Sebrafiskur, Medaka og grænblár Killifish til að skilja taugahrörnunar-/taugaþroskasjúkdóma í mönnum 3. hluti

3.2. Auðvelt að breyta genum með litlum fiskum

Talið er að um það bil 71% af genum manna hafi að minnsta kosti einn sebrafiskgena réttvísun [31].

Samband gena manna og minni hefur alltaf verið mikið áhyggjuefni. Vísindarannsóknir sýna að gen manna hafa mjög mikilvæg áhrif á minni okkar. Gen eru náttúrulega arfgengar upplýsingar í mannslíkamanum og berast til komandi kynslóða með erfðum. Í þessu ferli hafa gen áhrif á líkamlega eiginleika okkar og virkni, þar á meðal minni okkar.

Í fyrsta lagi hafa vísindamenn staðfest tengsl sumra gena og minnis. Til dæmis sýna rannsóknir á ákveðnum genum að þau gegna lykilhlutverki í að hafa áhrif á nám og minni í heila fólks. Þessi gen geta haft áhrif á samskipti milli taugafrumna í heilanum sem og uppbyggingu og starfsemi heilans.

Að auki sýna rannsóknir einnig að gen geta einnig tengst þróun minni. Þetta þýðir að sumir hafa betri minningar en aðrir og það getur verið vegna góðra gena sem þeir erfa.

Þó gen gegni mikilvægu hlutverki við að hafa áhrif á minni eru þau ekki eini þátturinn. Umhverfi okkar og upplifun getur líka haft áhrif á minni okkar. Heilinn okkar getur bætt minni með stöðugu námi og þjálfun, sem er einnig mjög gagnlegt fyrir heilastarfsemi okkar og heilsu.

Þess vegna ættum við að viðhalda jákvæðu viðhorfi og stunda árangursríka hreyfingu og nám til að bæta minni okkar. Á sama tíma getum við líka vísað til gena okkar til að skilja styrkleika okkar og veikleika til að skipuleggja líf okkar og starf betur. Það mikilvægasta er að við ættum að halda bjartsýnu viðhorfi og trúa því alltaf að við getum haft betra minni, sem mun hjálpa okkur að ná betur markmiðum okkar og óskum.

Í stuttu máli er sambandið milli gena manna og minnis mjög flókið. Þó að gen gegni mikilvægu hlutverki í að hafa áhrif á minnið er umhverfi okkar og reynsla jafn mikilvæg. Tökum virkan þátt í æfingum og námi, sleppum möguleikum okkar og búum til kraftaverk í minninu. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche deserticola getur bætt minnið verulega því Cistanche deserticola er hefðbundið kínverskt lyfjaefni sem hefur mörg einstök áhrif, ein þeirra er að bæta minni. Virkni Cistanche deserticola kemur frá mörgum virku innihaldsefnum sem það inniheldur, þar á meðal tannínsýra, fjölsykrur, flavonoid glýkósíð osfrv. Þessi innihaldsefni geta stuðlað að heilaheilbrigði með ýmsum leiðum.

Smelltu á vita 10 leiðir til að bæta minni

Að auki hafa um það bil 84% af genum sem vitað er að tengjast sjúkdómum í mönnum með réttstöður í erfðamengi sebrafiska [32].

Litlir fiskar hafa þann kost að gera einfaldar aðferðir við genabreytingar. Skilvirka erfðamengiverkfræði er hægt að ná með sink-fingurkjörnum (ZFN) eða umritunarvirkjalíkum áhrifum (TALENs) í ýmsum líkanlífverum, þar á meðal sebrafiskum og medaka [33–36], og tilkoma CRISPR-Cas9 tækninnar hefur gert það miklu auðveldara að slá út eða breyta sérstökum genum undanfarin ár [37–39].

Hjá smáfiskum á sér stað egglos og frjóvgun utan líkama foreldris og genabreytingarþættir eru settir inn í frjóvguðu eggin með örsprautun, sem geta síðan klekjast út í petrískál [40].

Til dæmis, með því að sprauta GFP mRNA í fósturvísi, er hægt að fylgjast með niðurstöðunum daginn eftir inndælinguna án þess að bíða í marga daga eða mánuði [41]. Tilkynnt hefur verið um bætta og háþróaða tækni við genabreytingar hingað til og mjög stökkbreytandi CRISPR-Cas9 aðferðin gerir jafnvel kleift að sprauta F0 fósturvísum sem líkja eftir núllstökkbreyttum, sem gerir framkalla stökkbreytinga fljótlega og skilvirka [42].

Morpholino andsense oligonucleotide-undirstaða rotnun markgena hefur oft verið framkvæmt í smáfiskum, en það getur verið svipgerðarmisræmi milli morpholino og knockout svipgerða [43]. Þetta getur verið vegna nærveru morfólínó-framkallaðra áhrifa frá marki eða nærveru bull-miðlaðrar mRNA rotnunar og tengdrar erfðauppbótar hjá útsláttar einstaklingum [44].

