摘要 :几十年来,人们对动物园动物行为的研究一直在进行,通过观察,人们已经获得了改善动物心理和社会健康的信息。然而,对动物园和水族馆鱼类的研究似乎还很缺乏。在这里,我们通过查阅同行评审的文献,评估了目前对动物园和水族馆鱼类研究的现状。我们的评估与以前的调查不同,因为我们分别研究了软骨鱼(鲨鱼和鳐鱼)和硬骨鱼(硬骨鱼)这两个分类类别。我们的调查发现,硬骨鱼在动物园期刊中的代表性严重不足,比软骨鱼更为严重,这表明动物园和水族馆迫切需要对其饲养的硬骨鱼的行为进行研究,以确保其心理和社会健康处于积极的状态。我们得出结论,数据驱动的鱼类行为分析有助于制定循证实践,以增进动物园和水族馆中硬骨鱼的福祉,就像它们对陆生动物所做的那样。
由于与水生环境直接接触,硬骨鱼的粘膜表面不断暴露于大量病原体中,并且还栖息着高密度的共生微生物群。硬骨鱼粘膜相关淋巴组织 (MALT) 内的 B 细胞和免疫球蛋白在局部粘膜适应性免疫反应中起关键作用。到目前为止,已从不同硬骨鱼物种的基因组序列中鉴定出三种免疫球蛋白同种型(即 IgM、IgD 和 IgT/Z)。此外,据报道,硬骨鱼免疫球蛋白可在六种 MALT 中引发类似哺乳动物的粘膜免疫反应:肠道相关淋巴组织 (GALT)、皮肤相关淋巴组织 (SALT)、鳃相关淋巴组织 (GIALT)、鼻相关淋巴组织 (NALT) 以及最近发现的颊和咽部 MALT。至关重要的是,与哺乳动物的 IgA 类似,硬骨鱼类的 IgT 代表最古老的专门用于粘膜免疫的抗体类,在清除粘膜病原体和维持微生物群稳态方面发挥着不可或缺的作用。鉴于此,本综述总结了目前关于硬骨鱼类 Ig、MALT 及其对病原体感染、疫苗接种和共生微生物群的免疫反应的研究结果,旨在促进未来对鱼类疫苗的评估和合理设计。
脊椎动物的眼睛不断面临着来自水生或空气传播病原体的众多挑战。作为至关重要的第一道防线,眼粘膜 (OM) 保护鸟类和哺乳动物等脊椎动物的视觉器官免受外界威胁。然而,我们对硬骨鱼等早期脊椎动物眼粘膜免疫的了解仍然有限,特别是关于它们对细菌感染的抵抗力。为了深入了解 OM 在硬骨鱼抗菌免疫中的关键作用,我们利用虹鳟鱼 (Oncorhynchus mykiss) 中的柱状黄杆菌建立了细菌感染模型。此处 qPCR 和免疫荧光结果表明柱状黄杆菌可以侵入鳟鱼 OM,表明 OM 可能是细菌的主要目标和屏障。此外,qPCR 证实了鳟鱼 OM 中免疫相关基因( il-6 、 il-8 、 il-11 、 cxcl10 、 nod1 、 il1-b 、 igm 、 igt 等)在 F. columnare 感染后上调,并通过 RNA-seq 进一步证实了这一点。转录组分析的结果表明,细菌感染会触发强烈的免疫反应,包括先天性和适应性免疫相关信号通路,如 Toll 样、NOD 样和 C 型凝集素受体信号通路和 IgA 产生的免疫网络,这强调了 OM 在细菌感染中的免疫作用。有趣的是,感染后观察到与视觉功能相关的基因表达显着降低,表明细菌感染可能影响眼部功能。总的来说,我们的研究结果首次揭示了硬骨鱼类眼部粘膜对细菌感染的强大粘膜免疫反应,为未来研究早期脊椎动物眼部粘膜免疫机制和功能提供了宝贵的见解。
在大约100个硬骨鱼珊瑚礁鱼家族中,有36个是众所周知,它们的鸡蛋在礁石上的矿物巢中产生,在那里它们被成年人育成(Shulman&Bermingham,1995年)。虽然在物种之间的孵化和幼虫的孵化能力差异很大,但在所有礁鱼中,嗅觉,听力和视力的感觉系统是最早在受肥后开始在胚胎中发育的器官之一(请参阅Myrberg&Fuiman 2002中的评论)。这可能是因为这些感觉必须在孵化时避开捕食者和饥饿的机会,必须达到一定程度的功能。但是,这些系统的早期开发也可能服务于其他功能。在某些动物中,在孵化过程中感觉到环境刺激的能力可能会构成在较旧的生活历史阶段有用的重要行为线索。例如,化学物质的印记
