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斑马鱼模型遗传补偿研究的最新进展及未来展望
摘要 基因补偿是一个引人注目的生物学概念，它解释了生物体在基因变异因突变而中断时，如何保持其适应性和生存力。然而，基因补偿的潜在机制仍然无法解决。当敲除介导和敲低介导的表型存在差异时，基因补偿的初始概念已在模型生物中得到研究。在斑马鱼模型中，一些研究报告称，斑马鱼突变体并没有表现出与斑马鱼变体相同的基因所显示的严重表型。斑马鱼突变体而非变体中的这种现象是由于基因补偿的反应造成的。2019 年，两项令人惊叹的研究部分揭示了基因补偿可能是通过调节 NMD 和/或携带 PTC 的 mRNA 与突变斑马鱼的表观遗传机制协作来上调补偿基因所触发的。在这篇评论中，我们想更新遗传补偿研究的最新进展和未来前景，其中包括时间依赖性参与的假设，并解决敲除介导和敲低介导之间的差异，以研究基因
斑马鱼STM参与耳石的发展和受精膜的发展
使用体内测定法，我们选择了11个基因，这些基因在斑马鱼中使用微阵列分析和RNA测序时在排卵期间高度上调。Starmaker基因（STM）是这些基因之一。尽管以前据报道在斑马鱼的早期发育期间据报道STM参与耳石形成，但我们在卵中检测到了其在卵中的表达，表明STM通过使用CRISPR/CAS9系统建立STM基因敲除菌株与受精有关。在本研究中对STM敲除鱼进行了进一步的表型分析。具有较高的非施肥率，STM突变菌株的存活率极低。纯合突变斑马鱼的耳石表现出异常的胚胎和成年鱼类形态。但是，鱼在胚胎或成年人中没有显示出游泳行为的任何异常。STM蛋白。纤维支持的旋钮样结构（Fe）也显示出STM突变体中的异常结构。STM蛋白对于耳石形成是必需的，缺乏STM会导致耳石形成异常。耳石形成的部分缺陷不会导致游泳行为的缺陷。STM蛋白在绒毛膜中表达，并负责Fe上纤维支撑的旋钮样结构的形成。建议缺乏STM由于FE的形成不足而导致较低的受精率。
斑马鱼作为心血管和代谢疾病的模型：精密医学的未来
摘要：斑马鱼（Danio Rerio）已成为研究心血管和代谢性疾病的欣赏和多功能模型生物体，为基础研究和药物发现提供了独特的优势。斑马鱼和人类之间的遗传保护及其高繁殖力和透明的胚胎，可以有效地进行大规模的遗传和以药物为导向的筛查研究。斑马鱼具有简化的心血管系统，该系统与哺乳动物具有相似性，使其特别适合对心脏发育，功能和疾病的各个方面进行建模。斑马鱼胚胎的透明度可以实时可视化心血管动力学，为早期胚胎事件提供见解，并促进与心脏有关的异常研究。在代谢研究中，斑马鱼为肥胖，2型糖尿病，高脂血症和其他代谢障碍提供了成本效益的平台。它们的高生殖速率允许生成大量的统计分析，而高级遗传工具（例如CRISPR/CAS9）则可以使用精确的基因编辑来模拟与人类疾病相关的特定遗传突变。斑马鱼代谢模型在阐明了代谢性疾病的分子机制，研究环境因素的影响并识别潜在的治疗靶点方面发挥了作用。此外，斑马鱼胚胎对小分子的渗透性促进了药物发现和筛查，为鉴定具有治疗潜力的化合物提供了一种快速而经济的方法。总而言之，斑马鱼心血管和代谢疾病模型继续对我们对疾病发病机理的看法做出重大贡献，为转化研究和开发新的治疗干预提供了平台。斑马鱼的多功能性，可伸缩性和遗传可操作性将其定位为无价的资产，以揭示心血管和代谢性疾病的复杂性。本评论概述了斑马鱼模型的关键特征和研究心血管和代谢疾病的贡献。我们讨论了使用斑马鱼模型研究人类疾病的好处和缺点，以及迄今为止这项努力的进步所揭示的关键发现。
斑马鱼：研究代谢疾病对脑的影响的新承诺
