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DNA修复基因在胚胎的发展中起多种作用
胚胎发生是最重要的生活阶段之一，因为它决定了生物体的健康生长。然而，外部受精物种的胚胎（例如大多数鱼类）在发育过程中直接暴露于环境中，可能会受到DNA损害因子（污染物，紫外线，活性氧）的威胁。为了抵消DNA碎片化的负面影响，鱼类胚胎会演变出复杂的损伤反应途径。DNA修复途径已在某些鱼类中进行了广泛的研究，例如斑马鱼（Danio Rerio）。另一方面，我们的文献综述表明，关于非模型水产养殖鱼类的DNA损伤反应和修复的知识很少。此外，几个证据是DNA修复基因和蛋白质在器官发生，不同组织中时空定位以及其对正常胚胎发育的不可分性性的额外作用。在这篇综述中，我们将在胚胎开发过程中总结不同DNA修复途径的特征。我们描述了在发育过程中如何调节DNA修复基因和蛋白质的表达，以及它们的有机遗传学作用以及DNA修复基因的表达如何响应遗传毒性应激。这将有助于解决遗传毒性应激与胚胎表型之间的联系。此外，可用的数据表明胚胎可以修复受损的DNA，但是早期应激的影响可能会在后期表现为行为变化，肿瘤或神经变性。总体而言，我们得出的结论是，需要对鱼胚胎中的DNA修复进行更多的研究。
Archimer 将斑马鱼暴露于环境混合物中......
多氯联苯 (PCB) 和多溴二苯醚 (PBDE) 是持久性有机污染物 (POP)，以复杂混合物的形式存在于所有环境区域，包括水生生态系统中。然而，人们对这种复杂混合物对硬骨鱼类行为的影响知之甚少。在这项研究中，斑马鱼 (Danio rerio) 从受精后 5 天起通过饮食长期接触含有 22 种 PCB 和 7 种 PBDE 同源物的环境相关混合物 (MIX)。暴露于 MIX 的 F0 鱼产下的后代 (F1 和 F2 代) 以普通食物喂养并长大至成年。在每一代中，通过不同实验设置的平均值评估五种行为特征 (即大胆、活跃、社交、探索和焦虑)。确定了两种不同的行为综合征：大胆，与活动和探索呈正相关；焦虑，与低社交性有关。 F0 代鱼没有表现出任何因接触持久性有机污染物而导致的行为紊乱，而 F1 代混合鱼则比其他代鱼更大胆，但与 F1 代对照组并无明显差异。F2 代混合鱼表现出的焦虑综合征比 F2 代对照组更严重。这一点尤为重要，因为后代的此类行为变化可能会产生持久的生态后果，可能会影响健康，从而对接触持久性有机污染物混合物的野生鱼类种群造成不利影响。
节日快乐！
Baker 博士是精神病学和行为科学系、儿童和青少年精神病学和儿童发展部的基础生命研究科学家。Baker 博士是一名临床科学家，于 2017 年在澳大利亚拉筹伯大学获得博士学位。Baker 博士的博士学位研究重点是研究自闭症成人的睡眠问题及其潜在机制。Baker 博士于 2024 年 5 月加入斯坦福大学自闭症谱系障碍睡眠中心，负责监督自闭症患者的招募和临床表征，管理项目 1（睡眠失调对自闭症的影响）和项目 2（自闭症睡眠生理学的药理学探测）的项目官员，并将领导这些项目结果的概念化和解释。Baker 博士的主要研究兴趣是更好地了解神经多样性个体所经历的并发疾病，尤其是睡眠和心理健康状况，以尽量减少这些疾病对日常功能和幸福感的影响。斯坦福大学的莫瑞恩博士实验室使用动物模型，包括鱼类和啮齿类动物，来了解睡眠在大脑中的核心细胞功能，以及睡眠中断如何对发育产生不利影响。他们首次在脊椎动物中，更准确地说是在一种俗称斑马鱼（Danio rerio）的印度小鱼中证明，睡眠可以使突触失衡正常化。这导致了一个有吸引力的想法，即睡眠干预可以帮助患有自闭症的患者和儿童（见上文项目 2）。
环境污染
