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斑马鱼宏微观解剖图册

斑马鱼宏微观解剖图册
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文献综述-斑马鱼及其应用

斑马鱼及其研究应用 作者:杜颖指导老师:张源淑 摘要:斑马鱼作为一种新兴的重要模式动物之一,体外受精、胚胎透明,因此可在显微镜下直接观察发育过程及检测药物引起的内脏组织变化,在生命科学领域中应用前景十分广阔。斑马鱼体型小,适合高通量研究,还具有生长繁殖周期短及其与人类高度相似的基因组等优点,已经广泛用于人类疾病模型的建立、新药研发和药物的筛选,此外,斑马鱼还被应用于毒理学、发育生物学和遗传学等的研究。因为斑马鱼对污染物反应灵敏,现已用于监测环境污染物及污水检测。本文主要从几个方面对斑马鱼的研究进展进行了整理和归纳。 关键字:斑马鱼模式动物科学研究发育感染药物 Zebrafish and Its Application Abstract:Zebrafish as an important model animal emerging, its in vitro fertilization, transparent embryo, internal organs can be directly observed during the development and testing organ change caused by drugs under the microscope, has very broad application prospects in the field of life sciences. zebrafish also has a live, high-throughput, growth and short reproduction cycles and highly similar to the human genome, etc., it is widely used in modeling human diseases, drug screening, and secondly, zebrafish also is applied in toxicology research, developmental biology and genetics, etc.. Because of its sensitivity, it has been used to monitor environmental pollutants and water testing.This paper mainly from several aspects of zebrafish research progress has been collated and summarized Key words:zebrafish Animal models Scientific research Development Infection Drug 斑马鱼(Danio rerio)又名蓝条鱼、花条鱼、蓝斑马鱼、印度鱼、印度斑马鱼,产于孟加拉、印度东部、巴基斯坦、缅甸、尼泊尔等地,是一种常见的热带淡水硬骨鱼。属辐鳍鱼纲( Actinopterygii)鲤科( Cyprinidae)。斑马鱼身体细长,呈纺锤形,成鱼体长约4-6cm,因全身布满深蓝色条纹似斑马样而得名。斑马鱼雌雄鉴别容易,雄鱼体型细长,颜色偏黄,条纹较为显著,纵纹为柠檬色;雌鱼身体肥胖,颜色较淡,纵纹呈蓝色加银灰色,在性成熟后腹部肥大。雌鱼每次可产卵300多枚,鱼卵易收集,其胚胎透明,繁殖能力强且生长发育速度快,对饲养要求低,可高密度饲养,与其他实验动物相比有很大优势,是一种非常受欢迎的实验动物模型。近三十年来,已有约20个斑马鱼品系的基因数据库资料,全球已有超过1500个斑马鱼实验室,而我国也有超过250个实验室利用斑马鱼开展相关研究。英国桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)于2013年完成了斑马鱼的参考基因组,研究人员在此基础上比较了斑马鱼与人类基因组的异同,并进行了系统性的全基因组分析.在此综合近几十年的研究,在胚胎及遗传发育学、基因组学、药物筛选、疾病模型的建立等方向探讨斑马鱼的研究成果及进展。 1.胚胎及遗传生物学方向 斑马鱼的发育分为6个阶段:卵裂期,囊胚期,原肠胚期、分裂期、成形期

病毒性病害防治药剂大汇总

病毒性病害防治药剂大汇总 病毒性病害是农作物病害中一类特殊的病害,具有病情复杂、难以防治的特点,号称“植物癌症”,其主要症状类型有花叶、变色、条纹、枯斑或环斑、坏死、畸形等。常见的病毒性病害有烟草花叶病毒病、番茄花叶病毒病、辣椒花叶病毒病、小麦花叶病毒病、水稻黑条矮缩病、番茄病毒病、烟草病毒病等。这类病害危害大、分布广、无特效农药,近年来,围绕着香菇多糖、葡聚烯糖、寡聚酸碘、氨基寡糖素、盐酸吗啉胍、宁南霉素等成分开发防治病毒性病害的制剂成为开发的热点。 表 1 常见的防治病毒性病害的已登记的农药产品 香菇多糖主要是从伞菌科真菌香菇的子实体中提取纯化得到的β-1,3-葡聚糖,为香菇的重要药用成分,于1968年首次提纯获得。 1.1 理化性质

棕色液体,无可见悬浮物和沉淀;密度(20℃)1.13g/mL;不可燃;对包装材料无腐蚀性;无热爆炸性;闪点>150℃;pH:4.0~6.0,稀释稳定性(稀释20倍)合格,低温稳定性和热贮稳定性合格,常温2年贮存稳定,不能与碱性物质混用。 研究表明,香菇多糖的主链和侧链的有序构象是单一螺旋构象,胶体结构的结合区域会形成多螺旋构象,其立体结构为右手心三度螺旋,晶格为六角形。香菇多糖的一级结构具有β-(1→3)连接的吡喃葡聚糖主链,在主链中葡萄糖的C6位上含有支点(每5个葡萄糖有2个支点),其侧链是由β-(1→6)键和β-(1→3)键相连的葡萄糖聚合体组成,在侧链上也含有少数内部β-(1→6)键的葡聚糖。 1.2 毒性 10%香菇多糖母药和1%香菇多糖水剂大鼠经口LD50雌雄性动物均>4 640 mg/kg;大鼠经皮LD50雌雄性动物均>2 000 mg/kg;对家兔皮肤、眼均无刺激性;豚鼠皮肤变态反应(致敏性)试验未出现红斑、水肿及其他皮肤过敏症状,按照我国农药致敏率强度分级标准评定为弱致敏物。1%香菇多糖水剂属低毒杀菌剂。环境生物安全性评价:10%香菇多糖母药对蜜蜂急性触杀毒性LD50>80.00 μg/蜂,为“低毒级”;对蜜蜂经口毒性LC50(4 8h)>2.00×103 mg/L,为“低毒级”;对斑马鱼急性毒性LC50(96 h)>100 mg/L,为“低毒级”;对家蚕急性毒性LC50(96 h)>2.00×103 mg/L,为“低毒级”;对

