ปลาม้าลาย (Zebrafish)
ปลาม้าลาย มีความแข็งแรงทนทาน และมีนิสัยร่าเริงแจ่มใส จึงทำให้ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก มีลักษณะลำตัวเรียวยาว และลวดลายคล้ายกับม้าลาย เส้นสีดำสลับสีเงิน แต่บางชนิดก็จะเป็นลายจุด ซึ่งสามารถเลือกเลี้ยงได้ตามความชื่นชอบของแต่ละคน เมื่อตัวโตเต็มวัยจะมีขนาดยาวประมาณ 2 นิ้ว แต่บางสายพันธุ์อาจจะมีขนาดยาวกว่า 2 นิ้ว สามารถแยกเพศได้ง่าย ๆ เพียงแค่สังเกต โดยตัวเมียจะมีขนาดสั้นป้อมกว่าตัวผู้ ถือว่าเป็นปลาอีกหนึ่งชนิดที่คนรักปลาไม่ควรมองข้าม
ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ปลาม้าลาย (Danio rerio) มีความสำคัญมากขึ้นต่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ มีลักษณะหลายอย่างที่ทำให้เป็นแบบอย่างอันทรงคุณค่าในการศึกษาพันธุกรรมและโรคของมนุษย์
ข้อมูลสำคัญ
การใช้ zebrafish ( Danio rerio ) เป็นตัวอย่าง สิ่งมีชีวิต? เริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1960
ปลาม้าลายเป็นปลาเขตร้อนที่มีถิ่นกำเนิดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้
ปลาม้าลายยาวประมาณ 2.5 ซม. ถึง 4 ซม.
ในระยะดักแด้จะโปร่งใสและเมื่อโตเต็มวัยจะพัฒนาเป็นลายทางยาวไปตามความยาวของลำตัวและมีลักษณะเป็นสีน้ำเงิน
เพศผู้มีรูปร่างเรียวยาวและมีรูปร่างคล้ายตอร์ปิโดมักมีสีชมพูหรือสีเหลือง
ตัวเมียมักจะมีสีชมพูน้อยกว่าตัวผู้และอ้วนกว่าเพราะมีไข่
มีการใช้ Zebrafish เพื่อช่วยปลดล็อกกระบวนการทางชีวภาพจำนวนมากที่อยู่เบื้องหลังการเสื่อมของกล้ามเนื้อ? และเป็นแบบอย่างที่สำคัญในการทำความเข้าใจกลไกการพัฒนาและโรคต่างๆ เช่นมะเร็ง? .
จีโนมที่สมบูรณ์? ลำดับของ zebrafish ถูกตีพิมพ์ในปี 2013
จีโนมของมันคือ 1,505,581,940 คู่เบส? ยาวและมียีนรหัสโปรตีน 26,247 ยีน?
ประโยชน์ของปลาม้าลาย
ปลาม้าลายมีขนาดเล็กและแข็งแรง
พวกมันถูกกว่าการบำรุงรักษามากกว่าหนู
การแตกของแสงแดดทำให้เกิดการผสมพันธุ์ในปลาม้าลาย (ปลาอื่น ๆ หลายตัววางไข่ในความมืดเท่านั้น)
Zebrafish ผลิตลูกหลานนับร้อยทุกสัปดาห์เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์มีตัวอ่อนเพียงพอ? ศึกษา.
