江蘇成人自考報(bào)名入口官網(wǎng) 辛辛那提大學(xué)的學(xué)生使用斑馬魚研究脊柱畸形
斑馬魚在世界各地的水族館中都很流行，原產(chǎn)于南亞。但是在辛辛那提兒童實(shí)驗(yàn)室，這里的淡水變種在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中起著至關(guān)重要的作用。標(biāo)志性的條紋引人注目，但這是斑馬魚胚胎組織的透明性，這是辛辛那提大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子發(fā)展生物學(xué)五年級博士生Oriana Zinani等研究人員最看重的。斑馬魚脊柱的圖案呈現(xiàn)出條紋的外觀;它由功能類似于時(shí)鐘的分段基因控制。
Zinani是UC和辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心兒科副教授Ertu?rul?zbudak博士實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的成員。該團(tuán)隊(duì)正在研究一種導(dǎo)致先天性脊柱側(cè)彎的基因突變，這種突變是一種先天性缺陷，其特征是椎骨和混亂的肋骨分離失敗。斑馬魚卵受精并在母親體外發(fā)育，這使得研究人員更容易進(jìn)行高分辨率成像的可視化。斑馬魚和人類共享相同基因的70%。
Zinani說：“我們可以準(zhǔn)確地看到斑馬魚正在發(fā)生的事情，這為我們提供了人類胚胎發(fā)育的見識?！?江蘇成人自考報(bào)名入口官網(wǎng)“我的研究提出了一個(gè)問題，'斑馬魚胚胎如何在各種考慮了溫度波動(dòng)和暴露于不同氧合水平等變量的環(huán)境中穩(wěn)健地實(shí)現(xiàn)精確發(fā)育?” 我們意識到，胚胎需要建立一種機(jī)制來濾除發(fā)育中的噪音，我將重點(diǎn)放在這些機(jī)制所涉及的方面?！?/p>
一段時(shí)間以來，科學(xué)家們已經(jīng)知道特定基因在同一條染色體上配對，并一起出現(xiàn)或“共表達(dá)”在細(xì)胞和組織中。在人類中，至少有10%的基因在同一條染色體上配對。發(fā)生這種情況的原因尚不得而知，但包括辛辛那提兒童研究中心的Zinani，?zbudak，KemalKesero?lu和高露潔大學(xué)的Ahmet Ay在內(nèi)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)將兩個(gè)基因配對并確定了它們可能在其中發(fā)揮的作用脊柱發(fā)育。
該小組的發(fā)現(xiàn)最近發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《自然》上。
研究小組使用基因編輯工具CRISPR-Cas9，使用斑馬魚模型進(jìn)行了一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，并分離了兩個(gè)配對的基因以控制脊柱的健康發(fā)育。分離的基因破壞了它們的共表達(dá)。過去我們沒有看到斑馬魚胚胎中精確的片段邊界，而是看到了融合的組織，最終導(dǎo)致椎骨形成失敗。
Zinani說：“有了兩個(gè)配對的功能基因，我們看到了正常的健康發(fā)展?！?“如果這是一個(gè)人，那么這個(gè)人將沒有疾病。如果我們將正常的基因?qū)Ψ蛛x出來，而又不產(chǎn)生任何突變，那么我們將在環(huán)境壓力下看到疾病的發(fā)展。”
Zinani解釋說，具有分離基因的斑馬魚圖像顯示出鋸齒狀的椎骨破裂，破裂和融合。斑馬魚的病態(tài)表型導(dǎo)致先天性脊柱側(cè)彎。研究人員還提出了在不同溫度下分離基因?qū)Φ陌唏R魚，以更好地了解環(huán)境壓力對發(fā)育的影響。成對的成人學(xué)習(xí)者基因?qū)е掠幸娴募怪l(fā)育，特別是在環(huán)境壓力下?；虻姆蛛x更有可能導(dǎo)致斑馬魚的脊柱畸形和先天性脊柱側(cè)彎。
Zinani說：“令人興奮的是，許多導(dǎo)致糖尿病，癌癥和自身免疫疾病發(fā)展的基因也存在于人類基因組的基因?qū)χ??！?“我們相信更多的研究將顯示這些基因與其伴侶保持緊密聯(lián)系的重要性。如果使彼此相鄰的基因的過程影響健康發(fā)展和成年生活，我們將在研究疾病形成時(shí)考慮一個(gè)新的目標(biāo)?！?/p>
?zbudak說Zinani的工作將對未來的研究有用。
他說：“奧里亞納在研究生學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的東西可以闡明生物為何在基因組中保持特定的基因順序：協(xié)調(diào)在相同生物學(xué)過程中起作用的基因的表達(dá)?！?/p>
