Zebrafish กำลังได้รับลายเส้นของพวกเขาเป็นแบบจำลองสิ่งมีชีวิตทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับทุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติโอกาสในการดูกระบวนการทางชีวภาพในการดำเนินการและนำการค้นพบของพวกเขาไปสู่สุขภาพของมนุษย์
หลอดเลือดก่อตัวอย่างไร
สัตว์มีกระดูกสันหลังมีระบบการไหลเวียนโลหิตปิดที่ช่วยให้เลือด - และออกซิเจนที่นำมาใช้ - จะถูกส่งไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อ โดยการศึกษาผู้เล่นระดับโมเลกุลที่อยู่เบื้องหลังการเติบโตของหลอดเลือดในตัวอ่อน zebrafish นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันวิจัย Scripps ได้ให้เกียรติเกี่ยวกับวิธีการก่อตัวของระบบ
นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่การกลายพันธุ์ของ Serrs ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มักจะช่วยแปล DNA เป็นโปรตีนและมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาหลอดเลือด นักวิทยาศาสตร์พบว่าการกลายพันธุ์ของ serrs มักจะถูกลบหรือซ่อนส่วนของตัวเองทำให้พวกเขาไม่มีประสิทธิภาพ พวกเขาสามารถออกแบบการกลายพันธุ์อื่นที่ปล่อยส่วนที่ซ่อนอยู่ทำให้ SERRs สามารถย้ายไปยังนิวเคลียสและอำนวยความสะดวกในการพัฒนาหลอดเลือดปกติ
ผลการวิจัยแสดงให้เห็นถึงบทบาทของ SERRs ในการพัฒนาระบบไหลเวียนเลือดแบบปิด - ทั้งในตัวอ่อนที่กำลังเติบโตและในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการ
โมเลกุลลึกลับช่วยเลี้ยงสมองและหัวอย่างไร
Zebrafish ยังนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับ RNA ที่เข้าใจน้อยและบทบาทของพวกเขาในการพัฒนาสมอง
มีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของ RNA ที่ใช้คำแนะนำในการทำโปรตีน นักวิจัยกำลังเรียนรู้ว่า RNA อื่น ๆ มีงานสำคัญเช่นกัน ประเภทหนึ่ง, RNAs ที่ไม่ได้เข้ารหัสแบบยาว (lincRNAs) มีส่วนร่วมในการควบคุมยีน ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับการทำงานของ RNAs เหล่านี้
การมุ่งเน้นไปที่สอง lincrnas จาก zebrafish ที่มีความคล้ายคลึงกันในมนุษย์นักวิจัยที่ Whitehead Institute for Biomedical Research ในที่สุดก็เริ่มที่จะให้ความกระจ่างเกี่ยวกับ RNAs เหล่านี้ เมื่อพวกเขารบกวนการทำงานของ RNAs ในตัวอ่อน zebrafish นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นผลกระทบที่มองเห็นได้ต่อสมองของสัตว์และการพัฒนาศีรษะ การแทรกรุ่นปกติจากเซลล์มนุษย์ฟื้นฟูการเจริญเติบโตปกติ การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่ามนุษย์ lincRNAs อาจมีฟังก์ชั่นเดียวกันและเปิดประตูสู่การศึกษา lincRNA อื่น ๆ
การเจริญเติบโตของตัวอ่อนน้ำตาล
นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่า glycans - หรือโมเลกุลน้ำตาลบนพื้นผิวของเซลล์ - มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาที่สำคัญที่หลากหลายในร่างกายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน อย่างไรก็ตามความรู้ของนักวิจัยเกี่ยวกับกิจกรรมไกลแคนนั้นถูก จำกัด ด้วยความจริงที่ว่าพวกเขายากที่จะดูการกระทำแม้ในตัวอ่อน zebrafish ที่โปร่งใส
ปัญหาหนึ่งคือการคลิกเคมี-เทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถติดฉลากและโมเลกุลของภาพโดยการติดโมเลกุลของฟลูออเรสเซนต์เข้ากับพวกเขาเป็นแท็ก-ใช้ทองแดงซึ่งอาจเป็นพิษต่อเซลล์ที่มีชีวิตและ จำกัด เคมีคลิกเพื่อทดสอบหลอดทดลอง
นักวิจัยที่ Lawrence Berkeley National Laboratory ได้ปรับเปลี่ยนเทคนิคดั้งเดิมเพื่อให้การคลิกเคมีเป็นไปได้ในสิ่งมีชีวิตโดยมี Zebrafish เป็นคนแรก พวกเขาได้พัฒนารุ่นที่ช้ากว่าและปราศจากทองแดงรวมถึงรุ่นทองแดงที่ใช้แกนด์เพื่อปกปิดความเป็นพิษของโลหะ แต่ไม่สามารถเร่งปฏิกิริยาเคมีคลิก
ความสามารถในการติดแท็ก glycans ในตัวอ่อน zebrafish ช่วยให้นักวิจัยได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับบทบาทที่สำคัญที่โมเลกุลน้ำตาลเล่นในการพัฒนาก่อน
บาดแผลรักษาและเนื้องอกเติบโตได้อย่างไร
zebrafish ยังคงดูผ่านและลายเส้นในช่วงสองสามสัปดาห์แรกหลังจากการฟักตัวดังนั้นรูปแบบตัวอ่อนของพวกเขาก็มีประโยชน์ในการวิจัย ตัวอย่างเช่นนักวิจัยของมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสันได้ใช้ตัวอ่อนเพื่อสังเกตการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเซลล์เม็ดเลือดขาวถูกดึงไปยังที่ตั้งของการบาดเจ็บหรือการติดเชื้อ
บาดแผลและเนื้องอกสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในระดับสูงซึ่งส่งสัญญาณเซลล์เม็ดเลือดขาวบางชนิดเพื่อเดินทางไปยังพื้นที่และกระตุ้นการอักเสบ แม้ว่าการตอบสนองนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับการติดเชื้อ แต่บางครั้งก็สามารถยืดอายุการรักษาและทำให้เนื้องอกเติบโตได้มากขึ้น
เพื่อให้เข้าใจผลลัพธ์เหล่านี้ได้ดีขึ้นนักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบเซลล์เม็ดเลือดขาวที่เรียกว่านิวโทรฟิลขณะที่พวกเขาย้ายไปที่บาดแผลในหาง zebrafish พวกเขาพิจารณาแล้วว่าการปล่อยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะปรับเปลี่ยนโปรตีนที่เรียกว่า Lyn ซึ่งจะนำนิวโทรฟิลไปตามเส้นทางที่เฉพาะเจาะจงไปยังแผล โดยการปิดกั้น Lyn พวกเขาอาจสามารถควบคุมเซลล์ภูมิคุ้มกันได้ดังนั้นพวกเขาจึงไปที่บริเวณที่ติดเชื้อไม่ใช่แผลหรือเนื้องอก
เรียนรู้เพิ่มเติม:
Zebrafish: กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจวิดีโอการพัฒนามนุษย์
ในซีรี่ส์นี้:
Living Laboratories: สิ่งมีชีวิตแบบจำลองวิทยาศาสตร์ขั้นสูงอย่างไร
