中國斑馬魚技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用史,就是環(huán)特生物的發(fā)展史。憑借在斑馬魚PDTX技術(shù)及科研服務(wù)方面逾20年的深厚積累,環(huán)特生物以斑馬魚轉(zhuǎn)基因、基因敲除、敲入,尤其是國際帶動的基因置換技術(shù)為關(guān)鍵,專注于提供各種遺傳工程斑馬魚的定制、斑馬魚基因編輯技術(shù)及斑馬魚疾病模型開發(fā)等專業(yè)技術(shù)服務(wù),不僅可以實現(xiàn)構(gòu)建復(fù)雜基因敲入,包括點突變、條件性敲除等難度較高斑馬魚基因編輯技術(shù)服務(wù),而且可以通過斑馬魚基因編輯可視化技術(shù),實現(xiàn)可視化基因型篩選,減少其它動物模型中大量的基因型篩選和鑒定工作,比較大化發(fā)揮斑馬魚模型未來的應(yīng)用優(yōu)勢。斑馬魚的游泳行為可反映其身體狀況和環(huán)境適應(yīng)性?;虮磉_斑馬魚實驗
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,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,用于標記基因的精細表達模式、破壞該基因正常表達、構(gòu)建點突變、實現(xiàn)時間空間上控制基因表達等。斑馬魚模型益生菌檢測斑馬魚具有群居性,群體游動時,行為模式有一定的協(xié)調(diào)性。
在神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究中,斑馬魚實驗?zāi)P鸵簿哂歇毺氐膬?yōu)勢。斑馬魚的神經(jīng)系統(tǒng)相對簡單,但具有脊椎動物神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能。通過化學(xué)藥物處理或基因操作,可以構(gòu)建帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病模型。在帕金森病模型中,斑馬魚會出現(xiàn)運動障礙、多巴胺能神經(jīng)元丟失等典型癥狀,與人類帕金森病患者的臨床表現(xiàn)相似。利用這些模型,可以研究疾病的發(fā)病機制,探索神經(jīng)保護藥物和醫(yī)療方法。此外,斑馬魚實驗?zāi)P瓦€可應(yīng)用于心血管疾病、遺傳性疾病等多種人類疾病的研究,為深入了解疾病的病因、病理過程和醫(yī)療策略提供了有力的工具。
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,還可以進行細胞追蹤實驗。通過將熒光標記物導(dǎo)入特定的細胞群體,能夠?qū)崟r觀察這些細胞在胚胎發(fā)育過程中的遷移路徑和分化命運。比如,在神經(jīng)嵴細胞的研究中,借助熒光標記可以清晰地看到神經(jīng)嵴細胞從神經(jīng)管遷移到身體各處,并分化為多種不同類型的細胞,如色素細胞、神經(jīng)元細胞等,這有助于深入理解細胞分化和組織形成的分子機制。它的腎臟在維持體內(nèi)水鹽平衡和排泄廢物中起重要作用。
展望未來,斑馬魚實驗?zāi)P偷陌l(fā)展前景十分廣闊。隨著基因編輯技術(shù)、單細胞測序技術(shù)、高分辨率成像技術(shù)等現(xiàn)代的生物技術(shù)的不斷進步,斑馬魚實驗?zāi)P蛯⒛軌蚋?span>準確地模擬人類疾病的發(fā)生過程,深入解析疾病的分子機制,為藥物研發(fā)提供更加可靠的依據(jù)。同時,多學(xué)科交叉融合的趨勢將進一步推動斑馬魚實驗?zāi)P偷陌l(fā)展,例如,將斑馬魚實驗與生物信息學(xué)、人工智能等領(lǐng)域相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)對大量實驗數(shù)據(jù)的快速分析和處理,加速研究進程,提高研究效率。此外,斑馬魚實驗?zāi)P驮诃h(huán)境科學(xué)、毒理學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用也將不斷拓展,為解決全球性的環(huán)境和健康問題貢獻力量。斑馬魚繁殖力強,每周可產(chǎn)卵數(shù)百枚,為科研提供大量實驗樣本。斑馬魚腸道模型
低溫環(huán)境會使斑馬魚的活動能力下降,代謝減緩。基因表達斑馬魚實驗
模型清晰展示,Cdx基因精細調(diào)控著中胚層與內(nèi)胚層的分化走向。正常情況下,在其引導(dǎo)下,一部分細胞規(guī)規(guī)矩矩地發(fā)育為強健有力的肌肉組織,為斑馬魚日后敏捷游動提供動力源泉;另一部分投身腸道建設(shè),搭建起營養(yǎng)攝取與消化的關(guān)鍵“流水線”。一旦借助基因編輯技術(shù)干擾Cdx基因功能,斑馬魚胚胎瞬間陷入“發(fā)育泥沼”:脊柱好似失去支撐的藤蔓,扭曲變形;尾部發(fā)育戛然而止,短小干癟,幼魚喪失在水中自如轉(zhuǎn)向、加速沖刺的本領(lǐng);腸道更是“一塌糊涂”,絨毛稀疏雜亂,蠕動功能癱瘓,營養(yǎng)運輸受阻,幼魚成長岌岌可危。深入剖析斑馬魚Cdx模型,會發(fā)現(xiàn)背后蘊藏的精妙調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。Cdx基因宛如一位“總調(diào)度師”,有序jihuo下游如hox基因簇等關(guān)鍵靶點,驅(qū)使細胞依序遷移、分化,如同指揮一場盛大的細胞“閱兵式”,從胚胎細微結(jié)構(gòu)布局到整體軀體架構(gòu)成型,全程把控,一絲不紊,讓科研人員得以洞悉胚胎發(fā)育的關(guān)鍵機制。基因表達斑馬魚實驗