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今天要介紹的主角是這位大咖——斑馬魚(yú)(Danio rerio)
現(xiàn)實(shí)生活中,你見(jiàn)到的也許是這樣的
還有這樣的
也可能是這樣的
因體側(cè)具有像斑馬一樣縱向暗藍(lán)與銀色相同的條紋而得名。
生物學(xué)分類(lèi)情況
種群分布
原產(chǎn)于亞洲南部,廣泛分布于印度、孟加拉國(guó)、尼泊爾、緬甸以及巴基斯坦。后被引進(jìn)美國(guó)、斯里蘭卡、菲律賓、毛里求斯等地。
基本特點(diǎn)
斑馬魚(yú)是體外受精發(fā)育,胚體透明。胚胎發(fā)育快,受精后3天左右孵化出膜,5天左右開(kāi)口進(jìn)食,約3個(gè)月達(dá)到性成熟,壽命可達(dá)2年以上。
斑馬魚(yú)可常年產(chǎn)卵,繁殖周期3-4天,一對(duì)成年斑馬魚(yú)每次可產(chǎn)卵200-300枚,受精率通常在70%以上。養(yǎng)殖溫度一般在23-31℃,15℃左右仍可存活,最佳養(yǎng)殖溫度在25-28℃之間,pH值在6.8~7.8,硬度在2~6之間。
胚胎發(fā)育歷程
主要有8個(gè)時(shí)期:
合子期——卵裂期——囊胚期——原腸期——體節(jié)期——咽囊期——乳化期——早幼期
斑馬魚(yú)由于具有養(yǎng)殖簡(jiǎn)單、胚胎透明、體外受精、體外發(fā)育、發(fā)育迅速、性成熟周期短、產(chǎn)卵量大、轉(zhuǎn)基因和突變品系眾多、遺傳學(xué)工具成熟等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)已成為研究脊椎動(dòng)物發(fā)育、人類(lèi)疾病、環(huán)境科學(xué)、水產(chǎn)育種等的新興模式動(dòng)物。
模式動(dòng)物在生命科學(xué)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用,常見(jiàn)的模式動(dòng)物有海膽,果繩,線蟲(chóng),斑馬魚(yú),非洲爪蟾和小鼠等。斑馬魚(yú)目前已成為世界第三受科研工作者重視的模式動(dòng)物。
斑馬魚(yú)作為模式動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)
1. 具有與人類(lèi)高度的相關(guān)性
基因測(cè)序表明斑馬魚(yú)與人類(lèi)基因同源性高達(dá)87%。其在生理功能、免疫系統(tǒng)及生物信號(hào)傳導(dǎo)通路等方面具有與人類(lèi)高度的相似性。因此,斑馬魚(yú)的安全性與功效測(cè)試結(jié)果具有較好的相關(guān)性和預(yù)測(cè)性。
2. 實(shí)驗(yàn)周期短、測(cè)試成本低
斑馬魚(yú)胚胎的發(fā)育速度非??欤?4小時(shí)的發(fā)育程度相當(dāng)于哺乳動(dòng)物8~10天的發(fā)育程度,被譽(yù)為“模式動(dòng)物加速器”。通常從受試物在斑馬魚(yú)上進(jìn)行暴露到完成測(cè)試僅需3天左右即可完成實(shí)驗(yàn),相當(dāng)于哺乳動(dòng)物4周左右的暴露實(shí)驗(yàn)。
3. 可以實(shí)現(xiàn)高通量篩選
斑馬魚(yú)繁殖速度快、產(chǎn)卵數(shù)量高,胚胎和幼魚(yú)個(gè)體較?。ㄍǔT?mm左右),可開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室條件下大樣本的高通量篩選,這對(duì)于提升藥物、保健食品、化妝品等健康產(chǎn)品的研發(fā)效率具有積極重要意義。
4. 符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利保護(hù)的國(guó)際“3R”原則
斑馬魚(yú)屬于非哺乳類(lèi)脊椎動(dòng)物,在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理方面的限制小。
斑馬魚(yú)大事記
上過(guò)太空的魚(yú)
2022年7月24日,中國(guó)天宮空間站首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙“問(wèn)天”成功在文昌航天發(fā)射場(chǎng)升空,航天員在天上養(yǎng)斑馬魚(yú)、種水稻,把“農(nóng)場(chǎng)”開(kāi)進(jìn)太空!
其實(shí),上太空對(duì)斑馬魚(yú)來(lái)說(shuō)已經(jīng)不是什么新鮮事兒了,早在1976年,斑馬魚(yú)就跟隨前蘇聯(lián)的“禮炮五號(hào)”空間站上過(guò)太空啦。
在生物醫(yī)藥研究中的應(yīng)用及前景
1. 發(fā)育生物學(xué)和遺傳學(xué)的****模式動(dòng)物
運(yùn)用胚胎和遺傳學(xué)操作技術(shù),可以很方便地對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行細(xì)胞標(biāo)記和細(xì)胞譜系跟蹤,也可做胚胎細(xì)胞移植,還可培育單倍體及基因組倍增。
2. 人類(lèi)疾病的研究模型
斑馬魚(yú)在生長(zhǎng)過(guò)程、組織系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與人有很高的相似性,兩者在基因和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能上也表現(xiàn)出很高的保守性,因此斑馬魚(yú)是研究人類(lèi)疾病發(fā)生機(jī)制的優(yōu)良模式動(dòng)物。
在國(guó)際上,斑馬魚(yú)模式動(dòng)物的使用正逐漸拓展和深入到生命體多種系統(tǒng)(神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等)的發(fā)育、功能和疾病(神經(jīng)退行性疾病、遺傳性心血管疾病、糖尿病等)的研究中,并已應(yīng)用于小分子化合物的大規(guī)模新藥篩選。
3. 環(huán)境毒理監(jiān)測(cè)
斑馬魚(yú)胚胎和幼魚(yú)對(duì)有害物質(zhì)非常敏感,可用于測(cè)試化合物對(duì)生物體的毒性。
根據(jù)國(guó)際斑馬魚(yú)信息中心網(wǎng)站數(shù)據(jù),全球已經(jīng)有超過(guò)1300多個(gè)活躍的斑馬魚(yú)實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)數(shù)量還是相當(dāng)可觀的。所以,斑馬魚(yú)被稱(chēng)作“水中小白鼠”,也就不足為奇了~
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