พวกมันเติบโตในอัตราที่รวดเร็วมาก โดยพัฒนาได้มากในหนึ่งวันเท่ากับที่ตัวอ่อนของมนุษย์พัฒนาในหนึ่งเดือน
เอ็มบริโอของ Zebrafish นั้นเกือบจะโปร่งใสซึ่งช่วยให้นักวิจัยตรวจสอบการพัฒนาโครงสร้างภายในได้อย่างง่ายดาย หลอดเลือดทุกเส้นในตัวอ่อนของปลาม้าลายที่มีชีวิตสามารถเห็นได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังต่ำ
เนื่องจากไข่ม้าลายได้รับการปฏิสนธิและพัฒนานอกร่างกายของแม่ จึงเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบในอุดมคติสำหรับการศึกษาพัฒนาการในระยะเริ่มต้น
Zebrafish มีโครงสร้างทางพันธุกรรมคล้ายกับมนุษย์ พวกเขาแบ่งปันยีนร้อยละ 70 กับเรา
ร้อยละ 84 ของยีนที่ทราบว่าเกี่ยวข้องกับโรคในมนุษย์มียีนคล้ายม้าลาย
ในฐานะสัตว์มีกระดูกสันหลัง ปลาม้าลายมีอวัยวะและเนื้อเยื่อหลักเหมือนกันกับมนุษย์ กล้ามเนื้อ เลือด ไต และตา มีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกับระบบของมนุษย์
Zebrafish มีความสามารถพิเศษในการซ่อมแซมกล้ามเนื้อหัวใจ ตัวอย่างเช่น หากส่วนหนึ่งของหัวใจของพวกเขาถูกกำจัดออกไป พวกเขาสามารถเติบโตได้ภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อค้นหาปัจจัยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ เพื่อดูว่าสิ่งนี้จะช่วยให้เราพัฒนาวิธีการซ่อมแซมหัวใจในมนุษย์ที่มีภาวะหัวใจล้มเหลวหรือผู้ที่มีอาการหัวใจวายหรือไม่
จีโนมของ zebrafish ได้รับการจัดลำดับอย่างสมบูรณ์เพื่อคุณภาพที่สูงมาก สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างการกลายพันธุ์? ในมากกว่า 14,000 ยีนเพื่อศึกษาการทำงานของพวกมัน
ปลาม้าลาย ( Danio rerio ) ได้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบที่ได้รับความนิยมเมื่อไม่นานมานี้ มันเป็นปลาเขตร้อนจากตระกูล minnow ที่มีโครงสร้างทางพันธุกรรมคล้ายกับของเราอย่างน่าประหลาดใจ
สิ่งมีชีวิตรุ่น? เป็นที่ชื่นชอบของนักวิจัยที่ศึกษาชีววิทยาพัฒนาการ ความก้าวหน้าของสิ่งมีชีวิตจากไข่ที่ปฏิสนธิสู่ตัวเต็มวัย โมเดลที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือแมลงวันผลไม้ ( Drosophila melanogaster ) แต่ในช่วงสิบห้าปีที่ผ่านมา ปลาม้าลายได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ
ปัจจุบันปลาม้าลายเป็นระบบแบบจำลองที่เป็นที่ยอมรับ ในขณะที่การวิจัยเกี่ยวกับปลาม้าลายเป็นเพียงลูกปลาขนาดเล็กในช่วงทศวรรษ 1990
ประวัติของปลาม้าลาย
แม้ว่าการวิจัยเกี่ยวกับปลาม้าลายเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1960 แต่ก็เป็นเพียงตั้งแต่ปี 1990/2000 เท่านั้นที่ได้รับความนิยม ทุกอย่างเริ่มต้นด้วย George Streisinger ผู้ชื่นชอบปลาเขตร้อนที่มหาวิทยาลัยโอเรกอน
ข้อมูลสำคัญเอ็มบริโอของปลาม้าลายพัฒนาภายนอกร่างกายและสามารถดูและจัดการได้ในทุกขั้นตอน
จอร์จสนใจที่จะใช้สัตว์มีกระดูกสันหลัง? แบบจำลองทางสรีรวิทยาที่ง่ายกว่าเมาส์ เพื่อที่เขาจะได้ศึกษาพัฒนาการและการทำงานของระบบประสาท ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เอกสารสำคัญจำนวนหนึ่งจากจอร์จและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ในโอเรกอน ได้ทำให้ปลาม้าลายได้รับความสนใจจากทั่วโลก