硫酸铜对斑马鱼胚胎发育的影响

中国海洋大学实验报告 年月日姓名:专业年级:同组者: 课程:发育生物学实验题目:硫酸铜对斑马鱼胚胎发育的影响 一.【实验目的】 1、锻炼独立开展科学实验、分析和解决实际问题的能力; 2、加深环境对动物受精及早期发育影响的理解 二.【实验原理】 重金属污染是近年渔业环境污染的公害之一。随着工农业的发展,浓度严重超标的一些重金属离子被排入水体而造成污染,对鱼类有毒害作用。目前水体中的重金属主要有Cd、Cu、Pb、Zn等。其中Cu离子就具有较强的毒性,可以和蛋白质中游离的羧基形成不溶性的盐,使蛋白质变性,因此常被用作杀菌剂。 斑马鱼(Danio rerio)是常见的暖水性(21~32℃)观赏鱼,鲤科,个体小(4~5㎝),常年产卵,鱼卵易收集,性成熟周期短且胚胎透明,便于观察药物对其体内器官的影响。雌性斑马鱼可产卵200枚,胚胎在24小时内就可发育成形,繁殖水温24℃时,受精卵经2~3天孵出仔鱼;水温28℃时,受精卵经36小时孵出仔鱼,这使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验,进而研究病理演化过程并找到病因。由于斑马鱼基因与人类基因的相似度达到87%,这意味着在其身上做药物实验所得到的结果在多数情况下也适用于人体,因此它受到生物学家的重视。 在斑马鱼的整个生活周期中,胚胎期和仔稚幼鱼早期发育阶段对重金属污染最为敏感。据报道,波罗的海春天产卵的鲱鱼,在10 ppb 的Cu2+,水的盐度为5.7条件下即对它的受精和发育有影响。30 ppb的Cu2+引起大西洋鲱鱼(Clupea harengus)卵的死亡,而35 ppb 的Cu2+也使太平洋鲱鱼(C.pallasi)的胚胎发生大量死亡[1]。吴玉霖等1990年依据不同金属对褐牙鲆胚胎的滞育、致畸、成活率及孵化率的综合影响指际,得出5种金属对褐牙鲆胚胎的毒性大小顺序为:Cu2+>Zn2+>Cd2+>Pb2+>Cr3+,对仔鱼的毒性大小顺序为Cu2+>Cd2+>Zn2+>Pb2+>Cr3+ [2]。 三.【实验步骤】 1、实验材料 斑马鱼囊胚、CuSO4为分析纯,充分曝气的去离子水、24孔细胞培养板、恒温培养箱、用充分曝气的蒸馏水配置成浓度为5 mg/L 的CuSO4母液,用时稀释。. 2、实验方法 1)硫酸铜浓度梯度的设定 经查阅文献,确定斑马鱼胚胎发育从受精到孵化出幼鱼过程中的CuSO4半致死浓度和安全浓度范围,设定5个浓度梯度和和1个对照组。 研究表明,Cu2+对大银鱼受精卵的安全浓度为0.00112 mg/L[3],对鮸状黄姑鱼仔鱼的安全浓度为0.006mg/L[4],所以设定对照组CuSO4的浓度梯度分别为0(空白对照),0.001 mg/L,0.01 mg/L,0.1 mg/L,1.0 mg/L,2.0 mg/L。每个浓度组设定4个平行组。使用暴晒后的

斑马鱼动物模型的应用介绍

斑马鱼动物模型的应用 斑马鱼(Danio rerio)属于辐鳍亚纲(Actinopterygii)鲤科(Cyprinidae)短担尼鱼属(Danio)的一种硬骨鱼,原产于南亚,是一种常见的热带观赏鱼,因其体侧具有斑马一样暗蓝与银色相间的纹条而得名。 斑马鱼个体小,易于饲养,成体长4-5cm,雄鱼体修长,雌鱼体肥大。可在有限空间里养殖相当大的群体,可满足样本需求量大的研究。斑马鱼发育迅速,在28.5℃培养条件下受精后约40min完成第一次有丝分裂,之后大约每隔15min分裂一次,24h后主要器官原基形成,相当于28d的人类胚胎,幼鱼孵出后约3个月达到性成熟。雌雄鱼通过调控光周期控制14:10(光照:黑暗)产卵时间,成熟鱼每周可产卵一次,一尾雌鱼每次可产卵100-300枚。胚胎体外受精,体外发育,胚体透明,易于观察。受精卵直径约1mm,易于进行显微注射和细胞移植等操作。 一、斑马鱼的品系 经过30多年的研究应用和系统发展,已有约20个斑马鱼品系,斑马鱼基因数据库-ZFIN (http://zfin/org)里有相关的资料可供查询和下载。目前研究中常用的斑马鱼野生型品系主要为AB 品系、Tuebingen(Tu)品系、WIK 品系,斑马鱼基因组计划所用品系是Tu。AB 品系是实验室常用的斑马鱼品系,由单倍体细胞经早期加压法获得。Tu品系斑马鱼具有胚胎致死突变基因,用于基因组测序前敲除该致死突变基因。WIK品系较Tu品系具有更多的形态多样性。此外,还保存有3000多个突变品系和100多个转基因品系。这些品系资源对于利用斑马鱼开展各种科学研究起着很大的推动作用。 二、斑马鱼突变品系的筛选 斑马鱼突变的方法主要有三种:已基亚硝脲(ENU)化学诱导、γ或χ射线照射和插入诱变。ENU是一种DNA烃基化试剂,在生殖细胞减数分裂前诱导碱基对的替换,诱导产生的突变率为0.1%-0.2%,涉及单个基因的突变。射线照射导致染色体大片段的缺失或染色体重排,产生突变率达1%。插入诱变是以逆转录病毒为载体,用显微注射法将目的基因片段导入斑马鱼受精卵,整合到基因组中,干扰正常基因表达。射线照射产生的突变率是ENU 化学诱导的10倍,但由于突变涉及多个基因,突变的表型是受若干基因调控的结果,不利于基因功能的分析,因此,ENU化学诱导法是斑马鱼突变的主要方法。研究含有纯合致死