摘要：斑马鱼已成为研究人类许多生理和病理生理过程的流行模型。近年来，它在代谢性疾病（即肥胖和糖尿病）的研究中迅速出现，因为葡萄糖和脂质稳态的调节机制和代谢途径在纤维中是高度保守的。斑马鱼也被广泛用于神经科学领域，以研究由于成年期间神经干细胞的高维持和活性而导致的大脑可塑性和再生机制。最近，大量证据表明，代谢性疾病可以改变脑稳态，导致神经炎症和氧化应激，并导致神经发生降低。迄今为止，这些病理代谢疾病也是认知功能障碍和神经退行性疾病发展的风险因素。在这篇综述中，我们第一个旨在描述斑马鱼中建立的主要代谢模型，以证明它们与各自的哺乳动物/人类的相似之处。然后，在第二部分中，我们报告了代谢性疾病（肥胖和糖尿病）对脑体内平衡的影响，特别关注血脑屏障，神经障碍，炎症，氧化应激，认知功能和大脑形象。最后，我们提出了探索有趣的信号通路和调节机制，以便更好地了解代谢性疾病如何对神经干细胞活性产生负面影响。
胚胎后屏幕，用于影响斑马鱼脊柱发育的突变
脊柱为成年身体提供结构支撑，保护脊髓，并为在环境中移动提供肌肉附着。脊柱的发育和成熟及其生理学涉及整合多种肌肉骨骼组织，包括骨骼，软骨和纤维化关节，以及神经系统的神经支配和控制。人类脊柱最常见的疾病之一是青春期特发性脊柱侧弯（AIS），其特征是在健康的儿童中，青春期旁的脊柱异常的脊柱异常曲率发作。AIS的遗传基础在很大程度上未知。斑马鱼中胚胎表型的全基因组诱变筛查对了解胚胎脊柱的构建和模拟胚胎组织的早期图案的理解有助于。但是，胚胎后成熟和脊柱体内稳态所需的机制仍然很少了解。在这里，我们报告了一个小规模的前向遗传筛查的结果，用于成人可持续的隐性和主导斑马线突变，从而导致成人脊柱的明显形态异常。用N-乙基N-亚硝酸（ENU）诱导的种系突变被传输并筛选为1229 F1动物中的显性表型，随后在F3家族中繁殖到纯合性。从这些过程中，筛选了314个单倍体基因组，以影响影响总体形状的成人凹面表型。我们累计发现40个成人可行（3个显性和37个隐性）突变，每个突变导致脊柱形态发生缺陷。最大的表型组显示出幼虫发作轴向曲率，导致成人鱼类中没有椎骨发育不良的全身脊柱侧弯。对该表型组中16个突变系的成对互补测试显示至少9个独立的突变基因座。使用大规模平行的整个基因组或整个外显子组测序和减数分裂映射，我们定义了斑马鱼中几个基因座的分子身份。我们鉴定了Skolios /驱动蛋白家族成员6（KIF6）基因中的新突变，从而导致小鼠和斑马鱼的神经发育和dend依纤毛缺陷。我们还报告了Scospondin的多个隐性等位基因，以及具有血小板蛋白基序9（ADAMTS9）基因的分解蛋白和金属蛋白酶，它们在脊柱形态发生中都显示出缺陷。我们的结果提供了单基因性状的证据，这对于斑马鱼的正常脊柱发育至关重要，这可能有助于建立人类脊柱疾病的新候选风险基因座。
用于疾病建模和再生的斑马鱼调控基因组资源
在过去的几十年里，斑马鱼因其发育快、基因操作简单、成像简单、与人类共享保守的疾病相关基因和途径等优势，成为一种越来越受欢迎的疾病模型。与此同时，疾病机制的研究越来越多地关注非编码突变，这需要增强子和启动子等调控元件的基因组注释图。与此同时，斑马鱼研究的基因组资源正在扩大，产生了各种基因组数据，有助于定义调控元件及其在斑马鱼和人类之间的保守性。在这里，我们讨论了生成斑马鱼基因组调控元件功能注释图的最新进展，以及如何将其应用于人类疾病。我们重点介绍了社区驱动的发展，例如 DANIO-CODE，以生成斑马鱼基因组数据和功能注释的集中和标准化目录；考虑当前注释图谱的优势和局限性；并提供解释和整合现有图谱与比较基因组学工具的考虑因素。我们还讨论了开发标准化基因组学协议和生物信息学流程的必要性，并为开发分析和可视化工具提供建议，这些工具将整合各种多组学批量测序数据以及快速扩展的单细胞方法数据，例如使用测序对转座酶可及染色质进行单细胞测定。此类整合工具对于利用批量基因组学提供的多组学染色质表征以及新兴单细胞方法提供的细胞类型分辨率至关重要。总之，这些进展将构建一个广泛的工具包，用于探究斑马鱼的人类疾病机制。