ปลาม้าลายนั้นใกล้เคียงกับสิ่งมีชีวิตต้นแบบในอุดมคติสำหรับการพัฒนาสัตว์มีกระดูกสันหลัง เพราะดูเหมือนว่าจะรวมเอาคุณสมบัติที่ดีที่สุดของรุ่นอื่นๆ ทั้งหมดเข้าด้วยกัน เช่นเดียวกับกบตัวอ่อน zebrafish ? พัฒนาจากภายนอกและสามารถดูและจัดการได้ในทุกขั้นตอน อย่างไรก็ตาม ตัวอ่อนนั้นง่ายกว่ากบ มันพัฒนาได้เร็วกว่า และโปร่งใสเหมือนกับตัวหนอนและแมลงวันผลไม้
เช่นเดียวกับหนู zebrafish สามารถใช้สำหรับพันธุกรรม? วิเคราะห์และมีเวลารุ่นใกล้เคียงกัน? ของสองถึงสามเดือน อย่างไรก็ตาม ปลาม้าลายมีขนาดเล็กกว่าและสามารถให้กำเนิดลูกมากขึ้นในเวลาที่สั้นลง (ไข่ 200 ฟองต่อสัปดาห์เมื่อเทียบกับลูกหนู 15 ตัวใน 21 วัน) ไม่เหมือนกับหนูเมาส์
“การกลายพันธุ์เป็น ‘วิธีการ’ ในการทำความเข้าใจบทบาทของยีนในการพัฒนาตามปกติ
การเพิ่มขึ้นอย่างมากในทุ่งม้าลายเกิดขึ้นเมื่อสองหน้าจอทางพันธุกรรมขนาดใหญ่ค้นหาการกลายพันธุ์? ได้ดำเนินการในช่วงต้นทศวรรษ 1990 การระบุการกลายพันธุ์เป็นหนึ่งในกลยุทธ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการศึกษาพัฒนาการและสำหรับชีววิทยาหลายด้าน การกลายพันธุ์? ให้ ‘วิธีการ’ ในการทำความเข้าใจบทบาทของยีน? ในการพัฒนาตามปกติ
ฉากกั้นปลาม้าลายนำโดย Christiane Nüsslein-Volhard และ Wolfgang Driever ทั้งสองเคยร่วมงานกับแมลงวันผลไม้แมลงหวี่ในความเป็นจริงที่ใช้ร่วมกัน Christiane รางวัลโนเบลปี 1995 เธอเป็นผู้บุกเบิกหน้าจอทางพันธุกรรมที่เผยให้เห็นถึงการควบคุมทางพันธุกรรมของการพัฒนาของตัวอ่อนในช่วงต้นแมลงหวี่
อย่างไรก็ตาม การทำหน้าจอและค้นหามนุษย์กลายพันธุ์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องราวเท่านั้น แม้ว่าคุณจะเห็นผลของการกลายพันธุ์ของเอ็มบริโอของปลาม้าลาย แต่คุณไม่ทราบว่ายีนใดได้รับผลกระทบ การระบุยีนที่ผิดพลาดเป็นเรื่องยากมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีจีโนม? ลำดับที่จะอ้างถึง นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Wellcome Trust Sanger จึงเริ่มจัดลำดับจีโนมของปลาม้าลายในเดือนกุมภาพันธ์ 2544
โครงการจีโนม Zebrafish
“จีโนมของ zebrafish ที่จัดลำดับอย่างสมบูรณ์ได้ทำหน้าที่เป็นเครื่องมืออ้างอิงอันล้ำค่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์
โครงการจีโนมของ zebrafish เริ่มต้นที่ Wellcome Trust Sanger Institute ในปี 2544 และแล้วเสร็จในปี 2556 การจัดลำดับจีโนมของ zebrafish ให้หลักฐานของยีนที่มีการเข้ารหัสโปรตีนมากกว่า 26, 000 ยีนซึ่งเป็นชุดที่ใหญ่ที่สุดของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่จัดลำดับจนถึงตอนนี้ นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าประมาณร้อยละ 70 ของยีนของมนุษย์มียีนที่คล้ายคลึงกันอย่างน้อยหนึ่งยีนในปลาม้าลาย
เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตแบบจำลองอื่นๆ จีโนมของ zebrafish ที่จัดลำดับอย่างสมบูรณ์ได้ทำหน้าที่เป็นเครื่องมืออ้างอิงอันล้ำค่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์ ไม่เพียงแต่ช่วยเร่งการศึกษาการพัฒนาเท่านั้น แต่ยังช่วยให้นักวิจัยศึกษาวิวัฒนาการของการทำงานของยีนในสัตว์มีกระดูกสันหลัง
การวิจัยม้าลายเพิ่มเติม
“ปลาม้าลายมักใช้เพื่อจัดการกับคำถามที่ไม่สามารถตอบได้ด้วยการศึกษาระบบแบบจำลองอื่นๆ เช่น กบ ลูกไก่ หรือหนู
การศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับปลาม้าลายช่วยเสริมการทำงานของสิ่งมีชีวิตต้นแบบอื่นๆ ปลาม้าลายมักใช้เพื่อจัดการกับคำถามที่ไม่สามารถตอบได้ด้วยการศึกษาระบบแบบจำลองอื่นๆ เช่น กบ ลูกไก่ หรือหนู สาเหตุหลักมาจากความสะดวกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษายีนของพวกเขาได้