goosecoid在斑马鱼早期发育中的作用.doc

goosecoid在斑马鱼早期发育中的作用 Wnt/β catenin信号通路在早期胚胎发育中起到非常重要作用,它调控胚胎背腹图式发生。goosecoid(gsc)基因是经典Wnt信号通路的下游靶基因之一,同时对Wnt信号起负反馈抑制作用。之前报道中,gsc在小鼠和人中突变之后都会产生骨骼发育不全等症状,而目前关于gsc在斑马鱼中的具体生理功能还不是很清楚。 之前研究表明,用吗啡基-吗啉基技术(Morpholino,MO)敲低斑马鱼gsc,无明显缺陷。MO由于其作用时间短的限制,不能很好的研究基因在后期发育中的功能。而近年来的出现的基因编辑技术如TALENs,有着靶向高,操作方便的优点,成为可以用于基因功能的研究的新工具。 为了研究gsc在斑马鱼中的具体功能,我们利用TALENs技术,构建了斑马鱼gsc突变体模型,用于研究gsc在斑马鱼中的早期发育中的作用。得到的结果如下:(1)利用TLANEs技术敲除斑马鱼gsc,筛选得到移码缺失7bp的突变体。(2)gsc杂合突变体自交结果显示,突变体早期无明显背腹缺陷,但发育至受精后第五天(5 dpf)时,鱼鳔发育缺陷。 测序表明鱼鳔缺失个体为纯合突变体,经统计其占全部胚胎的21%。表明gsc 突变与鱼鳔缺陷是相关的。(3)对gsc突变体进行石蜡切片及苏木精伊红(HE)染色,结果显示,突变体鱼鳔结构存在。 (4)gsc突变体中,鱼鳔标记基因hb9原位杂交结果显示,鱼鳔发生未受到影响。表明突变体鱼鳔结构正常,但未充气。(5)充气由口、咽、鳔管等多个器官协调完成,而gsc后期特异表达在咽部。 gsc突变体咽部软骨阿尔新蓝染色,及石蜡切片,苏木精伊红染色,结果均表

斑马鱼-全胚胎免疫组织化学染色

斑马鱼-全胚胎免疫组织化学染色 斑马鱼胚胎的全组织免疫化学染色被广泛应用,这一技术需要额外的步骤来固定和通透以确保卵膜能够完全被溶液渗透。固定、封闭、抗体孵育、洗脱、通透以及底物显色过程都需要比正常的免疫细胞化学/免疫组化更长的时间,以使得溶液可以渗透到达样品的中心。 实验步骤: 1. 将胚胎置于5ml的器皿中固定1h。固定液的选择要谨慎,取决于两点:一是对于同一 种抗体,在冰冻切片中成功使用的固定液,可用来做全胚胎染色实验,二是根据目的蛋白。可用4%的多聚甲醛或者预混合的固定液来固定,预混合的固定液十分适合于神经蛋白。 使用Pasteur移液管来移动胚胎、吸取溶液,这有利于防止来自于移液管窄末端对胚胎的损坏。 2. 用含1%Triton的PBS清洗胚胎至少四次,每次5分钟。 3. 将胚胎置于冰丙酮/PBS混合液中8分钟。 丙酮可用帮助通透坚固的卵膜,对于其他样品如鸡和鼠这一步可省略。 4. 用含1%Triton的PBS清洗胚胎至少四次,每次5分钟。 5. 用封闭液(含1%Triton、10%胎牛血清的PBS)室温孵育胚胎1h。 6. 阻断过氧化物酶:将胚胎置于含0.1%H2O2的封闭液中4°C过夜。 7. 用封闭液清洗胚胎2次。 8. 将Pasteur移液管末端剪掉形成2ml的管子,用其转移胚胎。加入合适浓度的一抗。 一般在全胚胎染色中抗体孵育的时间比较久,为了防止微生物的生长,在稀释一抗的封闭液中会加入0.02%的叠氮化钠。 9. 样品在混合器上4°C缓慢旋转孵育1-4天。 根据不同的抗体以及胚胎的大小,孵育的时间需要进行一些优化。 10. 用含1%Triton、10%胎牛血清的PBS清洗胚胎3次,每次1h。 11. 用含1%Triton的PBS清洗3次,每次10分钟。 12. 用DAB底物室温孵育胚胎2-3h。 13. 将胚胎转移到一个碟子中,加入新鲜的配制的显示底物(每1mlDAB加5ul的过氧化氢)。 14. 用PBS清洗3次,使得样品达到理想的染色强度。 15. 爬片观察胚胎:观察分析前样品于4°C避光储存。 爬片:用融化的含1%琼脂糖的PBS爬片。一旦加入琼脂糖后,用含70%甘油的PBS 覆盖琼脂糖,再在样品上放置一个盖玻片。