神经内分泌肿瘤 (NET) 是一类源自神经内分泌系统的罕见异质性肿瘤。在一些情况下,这些肿瘤会释放生物活性激素,导致特征性临床综合征和激素失调,从而对这些患者的生活质量和生存产生不利影响。目前只有少数动物模型可用于研究 NET 的发病机制、进展和功能综合征并确定新的治疗策略。热带硬骨鱼斑马鱼 (Danio rerio) 是一种流行的脊椎动物模型系统,为研究从胚胎发育到癌症等人类疾病等多种生物过程提供了独特的优势。在这篇综述中,我们总结了利用现代基因和可移植技术进行 NET 临床前研究的斑马鱼模型的最新进展。未来,这些工具可能在 NET 的治疗决策和三级预防中发挥作用。
格式 C-19、F-19-1、Z-19(通用)1.研究初始背景 (1)在养殖虎斑河豚时,每只虎斑河豚需剪牙1-2次,防止其被咬而死亡或掉鳍,降低鱼的商业价值。牙齿切割工序由熟练的人员逐一进行,因此非常繁琐。此外,还对鱼造成负担,包括麻醉和术后需要治愈嘴部周围的伤口。从生产率和动物福利的角度来看,希望制定措施来减轻这项工作的负担。 在虎斑河豚养殖中,一般以颗粒饲料作为食物,因此不需要用大牙齿来咬碎壳或撕碎肉。即使它们的牙齿发育不全,但由于它们能够吸入和食用复合饲料,因此它们能够充分生长。另一方面,如果养殖的虎斑河豚从笼子里逃出到海里,牙齿发育不全的个体咬合力会降低,从而降低它们在野外捕食的能力。因此,它们的生存能力将低于野生鱼类,也更难以繁衍下一代。这被认为有助于防止养殖鱼类的遗传偏差基因传播到自然界,因此预计在保护遗传资源方面具有重要价值。 硬骨鱼牙齿和哺乳动物牙齿被认为是生物体产生的最坚硬的组织结构。这两种牙齿都具有功能和形态相似的最外层结构,称为牙釉质(硬骨鱼)和牙釉质(哺乳动物)。此前人们认为,虽然硬骨鱼的牙齿与哺乳动物的牙齿在形态上相似,但由于两者的晶体结构不同,且牙齿中的组织来源于不同的结缔组织,因此它们是分别进化的类似器官(参考文献1)。但是,2005年,美国发现了与河豚门牙形成有关的一个基因群,即分泌性钙结合磷蛋白(SCPP)的存在(参考文献2)。通过分子进化分析发现,该基因群是所有脊椎动物牙齿在进化过程中共同参与的牙齿组织矿化的主要基因群(参考文献3)。 (2)在个体中,单碱基替换突变有:1.通过在蛋白质编码区创建终止密码子来抑制基因功能;2.通过氨基酸替代来降低或改变蛋白质的功能,3.人们认为表达调控区的突变会导致基因表达的增加或减少。因此,人工诱导单碱基替换突变的技术是分析基因功能的技术之一。 此前,我们已开发出利用化学诱变剂诱发单碱基置换突变的TILLING法,从适用于小型养殖鱼的传统方法(参考文献4~7),发展成为适用于养殖鱼精子和卵子的安全实用的突变引入技术(突变引入率为0.4%)(参考文献7)。利用该技术,对约300尾突变的虎斑河豚进行了9个SCPP基因突变的有无检测,发现了数尾SCPP2基因氨基酸取代的突变个体,但并未观察到牙齿缺损等明显症状。 近年来,基因组编辑技术作为一种可以针对特定基因引入突变的技术,在育种领域受到广泛关注。其中,CRISPR方法不仅比以往的ZFN、TALEN方法实施效果显著提高,而且操作也相对简单,目前已在多个领域得到应用并有报道结果(参考文献8)。在日本,真鲷和虎河豚是首批由民间企业上市的基因组编辑养殖鱼。预计未来基因组编辑鱼在水产养殖中的应用将变得更加广泛。 因此,我们开展了这个项目,因为我们认为使用 CRISPR/Cas 系统(最通用的基因组编辑技术,可以直接针对特定基因的碱基序列)一次性将突变引入所有目标 SCPP 基因是有效的。 2.研究目标:(1)利用突变导入技术CRISPR/Cas系统,对9种门牙形成基因同时导入多种突变,并通过对各个个体门牙的形态分析,识别出在虎斑河豚门牙形成过程中起关键作用的基因。 (2)为了减少今后虎河豚养殖中所需的切牙工作量,我们将通过基因功能分析培育出门牙形成率低的虎河豚个体,为生产门牙形成率低的虎河豚品种奠定基础(图1)。