เนื่องจากตัวอ่อนมีความโปร่งใสจึงสามารถใช้โปรตีนเรืองแสงได้? เพื่อติดฉลากเฉพาะเซลล์? และส่วนประกอบ จากนั้นใช้สิ่งนี้เพื่อดูชะตากรรมของเซลล์ที่มีหรือไม่มียีนที่แตกต่างกัน การศึกษาโดยใช้ปลาม้าลายกำลังขยายตัว และคาดว่านักวิจัยในสาขาอื่นจะรับปลามาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ
เยียวยาหัวใจที่แตกสลาย
ข้อมูลสำคัญหากคุณเอาหัวใจของม้าลายออก มันก็จะเติบโตได้ภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์
ปัจจุบัน zebrafish กำลังแสดงความหวังที่แท้จริงในการวิจัยภาวะหัวใจล้มเหลวเนื่องจาก zebrafish มีความสามารถพิเศษในการซ่อมแซมกล้ามเนื้อหัวใจของตัวเอง
ตัวอย่างเช่น หากคุณเอาหัวใจของเซบราฟิชออก มันสามารถเติบโตได้ภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ หวังว่าในที่สุดหลักการเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้กับมนุษย์ที่เป็นโรคหัวใจได้ หากนักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนยีนเดียวกันในมนุษย์ที่ช่วยให้ปลาม้าลายสามารถซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เสียหายได้ ผู้คนอาจมีโอกาสฟื้นตัวได้ดีขึ้นหลังจากหัวใจวาย
ปลาม้าลายยังถูกใช้เพื่อระบุยีนและวิถีทางที่เป็นสาเหตุของโรคต่างๆ ของมนุษย์ ตั้งแต่โรคหลอดเลือดหัวใจและกล้ามเนื้อและกระดูก ไปจนถึงหูหนวกและมะเร็ง?
ก้าวเข้าสู่รองเท้าของนักวิทยาศาสตร์ด้านพันธุศาสตร์และทำการวิเคราะห์ฟีโนไทป์กับสิ่งมีชีวิตจำลอง zebrafish
ในกิจกรรมนี้คุณจะดำเนินการวิเคราะห์ของลักษณะทางกายภาพ ( ฟีโนไทป์? ) ของ zebrafish กับที่แตกต่างกันกลายพันธุ์? ในDNAของพวกเขา? . คุณจะเปรียบเทียบปลาเซบราฟิชที่มีการกลายพันธุ์เฉพาะกับปลาเซบราฟิชที่ไม่มีการกลายพันธุ์หรือที่เรียกว่า ‘ชนิดป่า’ วิธีนี้จะช่วยให้คุณทราบลักษณะพิเศษของการกลายพันธุ์ที่มีต่อฟีโนไทป์ของสัตว์
ภาพบางภาพเน้นที่ตัวอ่อน? หรือส่วนต่างๆ ของร่างกายเฉพาะของปลา ในขณะที่บางส่วนเน้นที่ร่างกายทั้งหมด เพื่อช่วยในการตรวจสอบของคุณ มีอภิธานศัพท์ที่จะให้คำแนะนำ คำใบ้ และคำจำกัดความสำหรับคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจงแก่คุณ
ปลาม้าลายเป็นปลาเขตร้อนที่มีถิ่นกำเนิดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ มีความยาวประมาณ 2.5 ถึง 4 ซม. โปร่งใส และมีแถบสีน้ำเงินตามลำตัว เพราะมีโครงสร้างทางพันธุกรรมที่คล้ายกันกับของเรา (พวกเขาร่วมกันร้อยละ 70 ของต่อยีน?กับเรา) มันเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีประโยชน์ในการทำงานร่วมกับทางพันธุศาสตร์การวิจัย
ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ปลาม้าลาย (Danio rerio) มีความสำคัญมากขึ้นต่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ มีลักษณะหลายอย่างที่ทำให้เป็นแบบอย่างอันทรงคุณค่าในการศึกษาพันธุกรรมและโรคของมนุษย์
ข้อมูลสำคัญ
การใช้ zebrafish ( Danio rerio ) เป็นตัวอย่าง สิ่งมีชีวิต? เริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1960
ปลาม้าลายเป็นปลาเขตร้อนที่มีถิ่นกำเนิดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้
ปลาม้าลายยาวประมาณ 2.5 ซม. ถึง 4 ซม.