最新生物学常见模式生物资料

模式生物 生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究,用于揭示某种具有普遍规律的生命现象。此时,这种被选定的生物物种就是模式生物。比如:孟德尔在揭示生物界遗传规律时选用豌豆作为实验材料,而摩尔根选用果蝇作为实验材料,在他们的研究中,豌豆和果蝇就是研究生物体遗传规律的模式生物。由于进化的原因,许多生命活动的基本方式在地球上的各种生物物种中是保守的,这是模式生物研究策略能够成功的基本基础。选择什么样的生物作为模式生物首先依赖于研究者要解决什么科学问题,然后寻找能最有利于解决这个问题的物种。19世纪末20世纪初,人们就发现,如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育现象的难题可以得到部分解答。因为这些生物更容易被观察和实验操作,因此,除了在遗传学研究外,模式生物研究策略在发育生物学中获得了非常广泛的应用,一些物种被大家公认为优良的模式生物,如线虫、果蝇、非洲爪蟾、蝾螈、小鼠等。 随着人类基因组计划的完成和后基因组研究时代的到来,模式生物研究策略得到了更加的重视;基因的结构和功能可以在其它合适的生物中去研究,同样人类的生理和病理过程也可以选择合适的生物来模拟。 目前在人口与健康领域应用最广的模式生物包括,噬菌体、大肠杆菌、酿酒酵母、秀丽隐杆线虫、海胆、果蝇、斑马鱼、爪蟾和小鼠。在植物学研究中比较常用的有,拟南芥、水稻等。随着生命科学研究的发展,还会有新的物种被人们用来作为模式生物。但它们会有一些基本共同点: 1)有利于回答研究者关注的问题,能够代表生物界的某一大类群; 2)对人体和环境无害,容易获得并易于在实验室内饲养和繁殖; 3)世代短、子代多、遗传背景清楚; 4)容易进行实验操作,特别是具有遗传操作的手段和表型分析的方法。 背景 早在20世纪最初的20年中,甚至更早到19世纪,人们就发现,如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育的现象难题可以得到部分解答。因为这些生物的细胞数量更少,分布相对单一,变化也较好观察。由于进化的原因,细胞生命在发育的基本模式方面具有相当大的同一性,所以利用位于生物复杂性阶梯较低级位置上的物种来研究发育共通规律是可能的。尤其是当在有不同发育特点的生物中发现共同形态形成和变化特征时,发育的普

斑马鱼的胚胎发育与影响因素

鲁东大学生命科学学院学院20 10 -20 11 学年第二学期学院______________ 专业_____________ 年级________ 班________ 学号 _____________姓名______________ 密封线 学生须将文字写在此线以下 《发育生物学》课程论文 课程号:2522080

.关键词:斑马鱼;发育;葡萄糖;溶液浓度;温度;TCDD 一、斑马鱼简介 斑马鱼(zebra fish),又名蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼鱼。 斑马鱼是一种常见的热带鱼。斑马鱼体型纤细,成体长3-4cm,对水质要求不高。孵出后约3个月达到性成熟,成熟鱼每隔几天可产卵一次。卵子体外受精,体外发育,胚胎发育同步且速度快,胚体透明。发育温度要求在25-31℃之间。斑马鱼由于个体小,养殖花费少,能大规模繁育,且具许多优点,吸引了众多研究者的注意。经过30多年的研究应用和系统发展,已有约20个斑马鱼品系,斑马鱼基因数据库里有相关 斑马鱼的资料可供查询和下载,方便了研究。斑马鱼的细胞标记技术、组织移植技术、突变技术、单倍体育种技术、转基因技术、基因活性抑制技术等已经成熟,且有数以千计的斑马鱼胚胎突变体,是研究胚胎发育分子机制的优良资源,有的还可做为人类疾病模型。斑马鱼已经成为最受重视的脊椎动物发育生物学模式之一,在其它学科上的利用也显示很大的潜力. 二、斑马鱼的发育过程 1〕卵子的发生 斑马鱼卵子发生过程中乱母细胞的发育是不同步的。在卵子发生早期,核内许多小核仁开始富集,其数目在接下来的时期中可以达到1500个,他们分布在和的外围和靠近内部核膜。 斑马鱼卵子发生过程一般分为5个时期,即StageⅠ-Ⅴ;有时也将StageⅡ和Ⅲ作为一个时期将卵子发生分为4个时期。各个时期的基本特征是: StageⅠ是原始滤泡生长阶段,乱母细胞没有卵黄,是一个有细胞质包围着升值滤泡的圆形球体。其染色体去浓缩并出现灯刷装 状表型,此时DNA高度延伸,形成一个具有典型形态学上的包含RNA和蛋白质的恻环。染色体的这一构型被认为有利于母源性基因的转录激活,其出现与斑马鱼卵母细胞中RNA合成的高速率是一致的。在这时期,卵母细胞和滤泡细胞的微小突起(microvilli)开始伸展并延伸到彼此的区域。一旦形成,这些连接包含粘附连接、细胞桥粒和间隙连接,它们可能与滤泡细胞和卵母细胞间的交流和卵母细胞附近小分子的吸收有关。同时,卵黄膜组分开始在滤泡细胞和卵母细胞之间富集;其他结构,如线粒体、高尔基体和内质网等富集,反映了产生大量产物的需要。 StageⅡ卵母细胞的特点是富集了大量蛋白质和油脂,对于卵子激

物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法

《水质物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法》 编制说明 (征求意见稿) 国家环境保护总局南京环境科学研究所 2008年03月

