环特生物提供基于斑马鱼模型的基因编辑服务,利用CRISPR/Cas9技术快速在斑马鱼模型中验证人类遗传病、筛选致病基因、研究基因功能及作用通路等,主要研究领域为婴幼儿发育畸形、罕见病、神经系统疾病、心脑的血管疾病、血液病、生殖缺陷等。相较于哺乳动物基因编辑的试验周期长(一般1年以上)、表型不直观(一般需染色)、研究成功率低等缺点,斑马鱼基因编辑模型主要优势有:1.实验周期快,快可在2周内进行疾病相关的表型观察(F0代高效瞬时敲降),3个月内完成稳定品系构建(杂合子F1代3个月,纯合子F2代6个月,子代数量多);2. 直观、多维度地活的动态观察(可对特定organ组织细胞进行荧光标记,利用透明斑马鱼活的观察和成像,哺乳动物上很难实现);3. 研究成功率高(与哺乳动物相比较,斑马鱼基因编辑效率高,样本数量多,可同时测试多个相关基因,比较大化保证研究的成功率)。它在水中的呼吸依靠鳃部,水流经鳃时完成气体交换。斑马鱼癫痫模型
人类疾病纷繁复杂,先天性疾病、遗传性疾病成因隐匿,攻克难度极大。斑马鱼Cdx模型宛如搭建的模拟战场,为探寻疾病真相、研发医疗策略开辟捷径。不少先天性脊柱畸形、肠道发育异常病症,祸根在于胚胎发育关键基因失常,斑马鱼Cdx模型精细复现这些病症特征。以先天性脊柱发育不全为例,患病婴儿脊柱弯曲变形,生活饱受困扰。在斑马鱼Cdx模型中,当Cdx基因发生突变,幼鱼脊柱同样出现怪异弯曲,解剖学与影像学观察可精细捕捉病变细节。科研人员借此深入分子层面,挖掘致病基因上下游通路异常,锁定潜在医疗靶点,开启靶向药物研发征程。斑马鱼癫痫模型其胚胎透明,在显微镜下可清晰观察发育过程,助于研究organ形成。
斑马鱼胚胎发育过程高度有序且具有典型性,是研究胚胎发育机制的理想模型。在胚胎发育实验中,研究人员可以通过基因编辑技术,如CRISPR/Cas9系统,对斑马鱼的特定基因进行敲除或修饰,观察胚胎发育过程中的表型变化,从而确定这些基因在发育过程中的功能。例如,研究发现某些基因在斑马鱼胚胎的神经管形成过程中起着关键的调控作用,当这些基因发生突变时,胚胎会出现神经管闭合不全等畸形现象。利用斑马鱼胚胎透明的特性,还可以进行细胞追踪实验。通过将荧光标记物导入特定的细胞群体,能够实时观察这些细胞在胚胎发育过程中的迁移路径和分化命运。比如,在神经嵴细胞的研究中,借助荧光标记可以清晰地看到神经嵴细胞从神经管迁移到身体各处,并分化为多种不同类型的细胞,如色素细胞、神经元细胞等,这有助于深入理解细胞分化和组织形成的分子机制。
初期,Cdx 基因像是精细的 “导航仪”,带动细胞沿着特定分化路径前行。它深度参与中胚层与内胚层的早期分化抉择,决定哪些细胞会投身于肌肉组织的锻造,赋予斑马鱼幼鱼灵动游弋的力量;哪些又将致力于肠道系统的搭建,保障营养的摄取与消化。当科研人员巧妙运用基因编辑技术,特异性敲低斑马鱼的 Cdx 基因表达后,胚胎发育随即陷入混乱:原本笔直修长的脊柱出现严重弯曲,好似坍塌的桥梁;尾部发育不全甚至近乎缺失,令幼鱼丧失了在水中灵活转向、快速推进的能力;肠道更是 “溃不成军”,绒毛结构杂乱无章,蠕动功能瘫痪,营养吸收受阻。斑马鱼的眼睛位置独特,视野范围较广,利于捕食和防御。
运用 CRISPR-Cas9 系统时,设计特异性引导 RNA(gRNA)精细靶向 Cdx 基因特定序列,Cas9 蛋白随即切割 DNA 双链,制造双链断裂。细胞自主修复过程中,通过插入、缺失或替换碱基,实现 Cdx 基因定点突变。这一操作能模拟人类先天性疾病相关基因突变场景,如敲除斑马鱼 Cdx 基因关键位点,幼鱼精细呈现脊柱发育不全、肠道畸形等表型,与人类患者病症高度相似,为探究疾病发病分子机制提供活的模型。TALEN 技术则利用人工设计的转录jihuo样效应因子核酸酶,同样精细定位 Cdx 基因,诱导突变。相较于 CRISPR-Cas9,它在某些复杂基因位点编辑上更具优势,脱靶率更低,保障实验精细性。这些基因编辑技术不仅用于构建疾病模型,还助力解析 Cdx 基因功能网络,通过逐一敲除上下游调控基因,勾勒完整调控图谱,明晰胚胎发育指挥链。斑马鱼的性别可通过外观特征和解剖结构初步判断。斑马鱼癫痫模型
斑马鱼的侧线系统能感知水流和水压的细微变化。斑马鱼癫痫模型
斑马鱼功效评价体系:●基于表型:对斑马鱼的一些脏器或细胞在显微镜下进行观察,进而评估功效,如血管、肠道、卵黄囊、神经、中性粒细胞与红细胞等。●基于生化指标:通过染色、试剂盒等方法对功效进行测试,如ROS染色、脂肪染色或酶含量检测等●基于分子生物学:通过PCR的方法对特定基因的表达水平进行定量,也可进行转录组学的实验●基于行为学:通过对斑马鱼的运动情况对一些功效进行评价,如睡眠、缓解体力疲劳、改善记忆等。斑马鱼癫痫模型