小小斑馬魚 大大有用處
日期:2010-12-21 08:45:45
性情溫和、小巧玲瓏,在魚缸中幾乎從不停歇地游動……也許喜歡養魚的你看不上其貌不揚的斑馬魚,或者你根本就不養魚。但你可能不知道的是,這種不起眼的小生靈在科研人員的手中正在為生命科學的研究貢獻著汗馬之功。
近期,記者從中國科學院近代物理研究所了解到,該所目前建成了斑馬魚研究平臺,并已經投入研究,該平臺將對重離子治癌臨床應用推廣提供支持。
“走紅”的斑馬魚
相比常用的小鼠、大鼠等模式動物,斑馬魚飼養成本較低,繁殖能力強,更容易獲得大量個體,從而開展大樣本量的重復研究
斑馬魚用于放射生物學的研究,在國際上是最近幾年才被提出。而提到實驗動物,多數人會首先想到小白鼠、猴子等等,可為什么看似孱弱的小魚竟成了近些年來實驗動物界的“紅人”。
首先,作為一種新型模式生物,斑馬魚全基因組序列已完全清楚,與人類基因組有85%同源性,這意味著在其身上做藥物實驗所得到的結果,多數情況下也適用于人體。
更為重要的是,斑馬魚的胚胎在體外發育,科研人員能在顯微鏡下直接觀察斑馬魚受精卵到囊胚期再發育成為小魚的全過程,而很難在小鼠等模式動物上做到這一點,因此,斑馬魚為發育生物學、發育毒理學和生殖毒理學提供了一個更為直觀的模型。
另外,相比常用的小鼠、大鼠等模式動物,斑馬魚飼養成本較低,繁殖能力強,更容易獲得大量個體,從而開展大樣本量的重復研究。
從基因工程方面來講,斑馬魚卵的體外受精可以人為控制,斑馬魚卵的基因敲除、敲入均易于操作?;谏鲜鲋T多優勢,近年來,斑馬魚已在生命科學諸多研究領域受到愈來愈廣泛的關注,并在生命科學研究領域得到廣泛應用。
人類疾病在魚身上的模擬
迄今已鑒定的3000多種斑馬魚突變體,可模擬人類貧血、耳聾、視網膜變性、肌無力癥、惡性腫瘤和阿爾茨海默病等多種影響人類健康的重要疾病
目前,全球范圍內已獲得了大量的斑馬魚突變體,可用于開展各類研究。
若欲了解突變體,需從基因說起。因人為誘導或自然突變,斑馬魚個體中一個基因或一些基因發生改變或丟失,以致不能合成正常的RNA并翻譯出具正常功能蛋白質,導致斑馬魚胚胎或個體出現缺陷、死亡或特定疾病的發生。
因此,可從突變體的異常表象追溯出發生突變基因的生物學功能,從而認識某些基因在生命活動中的關鍵作用,并將該基因用于人類疾病的治療。
與人一樣,斑馬魚也為脊椎動物,其生長發育過程、組織系統結構與人有很高的相似性,兩者在基因和蛋白質的結構和功能上也表現出很高的保守性,因此斑馬魚是研究人類疾病發生機理的優良模式動物。
迄今已鑒定的3000多種斑馬魚突變體,可模擬人類貧血、耳聾、視網膜變性、肌無力癥、惡性腫瘤和阿爾茨海默病等多種影響人類健康的重要疾病。為尋找相關疾病治療藥物提供了高效的篩選模型。
為重離子治癌臨床應用推廣提供有力支持
依托重離子加速器國家實驗室斑馬魚研究平臺的建立,為科研人員更好地了解重離子與生物機體相互作用方式,充分闡明重離子治癌的優越性提供了有力的工具
中科院近代物理研究所擁有國內唯一的中高能重離子加速器實驗裝置,利用中能重離子束進行了多年的生物物理、輻射生物醫學基礎及臨床前期研究。并先后建立了重離子束淺層治癌終端和深層治癌終端,為實現重離子束治癌臨床試驗奠定了基礎。
依托重離子加速器國家實驗室斑馬魚研究平臺的建立,為科研人員更好地了解重離子與生物機體相互作用方式,充分闡明重離子治癌的優越性提供了有力的工具。同時,科研人員將充分利用斑馬魚研究平臺,篩選惡性腫瘤放射治療的增敏劑和輻射防護劑,用以增強射線對惡性腫瘤的殺傷作用,保護機體正常組織。
另外,小小的斑馬魚有著更為“廣闊”的用武之地。重離子輻射是人類探索外太空障礙之一,采用斑馬魚模式生物可讓科研人員更好地認識重離子對人體影響的機制,為尋找合適的防護措施提供科學依據。
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