boscalid（2-氯-N-（4'-氯苯基-2-基）烟酰胺），一种吡啶羧酰胺杀菌剂，是真菌线粒体中呼吸链复合物II的抑制剂。作为Boscalid仅对水生生物（LC 50> 1 - 10 mg/L）的毒性中等毒性，在NG/L-μg/L的水生生态系统中，这种化合物的当前环境水平被认为是对水生生物的安全的。In this study, we have exposed zebrafish ( Danio rerio ), Japanese medaka ( Oryzias latipes ) and Daphnia magna to a range of concentrations of boscalid (1 – 1000 μ g/ L) for 24 h, and the effects on heart rate (HR), basal locomotor activity (BLA), visual motor response (VMR), startle response (SR), and habituation (HB) to已经评估了一系列振动或光刺激。此外，已经确定了主要神经递质的轮廓的变化。Boscalid以浓度依赖性的方式改变了HR，分别导致FISH和D. magna的阳性或阴性的表现效应。虽然Boscalid降低了BLA并增加了水坝中的VMR，但这些行为并未改变鱼类。对于SR和HB，该反应更为特异性和浓度特异性，而水坝的敏感性最高。 在神经传递水平上，Boscalid的暴露降低了鱼幼虫中L-天冬氨酸的水平，并增加了d中多巴胺能代谢产物的水平。 麦格纳。 因此，提出的结果强调需要审查该杀菌剂的当前调节。对于SR和HB，该反应更为特异性和浓度特异性，而水坝的敏感性最高。在神经传递水平上，Boscalid的暴露降低了鱼幼虫中L-天冬氨酸的水平，并增加了d中多巴胺能代谢产物的水平。麦格纳。因此，提出的结果强调需要审查该杀菌剂的当前调节。我们的研究表明，暴露于环境水平的boscalid会改变心脏活性，损害生态相关的行为，并导致在系统发育上不同的脊椎动物和无脊椎动物模型中不同神经递质系统的变化。
使用 CRISPR-Cas9 系统进行基因编辑......
摘要 CRISPR-Cas9系统是一种强大的技术，可以快速、精确、有效地编辑真核生物基因组。该工具彻底改变了我们修改从微生物到哺乳动物的不同生物基因组的方式。通过使用 CRISPR-Cas，不仅可以引入突变来研究某个基因的缺失，还可以让我们编辑基因组以引入荧光标记甚至编辑表观基因组。 CRISPR-Cas9 协议基于将 Cas9 蛋白和引导 RNA 与同源模板一起引入细胞。在本章中，我们介绍了将该基因组编辑技术应用于不同模型生物的详细方案，例如线虫秀丽隐杆线虫、果蝇细胞系、斑马鱼和小鼠卵母细胞。我们希望本章能够让不同的研究小组在他们的实验模型中应用这项强大的技术。
乳腺癌研究斑马鱼模型的进展：揭示生物标志物、靶向治疗和个性化医疗
乳腺癌 (BC) 是全球女性中最常见的恶性肿瘤。尽管 BC 的治疗方法多种多样，但其结果并不令人满意，尤其是在三阴性乳腺癌 (TNBC) 患者中。高效肿瘤学的主要挑战之一是实现评估肿瘤分子基因型和表型的最佳条件。因此，迫切需要新的治疗策略。动物模型是 BC 的分子和功能表征以及开发靶向 BC 疗法的重要工具。斑马鱼作为一种有前途的筛选模型生物，已广泛应用于患者来源的异种移植 (PDX) 的开发，以发现新的潜在抗肿瘤药物。此外，在斑马鱼胚胎/幼虫中生成 BC 异种移植可以描述肿瘤的生长、细胞侵袭以及肿瘤与宿主体内的系统相互作用，而不会对移植的癌细胞产生免疫原性排斥。有趣的是，斑马鱼可以进行基因操作，其基因组已被完全测序。斑马鱼的遗传学研究描述了与 BC 致癌作用有关的新基因和分子途径。因此，斑马鱼体内模型正在成为转移研究和发现 BC 治疗新活性剂的绝佳替代方案。在此，我们系统地回顾了斑马鱼 BC 模型在致癌作用、转移和药物筛选方面的最新前沿进展。本文旨在回顾斑马鱼 (Danio reiro) 在生物标志物识别和药物靶向的临床前和临床模型中的作用的现状，以及 BC 个性化医疗的发展。