目次 1.任务来源及工作过程 (1) 1.1任务来源 (1) 1.2工作过程 (1) 2.修订本标准的必要性及法律依据 (2) 2.1 必要性及目的意义 (2) 2.2 修订本标准的法律依据 (3) 3.标准修订的原则与技术路线 (3) 3.1 标准修订的原则 (3) 3.2技术路线 (5) 4.标准适用范围 (5) 4.1 试验方法选择 (5) 4.2 试验用鱼选择 (6) 5. 标准的主要内容说明 (6) 5.1 方法原理 (6) 5.2 试剂和材料 (6) 5.3 仪器设备 (7) 5.4 干扰及消除 (8) 5.5 样品 (8) 5.6 试验步骤 (9) 5.7 结果计算 (10) 6. 参考文献 (10)

1.任务来源及工作过程 1.1任务来源 本标准由2006年国家质检总局(国质检财函[2007]971号)和2007年国家质检总局(国质检财函[2007]9909号)和国家环保总局2006 年(环办函(2006)371 号)下达编制任务,由国家环境保护总局南京环境科学研究所负责起草,项目编号为992号。本标准是在已颁布的GB/T 13267-91《水质物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法》文本基础上修订的。 1.2工作过程 国家环境保护总局南京环境科学研究所为本标准的修订单位,根据标准修订要求成立了标准编制组,主要成员如下: 表1 编制组主要成员名单 姓名职称专业备注 周军英研究员环境生物项目负责人,制定方案 韩志华助研环境毒理主要人员,组织实施、执笔人 单正军研究员环境毒理主要人员,审定 石利利研究员环境化学主要人员,审定 卜元卿助研环境毒理主要人员,具体实施 其他略参加人 1.2.1 标准开题论证 标准修订任务下达后,国家环境保护总局南京环境科学研究所即投入了前期的调研工作,并于2007年2月12~13日在南京召开了《水质物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法》标准修订开题论证会。会议邀请了浙江大学、南京大学、沈阳化工研究院等与标准制订有关的各方面专家5人,专家组认真听取了承担单位的汇报,详细审阅了承担单位提交的开题报告材料,经过充分讨论,提出了专家组意见。专家组肯定了标准编制原则、技术路线并提出了专家组修改意见,标准修订组根据专家意见对方案进行了修改和补充。

基于斑马鱼的模式生物的关于人类疾病的最新研究进展

基于斑马鱼的模式生物的关于人类疾病的最新研究进展 摘要:作为一种理想的生物实验模型,斑马鱼在生物学和人类疾病发面有着广泛的科研价值。参考以斑马鱼物生物模型所得的实验研究对于人类疾病的防治有重要的借鉴意义。 关键词:斑马鱼,模式生物,人类疾病 正文: 随着现代生物科学的不断发展,传统的以单一生物模型为研究模板的方式已经不能 满足日益丰富的研究内容,越来越多的生物学研究开始转向以模式生物为研究对象。由于 模式生物的基因在进化的保守性以及遗传密码的通用性,模式生物为其他的实验生物提供 了良好的实验模板,因此,选择合适的模式生物可以使实验祈祷事半功倍的效果。[1] 就目前所用于科学实验的模式生物而言,主要有果蝇,大肠杆菌,斑马鱼,小鼠, 酵母菌和拟南芥等。其中,斑马鱼以其容易捕获,易于饲养,生长周期短,繁殖能力强, 基因组与人类有高度保守性,使得斑马鱼及其胚胎在模式生物研究领域起着不可替代的重 要作用[2]。早在1981年,在Oregon带血的著名遗传学家Streisinger等就在Nature杂志 上发表了第一篇关于斑马鱼的科研论文。自此之后,斑马鱼就开始广泛的运用于发育与遗 传毒理学、生物学、医学、环境毒理学和药物研发等多个领域。[3]在这里主要介绍斑马鱼 及其胚胎在人类疾病模型构建中的研究应用。 一、关于造血疾病的模型研究 斑马鱼血小板和人类的有所差异,主要为带有稀疏细胞质巨大细胞核的有核细胞。但在电镜下表面较为光滑,染色质细密,较易于观察。不过最主要的是两者在生理功能上 具有某些相似性,包括血小板的黏附、激活聚集和释放反应等。所以斑马鱼作为模式生物 研究血小板具有较强的可行性。Gregory等[4]通过将斑马鱼幼鱼暴露在FeCl3中,利用激光损伤的方法损伤血管壁,构建血管闭塞模型。发展了激光介导血栓形成的方法,并通过这 个方法来了解斑马鱼血小板功能的变化。Langenau等[5]将源于小鼠的c-myc基因与斑马鱼 胚胎的Rag2基因融合,再在这个基因的尾部连接上GFP基因,之后植入到斑体细胞,从而影响了造血细胞的的基因表达,建立了斑马鱼白血病模型。 二、关于神经系统疾病的模型研究 在斑马鱼关于人类神经系统的疾病研究主要指关于阿尔茨海默病(AD),帕金森综合 症(PD),亨廷顿舞蹈症(HD)以及肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的疾病研究。

