斑马鱼的另一个主要优点是它被证明用于大规模的正向遗传筛选[3.4]。同样,它的生物学特性与小鼠实验相比使它成为一个更具吸引力的模型。首先,在实
斑马鱼的另一个主要优点是它被证明用于大规模的正向遗传筛选[3.4]。同样,它的生物学特性与小鼠实验相比使它成为一个更具吸引力的模型。首先,在实验室中,繁殖是比较简单的。如果一对雄性和雌性斑马鱼是在左下的一个小水箱,在灯照射下一夜之间鱼通常能产成百上千的卵。其次,成年鱼耐寒,小(长2–3厘米),达到性成熟2-3个月后能以很低的成本提高密度。各种协议已经建立,包括后续映射化学诱变剂和逆转录病毒插入和使用诱变发生突变的基因[5]。在过去几年中已经看到斑马鱼扩大从传统的用户基础和应用研究领域包括行为与生理学不同的生物医学相关方面的使用[6.7]。这主要是由于它的低成本,其证明实用程序的正向遗传学,在哺乳动物和鱼类之间的许多相似性的基本生理,并为早期发展阶段,较少的伦理问题等优势。此外,令人印象深刻的能力是大多数斑马鱼在受伤后的组织再生能力已经吸引了相当大的关注,其研究目的是为了了解和治疗人类的某些疾病如心脏和神经退行性疾病和癌症[7.8]。
1.3生物钟学和斑马鱼
值得注意的是多年前最初的生物钟学转向斑马鱼[9.10]。我们在欧洲中世纪早期的知识,是脊椎生物钟的分子基础的知识。在这个阶段,我们的drosoph - ILA运作的理解,脉孢菌和蓝藻生物钟是不完整的。此外,没有脊椎动物的生物钟基因被克隆,所以在脊椎动物的生物钟的分子机制的性质是一个完整的谜。给出了利用正向遗传学鉴定非脊椎动物的第一时钟突变体及其基因的明确的成功和对小鼠进行大规模的基因筛选困难,斑马鱼是在一个基因易处理的脊椎动物物种似乎是一个理想的模型,它适用于模型探索和表征第一个时钟突变体。此外,由于其广泛的特性,在许多发育生物学研究,它包含了一个伟大的希望,作为一个模型来跟踪在胚胎发生过程中的昼夜节律的起源。然而,随着第一个分子工具核心生物钟的可用性研究,斑马鱼提供了更多的优势这一概念很快就变得明显。值得注意的是,光是达到这个物种的性外周生物钟直接相关的因素[11]。在哺乳动物的这种情况与果蝇的外设时钟正好相反[12]。这种直接的光传感特性也同样在自斑马鱼胚胎的细胞系中遇到[11]。
斑马鱼的另一个主要的好处是它的松果体。在哺乳动物中,光的时钟输入被认为是唯一的在眼睛上的本质上感光性视网膜神经节细胞的一个子集。这光信息在视交叉上核(SCN)通过视网膜酸诱导下丘脑道到达中央振荡器,引起时钟基因转录的变化(例如,Per1、Per2)和同步神经元节律性活动[13.14]。然后从SCN信号调节许多其他目标的活动,包括松果体褪黑激素的合成[15]。在非哺乳类脊椎动物,包括斑马鱼,松果体包含光的夹带和昼夜节律的产生所需的所有元素:它是感光和包含一个内在的生物钟振荡器[16.17]。松果体是经典的感光细胞,视网膜感光细胞的细胞结构和功能具有相似性。松果体与视网膜光受体细胞有相似的基因,或者说在某些情况下是侧面模拟[18]。鱼松果体包含一个内在的昼夜节律钟,推动有节奏的褪黑激素的合成。黑素水平在晚上高白天低是由于褪黑激素合成的关键酶5-羟色胺-N-乙酰基-转移酶(AANAT)的转录调节和稳定。斑马鱼像其他硬骨鱼有两个:aanat1 基因主要在视网膜和aanat2基因在松果体的视网膜前压并且是在有限的范围内表达[18.19]。这种酶的活性是由昼夜时钟决定的,也显示了在夜间照明快速的抑制响应[20.21]。因此,松果体被认为是作为中央起搏器:环境光信息转换成神经和神经内分泌信号。许多研究现在集中在确定的控制机制,在发展过程中直接的第一次出现有节奏的褪黑激素合成,这种规律是其调节的时钟和光以及松果体特定的基因表达模式。