斑馬魚基因敲除品系

新藥研發(fā)耗時(shí)漫長、成本高昂，斑馬魚Cdx高通量藥物篩選技術(shù)打破僵局，為制藥產(chǎn)業(yè)注入強(qiáng)勁動力。斑馬魚繁殖迅速、單次產(chǎn)卵量多，加之胚胎及幼魚體型微小，養(yǎng)殖占地少、成本低，天然適合大規(guī)模實(shí)驗(yàn)?；贑dx技術(shù)搭建藥物篩選平臺，關(guān)鍵在于利用斑馬魚Cdx基因異常引發(fā)的疾病模型，如脊柱畸形、腸道功能紊亂模型。將海量候選藥物以溶液形式加入斑馬魚養(yǎng)殖水體，藥物經(jīng)皮膚、鰓快速吸收進(jìn)入體內(nèi)。若某藥物旨在矯正因Cdx基因缺陷導(dǎo)致的脊柱彎曲，篩選過程中可實(shí)時(shí)觀察幼魚脊柱恢復(fù)情況；醫(yī)療腸道疾病藥物，則聚焦腸道蠕動、絨毛修復(fù)指標(biāo)。斑馬魚在繁殖時(shí)，雄魚會追逐雌魚，完成受精過程。斑馬魚基因敲除品系

斑馬魚 cdx 實(shí)驗(yàn)為解析基因功能提供了一條行之有效的途徑。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，研究人員可以利用轉(zhuǎn)基因斑馬魚技術(shù)，將帶有特定標(biāo)記的 cdx 基因構(gòu)建體導(dǎo)入斑馬魚胚胎中，從而在活的狀態(tài)下追蹤 cdx 基因的表達(dá)模式和動態(tài)變化。同時(shí)，結(jié)合基因編輯工具，如 CRISPR/Cas9 系統(tǒng)，創(chuàng)建 cdx 基因突變體斑馬魚品系，觀察其在多個(gè)發(fā)育階段與野生型斑馬魚的差異。從細(xì)胞層面來看，通過免疫熒光染色等技術(shù)，可以檢測與 cdx 基因相關(guān)的細(xì)胞信號通路中關(guān)鍵蛋白的分布和活性變化，進(jìn)而多面地解析 cdx 基因在細(xì)胞增殖、分化以及組織organ形成過程中的功能，為理解相關(guān)基因在脊椎動物發(fā)育中的保守性和特異性奠定基礎(chǔ)。斑馬魚PDX技術(shù)服務(wù)斑馬魚的游泳行為可反映其身體狀況和環(huán)境適應(yīng)性。

利用反義maka啉環(huán)寡核苷酸（Morpholino）特異性阻斷mRNA的翻譯或正確剪切，從而降低基因的表達(dá)水平，用于胚胎早期發(fā)育中基因功能研究；利用CRISPR/Cas9技術(shù)特異性地瞬時(shí)破壞基因的編碼序列，從而降低基因蛋白產(chǎn)物的表達(dá)水平來研究基因的功能，用于各個(gè)階段的基因功能研究。破壞該基因正常表達(dá)，主要用于在動物模型中研究基因的功能等。定點(diǎn)插入外源核酸片段，用于標(biāo)記基因的精細(xì)表達(dá)模式、破壞該基因正常表達(dá)、構(gòu)建點(diǎn)突變、實(shí)現(xiàn)時(shí)間空間上控制基因表達(dá)等。

在斑馬魚胚胎發(fā)育的奇妙進(jìn)程里，cdx基因宛如一位精細(xì)無誤的指揮家，把控著關(guān)鍵節(jié)奏。cdx基因家族包含多個(gè)成員，它們早早就在胚胎中“嶄露頭角”，在受精卵分裂、分化初期便積極“發(fā)號施令”。斑馬魚胚胎要從一團(tuán)初始的全能細(xì)胞逐步構(gòu)建出復(fù)雜有序的軀體結(jié)構(gòu)，cdx起著決定性引導(dǎo)作用。它精細(xì)調(diào)控中胚層與內(nèi)胚層細(xì)胞的命運(yùn)走向，決定哪些細(xì)胞將發(fā)育成肌肉組織、哪些投身腸道構(gòu)建。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)cdx基因功能受干擾時(shí)，斑馬魚胚胎后部發(fā)育明顯失常，脊柱彎曲、尾部短小甚至缺失，腸道也蜷縮不成形，蠕動功能大受影響。cdx基因通過jihuo一系列下游靶基因，促使細(xì)胞按預(yù)定程序分化、遷移，好似精密齒輪組有序運(yùn)轉(zhuǎn)，一步步搭建起斑馬魚幼體完整架構(gòu)，為其后續(xù)健康生長筑牢根基。斑馬魚的行為學(xué)研究可揭示其對環(huán)境變化的適應(yīng)策略。

由于斑馬魚與人類在基因和生理方面的相似性，斑馬魚實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮谌祟惣膊⊙芯恐邪l(fā)揮著日益重要的作用。在tumor研究方面，斑馬魚可以通過移植人類腫瘤細(xì)胞或利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)誘導(dǎo)tumor形成，構(gòu)建tumor模型。研究人員可以觀察腫瘤細(xì)胞在斑馬魚體內(nèi)的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移過程，以及tumor微環(huán)境的變化。例如，在黑色素瘤研究中，將人類黑色素瘤細(xì)胞移植到斑馬魚體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞能夠在斑馬魚的血管豐富區(qū)域快速生長，并形成轉(zhuǎn)移灶，這與人類黑色素瘤的轉(zhuǎn)移過程具有一定的相似性。通過對斑馬魚tumor模型的研究，可以篩選和鑒定潛在的抗tumor藥物，為tumor醫(yī)療提供新的思路和方法。許多藥物研發(fā)初期，會以斑馬魚為模型，測試藥物毒性與功效。斑馬魚基因敲除品系

斑馬魚的壽命較短，一般為 2 - 3 年，利于世代研究。斑馬魚基因敲除品系

看似專注于軀體架構(gòu)規(guī)劃的斑馬魚cdx基因，實(shí)則與神經(jīng)發(fā)育也有著千絲萬縷聯(lián)系。在胚胎腦部及脊髓雛形初現(xiàn)階段，cdx基因悄然施展影響力。它間接調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞的增殖與分化節(jié)拍，確保生成足量神經(jīng)元，滿足斑馬魚早期感知外界、驅(qū)動身體所需。舉例而言，科研人員利用基因編輯技術(shù)適度降低cdx表達(dá)量后，斑馬魚幼魚出現(xiàn)游泳姿態(tài)異常，頻繁打轉(zhuǎn)、失衡側(cè)翻。深入探究得知，脊髓中運(yùn)動神經(jīng)元發(fā)育受損，軸突延伸受阻，無法精細(xì)連接肌肉纖維，致使肌肉接收指令紊亂。cdx基因還參與構(gòu)建神經(jīng)回路，協(xié)同其他神經(jīng)發(fā)育關(guān)鍵基因，塑造從感覺輸入到運(yùn)動輸出的信息傳遞路徑，助力斑馬魚神經(jīng)系統(tǒng)精細(xì)“布線”，在水中靈動游弋、機(jī)敏避險(xiǎn)。斑馬魚基因敲除品系