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转基因斑马鱼 品系明确 环境毒理 原位杂交 基因编辑等活体材料

aldh1a2Flox/- 、sox2+/- 、foxc1a+/- 、 foxc1a+/eFFP、foxc1a+/cre、、、Tg(hu9:eGFP)、 Tg(huc:eGFP) 、Tg(flk1:eGFP) 、 Tg(my7:eGFP)·
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       斑马鱼(Danio rerio)是属于辐鳍亚纲鲤科短担尼鱼属的一种硬骨鱼,原产于印度东部、巴基斯坦、

缅甸以及孟加拉国的小溪、稻田及恒河中游地区。长期以来斑马鱼只是被视为普通的热带观赏鱼,

直到20 世纪70 年代初美国俄勒冈大学著名遗传学家George Streisinger 第一次将斑马鱼从宠物店

引入实验室中饲养,开始了以斑马鱼为研究材料的科学实验。

         作为模式动物,斑马鱼有着其独特的优势。斑马鱼个体小,成年斑马鱼长约3~5cm,实验室可

以大规模的饲养,保证提供足够数量研究样本;斑马鱼易于饲养,不需要特殊的昂贵饲料,成本低

廉,适合大规模的筛选实验用;斑马鱼繁殖力强,其性成熟期一般为10 周左右,一对成体鱼一周可

以产200-400 枚胚胎;斑马鱼产卵是光线诱导的,可以通过改变开灯的时间定时的获取发育时期一

致的受精卵;发育快速,出生后72 小时主要器官如心脏、肠、肝、肾、鳍脉管系统就已形成,全身

形态发生也全部完成,极大的减少了实验的时间周期;斑马鱼胚胎透明,并且是体外发育,非常易

于观察和实验操作;斑马鱼是脊椎动物,人类基因中的87%在其中能找到同源基因。正是这些独特

的优势,斑马鱼很快的被世人所注意。

        20 世纪90 年代初,德国发育生物学家Christine Nüsslein-Volhard 和美国哈佛大学Wolfgang

Driever 的研究组同时开始了对斑马鱼进行大规模化学诱变研究,到1996 年为止他们共鉴定出约4

000 种斑马鱼突变体,极大的丰富了斑马鱼的遗传资源,为进一步研究斑马鱼发育的分子机理奠定

了物质基础,同时也掀起了全世界斑马鱼研究的热潮。2001 年英国Sanger 研究所开始了斑马鱼全

基因组测序工作,现已基本完成,这为功能基因组学研究提供了重要的材料。随着胚胎和遗传学操

作技术的飞速进步,在斑马鱼上已经可以进行细胞标记、细胞谱系跟踪、胚胎细胞移植、体细胞克

隆、转基因、基因过量表达、反义寡核苷酸抑制基因表达、随机突变以及基因定向失活等技术应用,

取得了一系列的重要研究成果。特别地,近年来兴起的基因组编辑技术首先是在以斑马鱼为研究对

象的模式动物中取得成功。2008 年,使用锌指核酸内切酶(ZFN)技术(第一代基因组编辑技术)

首先获得了对基因组定向破坏的斑马鱼突变新品系。2012 年,转录激活子样效应因子核酸酶

(TALEN)技术(第二代基因组编辑技术)率先在斑马鱼的基因组靶向改造中获得成功。2013 年,

CRISPR/Cas9(第三代基因组编辑技术)被证明可适用于斑马鱼的基因组靶向改造。得益于斑马鱼

的基本生物学特征以及正反向遗传学技术使用的便宜行,斑马鱼越来越广泛的应用与发育生物学、遗传学、疾病模型、药物筛选模型、以及环境毒理学研究等不同领域中。


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