江蘇成人自考報名入口官網(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驗室，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博士實驗室的科學(xué)家團(tuán)隊的成員。該團(tuán)隊正在研究一種導(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?！?江蘇成人自考報名入口官網(wǎng)“我的研究提出了一個問題，'斑馬魚胚胎如何在各種考慮了溫度波動和暴露于不同氧合水平等變量的環(huán)境中穩(wěn)健地實現(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。”
一段時間以來，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)隊進(jìn)行了一項實驗，該實驗將兩個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)行了一個簡單的實驗，并分離了兩個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?！?“如果這是一個人，那么這個人將沒有疾病。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?！?/p>
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考慮一個新的目標(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>