斑马鱼性腺促熟及早期发育模式

年月日姓名:专业年级:同组者 科目:发育生物学实验题目:斑马鱼性腺促熟及早期发育模式 一【目的要求】 1、通过实验操作掌握斑马鱼性腺促熟和产卵调控技术 2、通过斑马鱼早期发育的观察,巩固对硬骨鱼胚胎发生的认识 二【实验材料】 (一)器材 培养缸、控温棒、解剖镜、显微镜 (二)试剂 经太阳晒过至少一天的自来水 (三)动物 斑马鱼(Danio sp.) 三【实验内容】 (一)亲鱼培育和性腺促熟 挑选体长大于4厘米的斑马鱼放养于鱼缸中,水温保持在28℃左右,放养数量根据鱼缸中水体体积而定,密度5尾\L左右。饲喂亲鱼用的饲料有活性饲料和配合饲料两种,直接购自于观赏鱼市场,要求每天投喂4次,及时清除残饵,隔天换水,快到繁殖季节时将雌雄分养,加强管理。 (三)繁殖 繁殖前一天中午,将雌雄合养于繁殖缸里,要求雌雄比例为2:1。由于斑马鱼有食卵的习性,为防止亲鱼吞噬鱼卵,可用网孔为2-3毫米的网将亲鱼限制在繁殖缸的上半部活动,以防止亲鱼吞吃鱼卵。一般次日凌晨到中午可以产卵和受精,受精卵便沉降于缸底,将繁殖后的亲鱼及时转移至别的培养缸中,吸取缸底受精卵,剔除异物以及眼观有白色小斑点、畸形异常卵。 (三)斑马鱼胚胎发育模式 孵化期间,培养用水温度控制在25-28℃,每天要及时清除败育卵,并换水1-2次。按时观察记录斑马鱼胚胎的早期发育过程,绘制斑马鱼的胚胎发育模式图。 1、受精卵:斑马鱼的卵呈圆球形,橙黄色、微透明,直径0.8-0.9 mm。在水中,受精卵卵膜(壳膜)迅速膨胀,出现透明的卵周隙,在壳膜上可以看到呈漏斗状的卵膜孔。 2、卵裂:卵子受精后,细胞质迅速向动物极流动,并集中形成帽状的胚盘。卵裂即在胚盘范围内进行,卵裂属于不全裂,盘状卵裂。第一次分裂为经裂,分裂沟自上而下,但不到达底部,结果分为两个相等的不完整分裂球。第二次分裂仍为经裂,分裂面与第一次垂直,仍是不完全分裂,于是分成大小相似的四个分裂球。第三次分裂亦为经裂,两个分裂面在第一次分裂面两侧,并与第一次分裂面平行,形成两排,每排四个,共八个分裂球。第四次分裂仍为经裂,两个分裂面在第二次分裂面的两侧,并与第二次分裂面平行,分裂为四排每排有四个分裂球,共形成十六个分裂球。第五次分裂,有经裂也有纬裂,分裂面己不整齐,分裂球大小也不一致。以后几次分裂,分裂球愈分愈小。 3、囊胚期:由于细胞不断分裂,数目增多,细胞体积逐渐变小,分裂球层次增加,同时在胚盘与卵黄之间产生一空腔,即为胚盘下腔,此时称囊胚期,又分为囊胚早期、中期和晚期,也称高囊胚、中囊胚和低囊胚。 4、原肠胚期:囊胚晚期后,细胞逐渐向植物半球下包,胚盘变扁,开始进入原肠期。当胚盘下包到卵黄的一半时,胚环最大,背唇呈新月状,此即胚盾开始,即原肠早期。胚盘继续下包到胚胎的三分之二时,由于细胞不断集中于胚环的一处,致使该处呈一盾状隆起即

台湾地区斑马鱼研究现状

HEREDITAS (Beijing) 2012年9月, 34(9): 1089―1096 ISSN 0253-9772 https://www.wendangku.net/doc/2e7668610.html, 综 述 收稿日期: 2012?03?01; 修回日期: 2012?09?12 基金项目:马偕中原合作计划项目(编号:MMH-CY-9905; MMH-CY-10001; MMH-CY-10005)资助 作者简介:陈吉芳, 博士后, 研究方向:转基因斑马鱼。Tel: 886-32653546; E-mail: randeonneo@https://www.wendangku.net/doc/2e7668610.html, 通讯作者:萧崇德, 助理教授, 研究方向:建立斑马鱼疾病模式。E-mail: cdhsiao@https://www.wendangku.net/doc/2e7668610.html,.tw 网络出版时间: 2012-8-7 15:00 URL: https://www.wendangku.net/doc/2e7668610.html,/kcms/detail/11.1913.R.20120807.1500.003.html DOI: 10.3724/SP.J.1005.2012.01089 台湾地区斑马鱼研究现况 陈吉芳1, 陈持平2, 萧崇德1,3 1. 中原大学生物科技系, 中坜 32023; 2. 马偕纪念医院医学研究部, 淡水 25160; 3. 中原大学奈米科技中心, 中坜 32023 摘要: 台湾地区斑马鱼研究起始于1996年, 在经历了约8年的萌芽期(1996~2003年)之后, 目前已进入到茁壮 期(2004~现今), 现今全台湾共有83个实验室使用斑马鱼作为实验材料, 台湾地区斑马鱼研究社群的研究主题可大致分成3大类: (1) 胚胎发育; (2)人类疾病; (3) 生物技术。累积至今与斑马鱼相关论文发表总数已达到342篇。自2010年起, 台湾也成立了两个斑马鱼种质资源库(TZCAS 与ZeTH)。在种质资源库的充分协助下, 目前许多医院的临床医师、工程与生物信息相关领域的研究人员, 也开始加入斑马鱼研究社群进行跨领域的整合性研究, 成为现今台湾地区斑马鱼研究的一大特色。 关键词: 斑马鱼; 种质资源库; 台湾地区 Zebrafish research in Taiwan CHEN Chi-Fang 1, CHEN Chih-Ping 2, HSIAO Chung-Der 1,3 1. Department of Bioscience Technology , Chung Yuan Christian University , Chung-Li 32023, Taiwan, China ; 2. Department of Medical Research , Mackay Memorial Hospital , Tamsui 25160, Taiwan, China ; 3. Center of Nanotechnology , Chung Yuan Christian University , Chung-Li 32023, Taiwan, China Abstract: The initiation time for zebrafish research in Taiwan was around 1996 and experienced eight years (1996-2003) to establish the fundamental base. From 2004 onwards, zebrafish research project and population in Taiwan is exponentially increasing to a total number of 83 independent research laboratories at this moment. Three major research topics of devel-opmental biology, human disease, and biotechnology are conducted by zebrafish community in Taiwan. Up to now, 342 scientific refereed papers have been published by Taiwan researchers. By 2010, two zebrafish stock centers of TZCAS and ZeTH have been established to provide fish resources to zebrafish community. By the fully support of two zebrafish stock centers, attending physicians and experts in the fields of engineering and bioinformatics are working together with zebrafish people and obtained fruitful results in zebrafish researches in recent years. Keywords: zebrafish; stock center; Taiwan