三刺鱼 (Gasterosteus aculeatus) 是一种硬骨鱼,是进化生态学的模型生物,可用于实验室实验和自然实验。它因形态、行为和遗传学的巨大种内变异而受到特别重视。Swarup (1958) 的经典著作描述了单个淡水种群胚胎在实验室中的发育,但此次实验是在比许多刺鱼在野外会遇到的温度更高的温度下进行的,并且没有研究种群之间的变异。这里我们描述了两种来自苏格兰北尤伊斯特岛的同域咸水生态型刺鱼胚胎的发育情况,它们在 14˚C 的温度下长大,这大约是北尤伊斯特岛湖泊在繁殖季节的温度。这两种生态型分别是 (a) 一种大型的迁徙型,成年鱼全身覆盖着骨质盔甲;(b) 一种体型较小、盔甲较浅的型,常年居住在咸水泻湖中。通过在受精后每 24 小时监测一次胚胎,观察并拍摄了重要的发育特征,为北尤伊斯特岛生态型在此温度下的发育提供参考。孵化成功率超过 85%,定居和迁徙棘鱼之间没有差异,但迁徙卵的孵化时间明显早于定居生态型。我们的工作提供了一个框架,现在可用于比较可能在不同环境条件下生长的棘鱼种群,以帮助了解正常发育特征的广度并描述异常发育。
硬骨鱼在动物中显示最大的性别确定系统,导致各种生殖策略。对硬骨植物中与性别相关的基因的研究将扩大我们对过程的理解,并对脊椎动物中性别确定过程的可塑性提供重要的见解。Crimson Seabream(Parargyrops Edita Tanaka,1916年)是整个亚洲最有价值,最丰富的鱼类资源之一。但是,有关P. Edita的基因组信息很少。在本研究中,用RNA-Seq技术对男性和女性P. Edita的转录组进行了测序。从库中生成了总共388,683,472读。过滤和组装后,用2,921 bp的N50获得了总共79,775个非冗余单基因。The unigenes were annotated with multiple public databases, including NT (53,556, 67.13%), NR (54,092, 67.81%), Swiss-Prot (45,265, 56.74%), KOG (41,274, 51.74%), KEGG (46,302, 58.04%), and GO (11,056,13.86%)数据库。对P. Edita不同性别的单基因的比较表明,在男性和女性之间,有差异表达了11,676个单基因(女性为9,335,男性为2,341个)。在女性中特别表达了5,463个,在男性中特别表达了1,134个。此外,确认了十个单基因的表达水平,以通过QRT-PCR验证转录组数据。此外,在含SSR的序列中鉴定出34,473个简单的序列重复序列(SSR),然后随机选择50个基因座以进行引物发育。和途径(MAPK信号通路,p53信号通路等)成功扩增了36个基因座,19个基因座是多态性的。最后,我们的比较分析确定了许多与性别相关的基因(ZP,AMH,GSDF,SOX4,CYP19A等)P. Edita的。 此内容丰富的转录组分析提供了有价值的数据,以增加P. Edita的基因组资源。 结果将有助于阐明性别确定的分子机制以及对性相关基因的未来功能分析。。此内容丰富的转录组分析提供了有价值的数据,以增加P. Edita的基因组资源。结果将有助于阐明性别确定的分子机制以及对性相关基因的未来功能分析。