斑马鱼pkd2基因功能的初步研究

PKD2是一个存在于纤毛细胞膜表面的6次跨膜蛋白,其功能缺陷是造成人类多囊肾(PKD)疾病的主要因素之一。本文以斑马鱼作为模式生物,利用CRISPR/Cas9方法获得了一个新的pkd2突变体。与之前报道的pkd2突变体不同,该突变体仅缺失C端胞内区。发现该胞内区的缺失足以影响PKD2的功能,突变体产生体轴向背侧弯曲的特殊表型。利用lefty2作为探针进行原位杂交的实验表明,突变体存在左右不对称缺陷。同时,进一步免疫组化的结果表明,pkd2的突变并未影响纤毛的发育。此外,我们对突变体中胶原蛋白的表达进行检测,结果并未发现明显异常,说明胶原蛋白可能不是影响pkd2突变体体轴弯曲的因素。最后,我们发现用FGF信号抑制剂处理胚胎,可使得突变体体轴弯曲的程度降低,揭示FGF可能参与影响了pkd2突变体体轴的发育。     

鱼类Ⅲ型Myosin基因家族成员的表达和功能研究

Ⅲ型Myosin蛋白在哺乳动物的听觉毛细胞中发挥重要功能,其突变可导致内耳毛细胞功能异常,引起听力丧失,但在鱼类胚胎中的表达及功能仍不清楚。本研究以斑马鱼(Danio rerio)作为研究对象,研究了Ⅲ型Myosin基因家族成员myo3a及myo3b在斑马鱼早期胚胎中的表达及功能。整胚原位杂交结果显示:myo3a及myo3b在早期10体节前均无明显表达;在受精后24 h胚胎中,myo3a基因的表达主要集中在脑部,并在端脑及间脑部位有强烈表达;而myo3b的表达主要集中在神经管腹部神经元细胞中。进一步双荧光原位杂交染色结果显示,myo3b主要在神经管腹部脑脊液接触神经元(CSF-cNs)中表达。此外,与人及小鼠类似,斑马鱼myo3a及myo3b基因在内耳中均有表达,暗示其功能在内耳发育中的保守性。为进一步研究其功能,本研究利用CRISPR/Cas9技术对myo3a和myo3b基因进行敲除,获得了相应的突变体。对突变体的初步研究表明,myo3a和myo3b的单独缺失对斑马鱼的内耳毛细胞以及神经管的发育均无显著影响,而双突变胚胎出现眼睛变小,鱼鳔不能形成以及毛细胞纤毛变短等表型,表明Ⅲ型Myosin基因家族在斑马鱼的胚胎发育中发挥一定的功能。     

以斑马鱼为疾病模型的小分子药物筛选研究进展

斑马鱼具有体积小,产卵量多,发育迅速,胚胎透明等特点,目前已成为一种非常重要的发育生物学模式动物。同时,斑马鱼胚胎体外发育,小分子化合物渗透性强,这些优势使其成为大规模小分子药物筛选的理想模型。近年来,随着以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术的兴起,大量的转基因斑马鱼和突变体被构建出来,成为模拟人类疾病的良好模型,这些模型被广泛应用于药物筛选的多个方面。利用斑马鱼进行药物筛选,不仅具备高通量、低成本的优点,还能够比较准确的评估药物效果以及药物毒性。本文主要介绍了斑马鱼的特点以及其作为疾病模型在药物筛选中的应用,旨在帮助人们了解斑马鱼药物筛选的研究进展以及阐明斑马鱼在新药研发中的优势。