斑马鱼胚胎发育过程中Mef2c的表达

万方数据

复旦学报(医学版)2006年1月,33(1) 脏的发生与发育过程中的作用提供依据。 材料和方法 斑马鱼胚胎固定收集不同发育时期的AB野 生型斑马鱼(购自俄勒冈大学,斑马鱼养殖系统从美国AquaticHabitats公司引进)胚胎:6hpf(hourspost—fertilization,受精后6h)、7、8、9、10、11、12、13、15、17、20、24、36、48hpf,用4%多聚甲醛溶液固定过夜(至少固定12h),保存于甲醇溶液中,置一20℃备用。 引物设计与合成首先根据Genbank数据库查得斑马鱼Mef2ccDNA序列(Genbank:30575),以包含密码子1319~2385位的基因序列为RNA探针序列,探针序列总长1066bp。RNA探针的引物序列(由上海赛百盛生物有限公司合成)为:For—ward:5'-CTCAAATACGGAAAAGCTAC一3 7Reverse:5'-CGCCCGTGGGACTGATGA GAG一3 7。 PCR扩增以斑马鱼基因组总DNA为模板,用以上两条引物特异扩增RNA探针序列。扩增条件为:95℃预变性2min,95℃变性45S,57℃复性45S,72℃延伸2min,重复30个循环,最后72℃延伸7min。1%琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物。 合成反义RNA探针将纯化的扩增产物连接到pGEM—T载体(Promega)中,然后转化到DH5a感受态菌株(博大泰克)中进行克隆。根据Harland的方法[43抽提转染后的连接载体质粒(测序验证质粒中插入序列是否正确),NotI内切酶(NEB)酶切完全,以其为模板转录合成反义RNA探针。 整体原位杂交取不同发育时期的胚胎,用1×PBST溶液洗去多余的甲醇溶液,将胚胎置于65℃水浴进行预杂交3h,然后加入所合成的反义RNA探针65℃水浴杂交过夜。多余的探针用0.2×SSC溶液洗去,加入anti—Dig—AP(Roche)与反义RNA探针结合过夜。未结合的抗体用1XPBST溶液洗去,再加入BCIP/NBT/NTMT溶液显色30min,迅速用1XPBST溶液洗去多余的显色液,在显微镜下观察并记录结果。 结果 探针合成效果琼脂糖凝胶电泳检测结果表明,本实验中设计的引物能够特异性地扩增目标基因片段。图1A为特异扩增的RNA探针序列电泳检测结果,扩增的RNA探针序列大小约1066bp。图1B为酶切后电泳迁移率的改变,2、3泳道是未被酶切的质粒序列,4、5泳道是酶切后的质粒序列。酶切后质粒电泳速率要比未酶切质粒的速率要快。同时,我们将该序列测序后进一步验证(由上海赛百盛生物有限公司测序),连接至pGEM—T载体中的RNA探针的序列是正确的。 图l凝胶分析PCR结果(A)和质粒酶切结果(B)Fig1GelanalysisPCR(A)andplasmid(B) A:1:marker;2-5;RNAprobe.B:1:marker;2-3:Mef2cRNA—pGEMT; 4-5:Mef2cRNA-pGEMTcutbyNot-1 斑马鱼整体原位杂交在斑马鱼胚胎发育早期,Mef2c在胚体中没有自身的转录产物,仅少许从母体自带的Mef2cmRNA存在,胚体染色呈现为弥散均染状态(图2:a,b见封二)。当胚胎逐步发育到13hpf,Mef2c在体节中开始表达,此时约已形成8个体节,表现为在背侧出现两条条带状的深染部位;同时,在心脏中的表达也开始出现,在靠近头侧部出现有深染的片状区域,代表早期的生心区的细胞中有Mef2c表达(图2:cl,c2见封二)。当胚胎发育至15hpf时,体节以及心脏中Mef2c的表达更加明显,Mef2c在体节的表达表现为各个体节之间能清晰区分,并表现为典型的V型结构;同时,心脏中的表达表现为生心区细胞开始集中,逐步靠近体轴开始形成心管结构,体现出染色更为集中,由片状染色转变成为线状(图2:dl,d2见封二)。随着胚胎进一步发育,体节逐步完善,心管逐步形成,Mef2c仍然保持较高的转录水平,体节中表现为随着体节的增多,V型染色的体节也随之增多;在心脏的表达呈现出明显的线管状结构(图2:e,f见封 --)。斑马鱼的胚胎发育随着时间的进展而逐步完 万方数据

