前幾次給大家介紹過了果蠅掉奄、線蟲這些個模式動物摇幻，雖然優(yōu)點都很多，但是在用于人類疾病和發(fā)育研究中都有一個「致命傷」挥萌，終究仍是較為低等的無脊椎動物绰姻，與人類的基因結(jié)構(gòu)、發(fā)育模式等都有著不小的區(qū)別引瀑。
但是狂芋，今天給大家介紹的這種模式動物則不一樣，它與人類的基因相似度高達87%憨栽，可以利用其進行廣泛的發(fā)育生物學(xué)和分子發(fā)育遺傳學(xué)的研究帜矾，這就是斑馬魚（Danio rerio）。作為一種新型的脊椎模式動物屑柔，正是因為它的突出貢獻屡萤，得了一個小別名：「水中小白鼠」。
憑什么讓科學(xué)家瘋狂進行研究掸宛？
斑馬魚又稱藍條魚死陆，因為其體表有暗藍色和銀色的類似于斑馬一樣的條紋而命名（關(guān)于斑馬魚的條紋后文還會細述）。斑馬魚屬于鯉科魚類，同屬鯉科的還有我們十分熟悉的鯉魚措译、鯽魚等别凤。斑馬魚的體型較小，成魚體長約4-6厘米领虹，而且成魚常年產(chǎn)卵且產(chǎn)卵量大规哪，可達300-1000粒，還是體外受精并發(fā)育塌衰，因此十分適合進行實驗室的大規(guī)模養(yǎng)殖與篩選诉稍。
斑馬魚的發(fā)育過程也很短，它在受精的0.75個小時后開始進行細胞分裂最疆，至3.25個小時的時候已經(jīng)分裂有上千個細胞了杯巨，在16個小時的時候開始分化出早期的心臟及尾巴結(jié)構(gòu)，至24小時幾乎所有的系統(tǒng)都開始了器官發(fā)生肚菠，受精第5天所有的器官都已經(jīng)建成并發(fā)揮作用，而性成熟為成魚也只需2-3個月罩缴。由于斑馬魚發(fā)育過程中胚胎透明蚊逢，而且再加上這種快速的體外發(fā)育優(yōu)勢，為科學(xué)家們研究早期器官發(fā)育和形態(tài)分化提供了極大的便利箫章。
盡管如此烙荷，斑馬魚這種原產(chǎn)于印度、孟加拉的淡水魚還是直到二十世紀(jì)七八十年代時才被發(fā)現(xiàn)并廣泛用于實驗室研究檬寂。當(dāng)然终抽，這還是美國著名遺傳學(xué)家George Streisinger的功勞。1994年在冷泉港召開的研究專題會議正式確立了斑馬魚的模式生物地位桶至。不久后的2001年昼伴，英國桑格研究院正式立項開始斑馬魚全基因組的測序工作，不久之后其基因組草圖完成镣屹，但其質(zhì)量仍暫時無法與人類和小鼠基因組相比圃郊。隨著參考基因組協(xié)會的加入，這一項目的主持單位也在定期更新著斑馬魚基因組的拼裝女蜈，目前的參考序列版本為2013年發(fā)布的GRCz10持舆。當(dāng)然，最新的GRCz11版本也馬上將于今年（2017年）發(fā)布伪窖。
斑馬魚的應(yīng)用
如今逸寓，斑馬魚在藥物篩選以及各種疾病模型模擬、分子發(fā)育遺傳學(xué)等研究方面都有著極大的應(yīng)用覆山。比如說藥物篩選和疾病模型的話竹伸，因為斑馬魚與人類基因組的高度相似性，在人類中出現(xiàn)的2000多種疾病都能成功的模擬到斑馬魚身上簇宽，這其中就包括了像癌癥佩伤、白血病聊倔、動脈粥樣硬化、帕金森病生巡、阿爾茲海默癥等等耙蔑，這就意味著，當(dāng)我們?nèi)绻M行上述這些病的藥物治療研究時孤荣，我們首先就可以在斑馬魚身上得到驗證甸陌。