斑马鱼（Danio rerio）幼虫对鲤病毒的敏感性和耐受性
1 免疫学-疫苗学，传染病和寄生虫病系，动物与健康基础与应用研究（FARAH），列日大学兽医学院，B-4000 列日，比利时 2 斑马鱼发育与疾病模型实验室，GIGA-疾病分子生物学，列日大学，B-4000 列日，比利时 3 MRC-格拉斯哥大学病毒研究中心，格拉斯哥 G61 1QH，英国 4 UMR-I 02 环境应激与水环境生物监测（SEBIO），UFR 精确与自然科学，兰斯香槟阿登大学，CEDEX 2，51687 兰斯，法国 5 香农理工大学生物科学研究所， N37 HD68 阿斯隆，韦斯特米斯郡，爱尔兰 * 通信地址：owen.donohoe@uliege.be (OD)；a.vdplasschen@uliege.be (AV)；电话：+32-4-366-43-79 (OD)；+32-486-45-13-53 (AV) † 这些作者对本文的贡献相同。
2°会议 - 斑马鱼Per One Health 24-25 Ottobre 2024 ...
生态系统和卫生部门n°ID：111D24_相关性是为了促进使用斑马鱼模型的科学研究的不同机构与参与科学研究的不同机构和大学之间的经验的比较和共享。本次会议是将来自各个研究领域的专家汇集在一起的重要机会，从而可以通过使用该模型机构获得知识，方法和结果的交换。该活动的主要目的是建立一个在广泛学科中使用斑马鱼模型的实验室的协作网络。该网络旨在根据一种健康方法鼓励综合愿景，该方法认识到人，动物和环境健康之间的互连。通过这种跨学科的合作，参与者将有机会提出研究项目，讨论和验证新的实验方法，并为在科学领域使用斑马鱼使用共同准则的定义做出贡献。Zebone网络的目的和目标具有在国家一级合并和扩展跨学科关系的最终目标。该计划希望创建一个研究实验室之间的对话和持久协作的平台，促进一种有利于科学创新的协同方法，并在斑马鱼模型上不同领域的知识进步。多亏了这个网络，希望加速新的研究方法的发展，并为整个科学界和社会做出重大贡献。
斑马鱼使用卢克斯快速蓝色染色
成功地，我们使用LFB开发了整个安装染色方案，以染色斑马鱼模型髓鞘和神经细胞。我们已经优化了LFB在整个生物体中穿透中枢神经系统的细胞成分。我们开发的染色方法成功地突出了斑马鱼发育中的大脑的神经解剖学。使用斑马鱼幼虫的LFB髓磷脂染色程序的流程图如图1所示。此外，我们的修改协议还达到了斑马鱼大脑结构的整个固定染色，而无需构成样品结构。我们在斑马鱼标本中使用了4％的常规固定剂（常规固定剂）。在固定过程之前，用蛋白酶K处理斑马鱼样品。蛋白酶K处理可显着改善污渍渗透到整个固定标本中。之后，蛋白酶K处理斑马鱼在4°C下放置在固定剂中过夜。对于其他透化，我们使用Triton X-100洗涤剂来改善染色渗透，而不会影响固定样品的结构形态。在使用卢克索快蓝色和甲三角紫的斑马鱼标本的染色过程中显示（图2）。
单细胞基因组学研究斑马鱼发育细胞命运决定
近年来，单细胞基因组学的新发展通过实现对胚胎细胞类型和分化轨迹的系统分析，改变了发育生物学。正在进行的实验和计算方法开发旨在揭示基因调控机制，并提供有关发育细胞命运决定的更多时空信息。在这里，我们讨论单细胞基因组学的最新技术发展以及生物学应用，特别关注发育细胞命运决定的分析。虽然这里描述的方法通常适用于广泛的模型系统，但我们将重点讨论斑马鱼的应用，斑马鱼已被证明是建立单细胞基因组学新方法的特别强大的模型生物。