描述:成人斑马鱼模型的神经行为和生理数据的数据库,通过为斑马鱼遗传信息提供了可用的存储库,通过提供动态的,开放的访问数据存储库,这些数据库是全面的,经过精心策划的Zebrafish Neurobafish Neurobobehavioral实验的结果收集的。截至2012年5月,它包含超过4500多个实验结果,来自75多种独特的生理和行为测试以及330种不同的药物治疗。ZNP结合了该领域发表的工作的经过验证和策划的数据,以提高对使用成人斑马鱼模型有兴趣的研究人员的当前知识的可访问性。总体而言,该计划将允许研究人员快速审查数据,并使用这些模型指导他们的研究。数据和协议提交现在正在接受。
神经科学的圣杯之一是记录大脑中每个神经元的活动,而动物自由移动并执行复杂的行为任务。最近在啮齿动物模型的大规模神经记录中采取了重要的步骤,但整个哺乳动物大脑的单个神经元分辨率仍然难以捉摸。相比之下,幼虫斑马鱼在这方面有很大的希望。斑马鱼是与哺乳动物大脑具有实质同源性的脊椎动物模型,但它们的透明度允许使用光学显微镜技术在单神经元分辨率下对遗传编码的泛型指标进行全脑记录。此外,斑马鱼从很小的时候就开始显示出复杂的自然行为曲目,包括使用视觉提示狩猎小型,快速移动的猎物。直到最近致力于解决这些行为的神经碱基,主要依赖于在显微镜物镜下固定鱼的测定法,并且实际上介绍了诸如猎物之类的刺激。最近在开发未固定的斑马鱼的脑成像技术方面取得了显着进步。在这里,我们讨论了最近的进步,特别关注基于光片显微镜的技术。我们还提请人们注意几个重要的杰出问题,这些问题仍有待解决,以提高所获得的结果的生态有效性。
识别导致神经遗传疾病的 DNA 变异的主要瓶颈是 VUS 的功能分析。本研究的目的是通过在 NPC 和斑马鱼中使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑来开发一种方法,以对在巨脑回患者中观察到的候选致病变异进行建模。通过 aCGH 和 WES 分析了 20 名巨脑回/无脑回患者的 DNA,并确定了变异的优先级。通过使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑在 NPC 和斑马鱼中生成突变系,并与已知在巨脑回/无脑回中发挥作用的三个关键基因(TUBG1、LIS1、DAB1)之一的模型进行了比较。使用 3D 基质胶腔系统 (ICChip) 对 NPC 进行表征,并在 3 dpf 和 5 dpf 时观察到发育中的斑马鱼的表型变化。使用 qPCR 对目标突变系和选定的变体系进行了比较。与对照组相比,在 3 个选定基因的突变 NPC 系中观察到迁移延迟。WES 确定了两个候选变体,CGREF1 和 NOL9。观察到 CGREF1KO 斑马鱼和 CGREF1KONPC 中无脑畸形和小头畸形相关基因和神经元分化基因的表达变化。在 Tubg1 突变斑马鱼中观察到严重的表型,包括小头和小眼,以及肝脏/肠道发育异常。我们的研究结果证明,使用 NPC 和斑马鱼模型可以以省时省钱的方式测试导致与 NPC 迁移相关的缺陷的变异。多组学分析可以进一步将这种方法的使用范围扩展到其他神经遗传缺陷组。该项目由 TUBITAKCOST Action 资助,代码号为 217S944。
图 1. NAD + 生物合成和补救。生物体 NAD + 来自饮食前体来源,以蓝色矩形背景表示。NAD + 前体通过犬尿氨酸(黄色)和 Preiss-Handler(橙色)生物合成途径流动或被纳入补救途径(灰色)。大部分细胞 NAD + 来自补救途径。NAD + 被 PARP 和 sirtuins 等酶作为底物(补救途径中的星号)消耗。KYNU、HAAO 和 NADSYN1 基因的功能丧失突变(编码生物合成途径中的酶)导致 NAD + 耗竭和 CNDD。