斑马鱼在转基因动物研究中的应用

·研究报告· 生物技术通报 BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2013年第2期 1981年美国俄勒冈大学著名遗传学家George Streisinger 在《Nature》杂志上发表关于斑马鱼人工雌核发育的研究论文,标志着斑马鱼开始进入实验室模式生物研究领域,至今已有超过30年的历史。20世纪90年代中国开始参与斑马鱼研究。近几年,随着斑马鱼模式生物南方中心、北方中心和国家种质资源库相继成立,中国斑马鱼研究也开始进入高速发展阶段。由于体积小、代时短、胚胎透明、体外发育等特点,斑马鱼在模式生物研究中的地位越来越重要。随着显微注射、重组体构建以及荧光标记等技术的快速发展,转基因斑马鱼已经广泛用于脊椎动物基因表达调控、发育分化、形态发生、人类疾病、药物筛选和环境检测等研究领域。本文将 收稿日期:2012-07-20基金项目: 中国高技术研究发展“863”计划(2008AA10Z402),国家自然科学基金项目(31170119),中国农业科学院基础研究基金项目 (0042011006,0042012003) 作者简介:刘丽丽,女,硕士研究生,研究方向:微生物分子生物学与基因工程;E -mail :lilyinmay@https://www.wendangku.net/doc/2e7668610.html, 通讯作者:闫艳春,女,博士,教授,研究方向:微生物分子生物学与基因工程;E -mail :yanyanchun@https://www.wendangku.net/doc/2e7668610.html, 斑马鱼在转基因动物研究中的应用 刘丽丽?王健?吴巍?王海胜?闫艳春 (中国农业科学院研究生院,北京 100081) 摘 要: 近年来的研究表明,脊椎动物斑马鱼已发展成为一种十分重要的模式生物,在基因表达调控、发育与分化、形态发生、发病机理、药物筛选和环境检测等诸多研究领域都有重要的应用价值。在回顾模式生物应用与发展的基础上,着重概述斑马鱼作为模式生物的优越性、斑马鱼转基因技术的发展现状、转基因斑马鱼的应用领域,并提出斑马鱼转基因技术进一步发展可能面临的问题。 关键词: 模式生物 斑马鱼 Danio rerio 转基因动物 应用 Application of Zebrafish in Research of Transgenic Organisms Liu Lili Wang Jian Wu Wei Wang Haisheng Yan Yanchun (Graduate School of Chinese Academy of Agracultural Sciences ,Beijing 100081) Abstract:?The recent explosion of transgenic zebrafish lines in the literature demonstrates the value of this model system for detailed in vivo analysis of gene regulation, development and differentiation and morphogenetic movements, as well as drug screening and environment monitoring. After an outline of the application and development history of vital models from Escherichia coli to Musmusculus , the superiority of zebrafish as a model organism will be emphasized. Then this article will review the development history of transgenic technology in zebrafish and the uses of transgenic zebrafish. And finally problems in future development of transgenic zebrafish will be presented. Key?words:?Model organism Zebrafish Danio rerio Transgenic animal Application 就斑马鱼在转基因动物研究中的应用进行介绍,并对该领域存在的问题进行总结。 1 常见模式生物 1.1 模式生物的发展历史 模式生物(model organism)能够代表一类生物的基本特点,结构相对简单并易于进行试验操作,因此普遍用于遗传学、发育生物学、生理学和分子细胞学等方面的研究。其普遍特点是:首先,生理特征能够代表生物界的某一大类群;其次,试验材料容易获得,并易于在实验室内饲养、繁殖速度快,研究维持费用低;最后,容易进行试验操作,特别是遗传学分析[1]。一般认为模式生物的应用源于格

斑马鱼性腺促熟及早期发育模式

斑马鱼性腺促熟和早期发育模式 XXX,YYY,ZZZ 一、目的与要求: 1、掌握斑马鱼性腺促熟和产卵调控技术。 2、加深硬骨鱼早期形态发育模式的理解。 二、实验内容: (一)斑马鱼性腺促熟和产卵调控。 1、斑马鱼特性: 斑马鱼一般4月龄性成熟,5月龄鱼繁殖较好;繁殖周期短,一般7天左右。 雌雄分辨:雌性(偏银灰色,体形丰满,腹部膨大、松软,仰腹可见有明显的卵巢轮廓,手摸富有弹性);雄性(偏柠檬色,腹部扁平,身材显得修长)。【如图一、图二】 图一:雄鱼图二:雌鱼 精、卵体外受精,体外发育,且速度快。发育速度与温度密切相关:在25℃的培养条件下,从受精卵到孵化约需36h;在28℃的培养条件下,从受精卵到孵化约需24h,即胚胎发育成熟。 2、斑马鱼繁殖准备: 将亲鱼雌、雄分开饲喂2~3天(要在饲养箱中加一玻璃隔板,将雌、雄分开,但同时相互之间又要能够看到),繁殖时将雌、雄按1:1或2∶1比例放入产卵池中进行产卵受精。在此过程中一般采用10h光照,14h黑暗的光周期。斑马鱼一般在混合的次日凌晨产卵,为防止亲鱼吞噬鱼卵,可用网孔2~3mm的网将亲鱼限制在产卵池的上半部活动,以防止亲鱼吞吃鱼卵。每条雌鱼可产卵300~1000粒。 (二)斑马鱼早期发育观察: 斑马鱼早期胚胎发育主要有以下七个时期(附有相应的时间): (1)合子期Zygote Period(0-0.75h) (2)卵裂期Cleavage Period(0.75-2.2h) (3)囊胚期Blastula Period(2.25-5.25h) (4)原肠胚期Gastrula Period(5.3-10h) (5)体节期Segmentation Period(10-24h) (6)咽期Pharyngula Period(24-48h) (7)孵化期Hatching Period(48-72h)

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