ในระยะดักแด้จะโปร่งใสและเมื่อโตเต็มวัยจะพัฒนาเป็นลายทางยาวไปตามความยาวของลำตัวและมีลักษณะเป็นสีน้ำเงิน
เพศผู้มีรูปร่างเรียวยาวและมีรูปร่างคล้ายตอร์ปิโดมักมีสีชมพูหรือสีเหลือง
ตัวเมียมักจะมีสีชมพูน้อยกว่าตัวผู้และอ้วนกว่าเพราะมีไข่
มีการใช้ Zebrafish เพื่อช่วยปลดล็อกกระบวนการทางชีวภาพจำนวนมากที่อยู่เบื้องหลังการเสื่อมของกล้ามเนื้อ? และเป็นแบบอย่างที่สำคัญในการทำความเข้าใจกลไกการพัฒนาและโรคต่างๆ เช่นมะเร็ง? .
จีโนมที่สมบูรณ์? ลำดับของ zebrafish ถูกตีพิมพ์ในปี 2013
จีโนมของมันคือ 1,505,581,940 คู่เบส? ยาวและมียีนรหัสโปรตีน 26,247
ประโยชน์ของปลาม้าลาย
ปลาม้าลายมีขนาดเล็กและแข็งแรง
พวกมันถูกกว่าการบำรุงรักษามากกว่าหนู
การแตกของแสงแดดทำให้เกิดการผสมพันธุ์ในปลาม้าลาย (ปลาอื่น ๆ หลายตัววางไข่ในความมืดเท่านั้น)
Zebrafish ผลิตลูกหลานนับร้อยทุกสัปดาห์เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์มีตัวอ่อนเพียงพอ? ศึกษา.
พวกมันเติบโตในอัตราที่รวดเร็วมาก โดยพัฒนาได้มากในหนึ่งวันเท่ากับที่ตัวอ่อนของมนุษย์พัฒนาในหนึ่งเดือน
เอ็มบริโอของ Zebrafish นั้นเกือบจะโปร่งใสซึ่งช่วยให้นักวิจัยตรวจสอบการพัฒนาโครงสร้างภายในได้อย่างง่ายดาย หลอดเลือดทุกเส้นในตัวอ่อนของปลาม้าลายที่มีชีวิตสามารถเห็นได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังต่ำ
เนื่องจากไข่ม้าลายได้รับการปฏิสนธิและพัฒนานอกร่างกายของแม่ จึงเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบในอุดมคติสำหรับการศึกษาพัฒนาการในระยะเริ่มต้น
Zebrafish มีโครงสร้างทางพันธุกรรมคล้ายกับมนุษย์ พวกเขาแบ่งปันยีนร้อยละ 70 กับเรา
ร้อยละ 84 ของยีนที่ทราบว่าเกี่ยวข้องกับโรคในมนุษย์มียีนคล้ายม้าลาย
ในฐานะสัตว์มีกระดูกสันหลัง ปลาม้าลายมีอวัยวะและเนื้อเยื่อหลักเหมือนกันกับมนุษย์ กล้ามเนื้อ เลือด ไต และตา มีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกับระบบของมนุษย์
Zebrafish มีความสามารถพิเศษในการซ่อมแซมกล้ามเนื้อหัวใจ ตัวอย่างเช่น หากส่วนหนึ่งของหัวใจของพวกเขาถูกกำจัดออกไป พวกเขาสามารถเติบโตได้ภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อค้นหาปัจจัยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ เพื่อดูว่าสิ่งนี้จะช่วยให้เราพัฒนาวิธีการซ่อมแซมหัวใจในมนุษย์ที่มีภาวะหัวใจล้มเหลวหรือผู้ที่มีอาการหัวใจวายหรือไม่
จีโนมของ zebrafish ได้รับการจัดลำดับอย่างสมบูรณ์เพื่อคุณภาพที่สูงมาก สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างการกลายพันธุ์? ในมากกว่า 14,000 ยีนเพื่อศึกษาการทำงานของพวกมัน
สิ่งมีชีวิตรุ่น? เป็นที่ชื่นชอบของนักวิจัยที่ศึกษาชีววิทยาพัฒนาการ ความก้าวหน้าของสิ่งมีชีวิตจากไข่ที่ปฏิสนธิสู่ตัวเต็มวัย โมเดลที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือแมลงวันผลไม้ ( Drosophila melanogaster ) แต่ในช่วงสิบห้าปีที่ผ่านมา ปลาม้าลายได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ
ปัจจุบันปลาม้าลายเป็นระบบแบบจำลองที่เป็นที่ยอมรับ ในขณะที่การวิจัยเกี่ยวกับปลาม้าลายเป็นเพียงลูกปลาขนาดเล็กในช่วงทศวรรษ 1990