斑馬魚 cdx 實(shí)驗(yàn)為解析基因功能提供了一條行之有效的途徑。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面,研究人員可以利用轉(zhuǎn)基因斑馬魚技術(shù),將帶有特定標(biāo)記的 cdx 基因構(gòu)建體導(dǎo)入斑馬魚胚胎中,從而在活的狀態(tài)下追蹤 cdx 基因的表達(dá)模式和動(dòng)態(tài)變化。同時(shí),結(jié)合基因編輯工具,如 CRISPR/Cas9 系統(tǒng),創(chuàng)建 cdx 基因突變體斑馬魚品系,觀察其在多個(gè)發(fā)育階段與野生型斑馬魚的差異。從細(xì)胞層面來(lái)看,通過(guò)免疫熒光染色等技術(shù),可以檢測(cè)與 cdx 基因相關(guān)的細(xì)胞信號(hào)通路中關(guān)鍵蛋白的分布和活性變化,進(jìn)而多面地解析 cdx 基因在細(xì)胞增殖、分化以及組織organ形成過(guò)程中的功能,為理解相關(guān)基因在脊椎動(dòng)物發(fā)育中的保守性和特異性奠定基礎(chǔ)。斑馬魚的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)光的感知和處理精細(xì)。斑馬魚基因敲除中心
模型清晰展示,Cdx基因精細(xì)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(xì)胞規(guī)規(guī)矩矩地發(fā)育為強(qiáng)健有力的肌肉組織,為斑馬魚日后敏捷游動(dòng)提供動(dòng)力源泉;另一部分投身腸道建設(shè),搭建起營(yíng)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?zèng)_刺的本領(lǐng);腸道更是“一塌糊涂”,絨毛稀疏雜亂,蠕動(dòng)功能癱瘓,營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸受阻,幼魚成長(zhǎng)岌岌可危。深入剖析斑馬魚Cdx模型,會(huì)發(fā)現(xiàn)背后蘊(yùn)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(diǎn),驅(qū)使細(xì)胞依序遷移、分化,如同指揮一場(chǎng)盛大的細(xì)胞“閱兵式”,從胚胎細(xì)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(jī)制。斑馬魚抗體定制其體內(nèi)的色素細(xì)胞可使身體呈現(xiàn)出黑白相間的條紋。
斑馬魚功效評(píng)價(jià)體系●基于表型對(duì)斑馬魚的一些臟器或細(xì)胞在顯微鏡下進(jìn)行觀察,進(jìn)而評(píng)估功效,如血管、腸道、卵黃囊、神經(jīng)、中性粒細(xì)胞與紅細(xì)胞等●基于生化指標(biāo)通過(guò)染色、試劑盒等方法對(duì)功效進(jìn)行測(cè)試,如ROS染色、脂肪染色或酶含量檢測(cè)等●基于分子生物學(xué)通過(guò)PCR的方法對(duì)特定基因的表達(dá)水平進(jìn)行定量,也可進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)的實(shí)驗(yàn)●基于行為學(xué)通過(guò)對(duì)斑馬魚的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)一些功效進(jìn)行評(píng)價(jià),如睡眠、緩解體力疲勞、改善記憶等斑馬魚安全評(píng)價(jià)體系●胚胎毒性檢測(cè)將新受精的斑馬魚胚胎在受試物前處理液中暴露24h質(zhì)量產(chǎn)品處理的斑馬魚胚胎生長(zhǎng)發(fā)育正常劣質(zhì)產(chǎn)品會(huì)誘發(fā)斑馬魚胚胎毒性甚至死亡
斑馬魚終生棲居于復(fù)雜水生環(huán)境,水溫時(shí)冷時(shí)熱、水質(zhì)污染頻發(fā)、病原體伺機(jī)而動(dòng),面對(duì)重重生存挑戰(zhàn),Cdx 基因化身 “應(yīng)急指揮官”,迅速jihuo機(jī)體應(yīng)激響應(yīng)機(jī)制,全力守護(hù)生命火種。氣溫陡變的季節(jié),水溫猶如過(guò)山車般起伏,斑馬魚細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性岌岌可危。此時(shí),Cdx 基因緊急 “調(diào)兵遣將”,上調(diào)熱休克蛋白基因表達(dá),促使大量熱休克蛋白奔赴 “戰(zhàn)場(chǎng)”,它們緊緊簇?fù)碓诘鞍踪|(zhì)周圍,如同給脆弱分子披上堅(jiān)固 “鎧甲”,有效抵御溫度沖擊,防止蛋白質(zhì)變性、聚集,維系細(xì)胞正常代謝與生理功能。斑馬魚的鰓弓除了呼吸作用,還有其他生理功能。
斑馬魚功效評(píng)價(jià)體系:●基于表型:對(duì)斑馬魚的一些臟器或細(xì)胞在顯微鏡下進(jìn)行觀察,進(jìn)而評(píng)估功效,如血管、腸道、卵黃囊、神經(jīng)、中性粒細(xì)胞與紅細(xì)胞等?!窕谏笜?biāo):通過(guò)染色、試劑盒等方法對(duì)功效進(jìn)行測(cè)試,如ROS染色、脂肪染色或酶含量檢測(cè)等●基于分子生物學(xué):通過(guò)PCR的方法對(duì)特定基因的表達(dá)水平進(jìn)行定量,也可進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)的實(shí)驗(yàn)●基于行為學(xué):通過(guò)對(duì)斑馬魚的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)一些功效進(jìn)行評(píng)價(jià),如睡眠、緩解體力疲勞、改善記憶等。斑馬魚的游泳行為可反映其身體狀況和環(huán)境適應(yīng)性。斑馬魚科研課題檢索
斑馬魚的肌肉組織由不同類型的肌纖維組成,功能各異。斑馬魚基因敲除中心
看似專注于軀體架構(gòu)規(guī)劃的斑馬魚cdx基因,實(shí)則與神經(jīng)發(fā)育也有著千絲萬(wàn)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(dòng)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(dòng)神經(jīng)元發(fā)育受損,軸突延伸受阻,無(wú)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(dòng)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(dòng)游弋、機(jī)敏避險(xiǎn)。斑馬魚基因敲除中心