非哺乳动物模型的脑损伤模型的最新见解
创伤性脑损伤（TBI）是全球主要的健康问题，越来越多地被认为是包括阿尔茨海默氏病（AD）和慢性创伤性脑病（CTE）在内的神经退行性疾病的危险因素。重复TBI（RTBI）通常在接触运动，兵役和亲密伴侣暴力（IPV）中观察到，对长期后遗症构成了重大风险。为了研究TBI和RTBI的长期后果，研究人员通常使用哺乳动物模型来概括脑损伤和神经退行性表型。然而，这些模型有几个局限性，包括：（1）长期观察期，（2）高成本，（3）关于大量哺乳动物的长时间和重复伤害的遗传操作困难和（4）（4）（4）道德问题。水生脊椎动物模型有机体，包括petromyzon Marinus（海lampreys），斑马鱼（Danio Rerio）和无脊椎动物，Caenorhabditis elegrans（C. exkelelans）和Drosophila Melanogaster（果蝇）（Drosophila Melanogaster（Drosophilla）），都是有价值的工具，可作为调查机械和r. r. r. r. r.s rytbi的工具。这些非哺乳动物模型提供了独特的优势，包括遗传障碍性，简单的神经系统，成本效益以及基于发现的快速方法和用于治疗剂的高通量筛选，从而促进了RTBI诱导的神经变性的研究和与TAU相关的病理学。在这里，我们探讨了非掌管和水生脊椎动物模型的使用来研究TBI和神经变性。果蝇特别提供了一个机会，可以探索轻度RTBI及其对内源性tau的纵向影响，从而对RTBI，Tauopathy和NeuroDegeneration之间的复杂相互作用提供了宝贵的见解。这些模型为机械研究和治疗干预提供了一个平台，最终促进了我们对与RTBI相关的长期后果以及潜在的干预途径的理解。
枯草芽孢杆菌的饮食掺入，增强生长...
这项研究评估了用枯草芽孢杆菌HBB493®补充饮食对斑马鱼（Danio rerio）生长，生存，配子发生和肠道健康的益生菌作用。600名少年分为五个实验组：对照组I（0.0 cfu/g），II组（6.5x10 9 cfu/g），III组（1.3x10 10 cfu/g），第IV组（2.6x10 10 CFU/g）和V组V（3.9x10 10 CFU/G）。每种治疗和对照都有3个重复，而每个复制都有40条鱼。实验的持续时间为100天。在实验终止时，通过组织学评估了性腺和肠道。生长参数，在饲喂的3.9x10 10 CFU/g的鱼类中与对照，II组和III组B.枯草芽孢杆菌FED组（p <0.05）中观察到的<9x10 10 cfu/g（p <0.05），而V组为最佳。治疗组之间的存活率没有显着差异（P> 0.05）。性腺的组织学观察结果揭示了喂养不同水平枯草芽孢杆菌的鱼类之间的差异。喂养饮食II，III，IV和V与没有枯草芽孢杆菌的饮食相比，性腺具有更多的性腺。使用绒毛和杯状细胞的状态来评估补充枯草芽孢杆菌的鱼类饮食的肠道健康。绒毛和杯状细胞在所有不同水平的枯草芽孢杆菌中都完好无损。本研究表明，应使用饮食补充3.9x10 10 CFU/G益生菌B.枯草脂蛋白枯草酵母在观赏斑马鱼中的生长参数，生存率，配子发生和肠道健康的增强。
评估 CRISPR-Cas9 在生成中的效率......