Við greiningu á virkni gena í sebrafiskum er eindregið mælt með því að búa til stökkbrigði og greina svipgerðir þeirra í stað þess að nota andskynjunarmorfólínófíkniefni. CRISPR-Cas9 kerfið gerir einnig kleift að knýja inn markgenið eða tiltekna erfðabreytileika með því að nota homology-directed repair (HDR) ) eða öðrum aðferðum [45–50].

Stöðug innleiðing utanaðkomandi DNA í erfðamengi sebrafiska var þegar náð árið 1988 [51]. Samdæling á I-SceI meganuclease ensíminu ásamt erfðabreyta ferjunni sem ber takmörkunarstaðina [52] eða samdælingu tol2 eða svefnfrægðar transposasa með erfðabreyttu ferjunni sem ber erfðabreytta snældan sem er hlið við cis-reglubundin endurtekning [53,54] auðveldar símlínuflutning á erfðageninu á mjög áhrifaríkan hátt.

Þessar aðferðir í erfðatækni eiga við um sebrafiska, medaka og grænbláa drápsfiska, en við teljum að það sé erfitt að framkvæma örsprautun í egg grænblárra drápsfiska. Þetta er vegna tiltölulega harðs kóróns grænblárra drápsfiska samanborið við sebrafiska og medaka, og vinsamlegast sjáðu frábæru ritin um erfðamengisverkfræði grænblárra drápsfiska [55,56].

Ef það sama væri gert með músinni væri genabreyting á fósturvísinum flókin aðgerð sem myndi krefjast söfnunar frjóvgaðra eggja úr makakvenkyns músarlíkama, örsprautu erfðamengisverkfræðilausnarinnar í eggsundið undir hreinum aðgerðum og ígræðslu. af eggjunum sem sprautað var í eggjaleiðara bráðaþungaðra músa, sem væri tæknilega mun erfiðara og dýrara.

Sebrafiskar geta framleitt meira en 100 egg í hverri eggjasetningu, sem gerir það auðvelt að taka upp einstaklinga með æskilegri genabreytingu. Sebrafiskar verða fullorðnir eftir 3 mánuði, sem gerir það mögulegt að rækta næstu kynslóð.

Í tilfelli medaka og grænblárra eggja virðist fjöldi eggja í hverri eggjasetningu minni en sebrafiska, en þeir verpa á hverjum degi ef ástand fullorðinna fiska og fiskabúrs er ákjósanlegt.

Medak og grænblár killifish geta sýnt kynþroska eftir um það bil 2–3 mánuði og 1 mánuð, í sömu röð. Í samanburði við mýs getur kostnaður við síðari meðhöndlun einnig minnkað verulega. Eins og lýst er hér að ofan eru sebrafiskar og medaka almennar fyrirmyndir fyrir erfðameðferð, en grænblár drápsfiskur er frábært líkan fyrir rannsóknir á öldrun og aldurstengdum kvillum (mynd 1).

Lýst er öldrun grænblárra drápsfisks í næsta kafla. Þegar hannað er erfðafræðilega rannsókn með smáfiskum er nauðsynlegt að vera meðvitaður um nokkra erfðafræðilega eiginleika.

Sebrafiskar eru tvílitnir með 25 litninga (25 × 2n) og eru nálægt mönnum, en kynlitningar þeirra hafa ekki verið auðkenndir. Verkunarháttur kynákvörðunar er enn ekki að fullu afhjúpaður, en í ljós hefur komið að kynlíf sebrafiska getur verið fyrir áhrifum af umhverfisþáttum [57–59]. Aftur á móti ræðst kyn meðakaor grænblár killifish af XX/XY kynlitningum [60-62].

Hryggdýr, þar á meðal menn, upplifðu fjölföldun heils erfðaefnis þar sem erfðamengið tvöfaldaðist hjá forfeðrum okkar fyrir um það bil 500 milljónum ára. Ennfremur upplifðu fjarstönglar, þar á meðal sebrafiskar, medaka og grænblár drápsfiskar, aðra lotu af heildarerfðaföldun [63–65].

Því í sumum genum er engin 1:1 samsvörun milli manna og sebrafiska og það geta verið tvö réttvísandi gen. Sú staðreynd að það eru tvær réttvísanir þýðir að jafnvel þótt annar af réttmælunum sé sleginn út, gæti hinn hliðstæðan bætt upp fyrir hlutverk sitt.

Einnig hefur verið greint frá því að munur sé á uppbyggingu, virkni og tjáningarmynstri milli hliðstæðu þessara gena, sem gæti bent til þess að hvert gen hafi sína eigin þýðingu [66].

Í sumum tilfellum gæti tvöfaldur útsláttur þessara tveggja réttvísu gena verið nauðsynlegur til að koma á útsláttarlínu við þær svipgerðir sem búist er við í sjúkdómum eða röskunum í mönnum. Það er líka nauðsynlegt að athuga hvort ortholog gensins sem vekur áhuga er til eða ekki (t.d. theortholog of SNCA er til staðar í medaka en ekki í sebrafiskum).

For more information:1950477648nn@gmail.com