这一系列变故背后,是 Cdx 基因对下游一众靶基因的精密调控失灵。正常发育进程中,Cdx 精细jihuo如 hox 基因簇这类关键下游基因,如同依次按下多米诺骨牌,驱动细胞有条不紊地迁移、分化,逐步堆砌起斑马鱼完整且健康的躯体架构。从头部感官organ的布局,到躯干部肌肉骨骼的支撑,再到尾部推进装置的成型,Cdx 基因全程主导,不容丝毫差池。斑马鱼在水中自如穿梭、精细捕食、敏捷避敌,仰仗的是一套高度发达且精密协作的神经系统,而 Cdx 基因正是这套系统幕后的 “编织者” 之一。看似专注于躯体形态塑造的 Cdx 基因,实则与神经发育有着千丝万缕、隐秘而关键的联系。某些基因突变会导致斑马鱼身体形态或生理功能异常。casper斑马鱼基因型
环特生物提供基于斑马鱼模型的基因编辑服务,利用CRISPR/Cas9技术快速在斑马鱼模型中验证人类遗传病、筛选致病基因、研究基因功能及作用通路等,主要研究领域为婴幼儿发育畸形、罕见病、神经系统疾病、心脑的血管疾病、血液病、生殖缺陷等。相较于哺乳动物基因编辑的试验周期长(一般1年以上)、表型不直观(一般需染色)、研究成功率低等缺点,斑马鱼基因编辑模型主要优势有:1.实验周期快,快可在2周内进行疾病相关的表型观察(F0代高效瞬时敲降),3个月内完成稳定品系构建(杂合子F1代3个月,纯合子F2代6个月,子代数量多);2. 直观、多维度地活的动态观察(可对特定organ组织细胞进行荧光标记,利用透明斑马鱼活的观察和成像,哺乳动物上很难实现);3. 研究成功率高(与哺乳动物相比较,斑马鱼基因编辑效率高,样本数量多,可同时测试多个相关基因,比较大化保证研究的成功率)。casper斑马鱼基因型幼鱼时期的斑马鱼生长迅速,几天内身体形态就有明显变化。
中国斑马鱼技术产业应用史,就是环特生物的发展史。凭借在斑马鱼PDTX技术及科研服务方面逾20年的深厚积累,环特生物以斑马鱼转基因、基因敲除、敲入,尤其是国际带动的基因置换技术为关键,专注于提供各种遗传工程斑马鱼的定制、斑马鱼基因编辑技术及斑马鱼疾病模型开发等专业技术服务,不仅可以实现构建复杂基因敲入,包括点突变、条件性敲除等难度较高斑马鱼基因编辑技术服务,而且可以通过斑马鱼基因编辑可视化技术,实现可视化基因型筛选,减少其它动物模型中大量的基因型筛选和鉴定工作,比较大化发挥斑马鱼模型未来的应用优势。
新药研发恰似在浩渺大海捞针,不仅耗时费力,还需巨额资金投入。斑马鱼Cdx模型恰似一台高效引擎,为药物筛选注入强劲动力。斑马鱼繁殖能力惊人,一对成年斑马鱼一次产卵可达上百枚;加之胚胎透明,在显微镜下内部organ、细胞动态一目了然,为药物作用效果可视化观察提供便利。基于Cdx模型开展药物筛选时,科研人员将候选药物加入斑马鱼养殖水体,药物迅速渗透进入胚胎或幼鱼体内。若目标药物旨在矫正因Cdx基因异常引发的脊柱畸形,通过模型便能直观看到幼鱼脊柱在药物作用下逐步恢复正常形态;若是医疗肠道疾病药物,可清晰观察肠道蠕动节律重归平稳、绒毛结构趋向完整。利用斑马鱼可研究tumor发生机制,寻找抵抗ancer的新靶点。
PDX(Patient-Derived Xenograft)斑马鱼模型是tumor研究领域的一项重大突破。它将患者来源的tumor组织移植到斑马鱼体内,为精细医学研究开辟了新途径。斑马鱼具有独特的生物学特性,其胚胎透明,便于在显微镜下直接观察肿瘤细胞的生长、侵袭和转移过程。而且斑马鱼繁殖迅速、子代数量多,能在短时间内提供大量实验样本。在 PDX 斑马鱼模型中,tumor组织在斑马鱼体内微环境的作用下不断发展,研究人员可以借此深入探究tumor的生物学行为,例如肿瘤细胞与血管生成的关系。通过对不同患者来源tumor的移植研究,能够筛选出更具针对性的医疗药物和方案,提高ancer医疗的有效性,为攻克ancer难题带来新的曙光。斑马鱼的神经系统相对简单,便于研究神经信号传导机制。斑马鱼实验期刊设计
它在水中的呼吸依靠鳃部,水流经鳃时完成气体交换。casper斑马鱼基因型
运用 CRISPR-Cas9 系统时,设计特异性引导 RNA(gRNA)精细靶向 Cdx 基因特定序列,Cas9 蛋白随即切割 DNA 双链,制造双链断裂。细胞自主修复过程中,通过插入、缺失或替换碱基,实现 Cdx 基因定点突变。这一操作能模拟人类先天性疾病相关基因突变场景,如敲除斑马鱼 Cdx 基因关键位点,幼鱼精细呈现脊柱发育不全、肠道畸形等表型,与人类患者病症高度相似,为探究疾病发病分子机制提供活的模型。TALEN 技术则利用人工设计的转录jihuo样效应因子核酸酶,同样精细定位 Cdx 基因,诱导突变。相较于 CRISPR-Cas9,它在某些复杂基因位点编辑上更具优势,脱靶率更低,保障实验精细性。这些基因编辑技术不仅用于构建疾病模型,还助力解析 Cdx 基因功能网络,通过逐一敲除上下游调控基因,勾勒完整调控图谱,明晰胚胎发育指挥链。casper斑马鱼基因型