溶酶体贮积症 (LSD) 是一类由 70 种代谢紊乱组成的疾病,其特征是溶酶体蛋白突变导致贮积物积聚、多器官病变(通常涉及神经退化)以及大量患者的早期死亡。除了需要更有效的治疗方法外,还存在着对疾病病因的进一步了解,这可能揭示新的途径和药物靶点。在过去的几十年里,随着诱变技术的进步显著提高了哺乳动物和非哺乳动物系统中模型生成的效率,模型生物的研究促进了对疾病相关途径的了解。在本综述中,我们重点介绍了 LSD 的非哺乳动物模型,特别关注斑马鱼,这是一种脊椎动物模型生物,与哺乳动物具有显著的遗传和代谢相似性,同时还具有独特的优势,例如光学透明性和适合高通量应用。我们研究已发表的斑马鱼 LSD 模型及其报告的表型,探讨特定生物体的优势和局限性,并讨论可能提供潜在解决方案的最新技术创新。
摘要:肌肉营养不良(MDS)是肌病的异质群,其特征是进行性肌肉无力导致心脏或呼吸衰竭导致死亡。MD是由参与肌肉纤维发育和组织的基因突变引起的。到目前为止,已经开发了几种具有MD相关基因突变的亚型模型。与啮齿动物一起,斑马鱼是用于重现MD的最流行的动物模型之一,因为与人类基因组具有高序列同源性及其遗传性可操作性。本综述描述了MD的最重要的斑马鱼突变体模型以及用于生成和表征所有这些有价值的转基因线的最先进的工具。通过将突变引入具有不同遗传技术的肌肉特异性基因,例如(i)N-乙基n-硝基库(ENU)治疗,(ii)注入了基于(III)TOL2 TOL2 TOR2 TORMES,(III)TALENEN,(IV)TALEN,(IV)TALEN,(IV)TALEN,(IV)TALEN,(IIV)。所有这些模型都被广泛用于研究肌肉发育和功能或了解MDS的致病机制。还开发了几种工具来通过检查(i)运动行为,(ii)肌肉结构,(iii)氧化应激以及(iv)线粒体功能和动力学来表征这些斑马鱼模型。此外,基于在肌肉特异性启动子或响应元素控制下荧光报告蛋白表达的活物生物传感器模型已被发现是在单个肌肉纤维水平上遵循分子动力学的强大工具。因此,MD的斑马鱼模型也可以成为寻找能够阻止或减慢疾病进展的新药或基因疗法的强大工具。
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。
神经干细胞 (NSC) 是产生神经胶质细胞和神经元的祖细胞群,具有持久的自我更新和分化潜力。虽然胚胎神经系统中的一些神经祖细胞 (NP) 也寿命长且符合这一定义,但 NSC 一词传统上指成年个体中的此类祖细胞类型。随着在斑马鱼 (Danio rerio) 成年脑中发现大量 NSC 群及其高神经发生活性(包括神经元再生),这种模型生物已成为表征和机制分析 NSC 特性的有力工具。基于这些,本文将考虑成年斑马鱼脑中的 NSC,重点关注其最广泛表征的区域 - 端脑(特别是其背部 - 大脑皮层)。只要有必要,我们还会参考其他大脑分区、胚胎过程和成年小鼠的大脑,无论是为了比较的目的,还是因为这些其他系统中有更多信息可用。
Tübingen und Freiburg ENU 筛选和 Sanger ZMP 项目(全基因组蛋白质编码基因敲除) • 为欧洲实验室提供简单且经济高效的途径获取这些品系 • 镜像美国资源中心 ZIRC 的热门品系 • 提供额外资源,如质粒、基因组图谱、筛选、培训
抽象蛋白质相互作用网络对于复杂的细胞过程至关重要。然而,在高度专业的细胞和组织中阐明发生的蛋白质相互作用具有挑战性。在这里,我们描述了整个斑马鱼中依赖性生物素标记的新方法的开发和应用。使用有条件稳定的GFP结合纳米病毒将生物素连接酶靶向感兴趣的GFP标记的蛋白,我们使用现有的GFP标记的转基因斑马鱼线显示了组织特异性的蛋白质组学分析。我们证明了这种方法的适用性,称为Blitz(标记的斑马鱼中的生物素标记),在不同的细胞类型(如神经元和血管内皮细胞)中。我们应用了这种方法来识别骨骼肌中洞穴外套蛋白的相互作用。使用此系统,我们为密切相关但功能上不同的cavin4和cavin1蛋白定义了体内肌肉细胞内的特定相互作用网络。