生物。现在已经鉴定出一些班玛鱼的突变体,其表形类属于人类疾病。如sau突变体类似于人ALAS-2基因突变引起的先天性铁粒幼红细胞性贫血症,yqu突变体与人的红细胞卟啉症类似,gridlock突变体类似于人类的先天性动脉血管收缩症,等(Sun Z H, 2006)。

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