另外，在這里再跟大家簡單地說說斑馬魚在心血管疾病方面的研究盐股。
我們都知道人類的心臟結(jié)構(gòu)是由兩個心房和兩個心室構(gòu)成的钱豁，左右心房和左右心室之間都有間隔隔開，確保兩邊的血液不會混合疯汁，心房和心室之間也有瓣膜相阻擋牲尺。但是斑馬魚則不一樣，斑馬魚的心臟只有一心房一心室幌蚊〉鞣可能大家就會問钮糖，既然存在這么大的不同，為什么還能用來研究人類心血管疾病呢？
其實窥翩，我們?nèi)祟惖男呐K并非一開始就是這樣子的峦树，在受精卵18-19天的時候扰她，會形成一個中空的管狀結(jié)構(gòu)——心管芽突，這就是我們心臟的原始結(jié)構(gòu)。心管有三個膨大队他，心球卷仑、原始的心房和原始的心室。后來這個心管經(jīng)過不斷的發(fā)育麸折、扭曲變形系枪，最終形成了我們現(xiàn)在心臟的四腔室結(jié)構(gòu)。所以我們其實可以看出來磕谅，人類胚胎時期的心臟（心管）其實跟斑馬魚的心臟是十分類似的私爷，而且除了結(jié)構(gòu)之外，它們的早期發(fā)育過程更是非常相似膊夹，包括了前體細胞的出現(xiàn)衬浑、遷移、分化及心管的形成等放刨。
盡管心臟發(fā)育是一系列復(fù)雜的形態(tài)建成和多基因調(diào)控的過程，但是如今，利用斑馬魚助币，再配合基因編輯技術(shù)等浪听，科學(xué)家們已經(jīng)闡明了多個在心臟早期發(fā)育過程中基因的調(diào)控作用，可以說應(yīng)用前景十分廣闊眉菱。
除了應(yīng)用于發(fā)育和疾病研究之外迹栓，斑馬魚本身的一些特性也能夠為我們的科學(xué)帶來不少的啟示。比如說俭缓，斑馬魚是肢體再生能力較強的動物之一克伊，它的鰭、皮膚华坦、鱗片愿吹、側(cè)線毛細胞，甚至于部分心臟及大腦在幼體期都可以再生惜姐，對斑馬魚肢體再生之謎的研究犁跪，將有助于應(yīng)用到我們?nèi)祟惖钠鞴偌敖刂偕稀?/p>
斑馬魚條紋的形成
上文我們提到，斑馬魚（Zebrafish）之所以以「斑馬」（Zebra）來命名歹袁，是因為它的身體上有明暗相間的標(biāo)志性條紋坷衍。日本科學(xué)家在2013年的時候發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們從斑馬魚的尾鰭和臀鰭中分理出兩種黑色素細胞和黃色素細胞后宇攻，這兩種細胞之間竟存在著某種「交流」：當(dāng)黃色素細胞靠近接觸黑色素細胞時惫叛，黑色素細胞會因此而后退倡勇，企圖「跑掉」逞刷，但黃色素細胞會不斷對它「窮追不舍」；但是相同類型的色素細胞之間則沒有這種作用妻熊。而來自于那些條帶邊界模糊的突變體斑馬魚的色素細胞夸浅，則不會有這種「追逐」行為的產(chǎn)生，這也正是這些突變體斑馬魚條帶邊界中摻雜著兩種色素細胞而至邊界模糊的緣故扔役。這項研究也將有助于解釋其它動物斑紋形成的原因帆喇。
對于斑馬魚的研究還有很多很多坯钦，在這里也只是給大家起了一個頭，畢竟「水中小白鼠」的稱號也不是白來的侈玄。對了婉刀，斑馬魚其實還是一種熱帶觀賞魚，大家有興趣也可以去水族店里面找找序仙，說不定就能找到斑馬魚的身影了呢突颊！