a.bonillap@uniandes.edu.co 摘要 - 神经连接蛋白 (NL) 是跨突触细胞粘附蛋白，当它们与突触前神经连接蛋白相互作用时，参与形成突触。越来越多的证据表明它们与某些神经精神疾病有关，这使它们成为研究的相关蛋白质。神经连接蛋白-1 基因 (nlgn1) 是 NL 家族的一员，参与兴奋性突触，与压力相关疾病（重度抑郁症和创伤后应激障碍）的遗传基础有关。然而，它在压力调节中的具体作用尚未得到详细研究。斑马鱼 (Danio rerio) 已成为转化神经科学和行为研究的模型，可用于研究与焦虑、恐惧、睡眠、压力和记忆相关的行为，使其成为此类研究的理想模型。在这里，我们旨在使用 CRISPR-Cas9 系统生成 nlgn1 缺陷斑马鱼，并评估这种基因改造对幼虫行为的影响。为此，我们必须标准化 CRISPR 基因编辑系统。我们最初使用 CRISPR-cas9 生成 tyr -crispant 斑马鱼胚胎，因为这会产生可见的表型。我们用 tyr 验证了我们的 CRISPR 基因编辑系统，产生了具有不同程度嵌合性的 crispant 样表型，效率约为 76%。然后，注射了针对 nlgn1 基因的 sgRNA 的斑马鱼胚胎的存活率较低，在 11.9% 到 7% 之间，具体取决于所使用的 sgRNA。此外，许多胚胎在发育过程中出现畸形，并在 3dpf 时致命。在旷场测试期间，nlgn1 -crispant 和对照组之间的不动性平均值有显著差异。这些结果表明，神经连接蛋白-1 可能在发育过程中发挥关键作用或具有强烈的神经表型。
使用 ACEofBASEs 靶标预测对具有碱基编辑的 DNA 变异进行精确的体内功能分析
摘要单核苷酸变异 (SNV) 是影响个体性状和疾病易感性的普遍遗传因素。碱基编辑器、橡胶和铅笔基因组编辑工具的最新开发和优化现在有望实现对模型生物中的 SNV 进行直接功能评估。然而，缺乏有助于靶标预测的生物信息学工具限制了碱基编辑在体内的应用。在这里，我们为青鳉 (Oryzias latipes) 和斑马鱼 (Danio rerio) 中的腺嘌呤和胞嘧啶碱基编辑提供了一个框架，非常适合可扩展的验证研究。我们开发了一个在线碱基编辑工具 ACEofBASEs（对碱基编辑的仔细评估），通过简化 sgRNA 设计和进行脱靶评估来促进决策。我们在青鳉和斑马鱼中使用最先进的腺嘌呤 (ABE) 和胞嘧啶碱基编辑器 (CBE) 来高效编辑眼色素沉着基因和转基因 GFP 功能。编码肌钙蛋白 T 和钾通道 ERG 的基因中的碱基编辑忠实地再现了已知的心脏表型。等位基因的深度测序揭示了预期编辑的丰富性，而 ABE8e 和 evoBE4max 的插入或删除 (indel) 事件水平较低。我们最终在 F0 和 F1 中验证了先天性心脏病 (CHD) dapk3、ube2b、usp44 和 ptpn11 的新候选基因中的错义突变，这些目标基因中有基因型-表型相关性。该碱基编辑框架适用于鱼类中可获得的多种 SNV 易感性状，有助于直接验证候选基因并确定其优先级，以便进行详细的机制下游研究。