Huvitav

Uskumatult kasulik sebrakala: nende rakendamine une teaduses

Uskumatult kasulik sebrakala: nende rakendamine une teaduses

Sebrafish on uskumatud olendid. Need on levinud esinemised paljudes akvaariumides kogu maailmas ja on ka teaduslike uuringute jaoks üsna käepärased.

Üks valdkond, mida neid kasutatakse märkimisväärsete läbimurde saavutamiseks, on uneuuringud. Värskes uuringus võivad teadlased olla samm lähemale mõistmisele, miks me magame.

See avaks ka ukse unepuuduse ja muude unega seotud häirete paremaks raviks.

SEOTUD: SEE MUTANT-ZEBRAFISHi UURIMINE VÕIKS AITATA TULEVIKUS AUTISTI RAVIDA

Sebrafishi roll uneuuringutes

Sebrafish on teaduslike uuringute jaoks tavalised katseloomad. Alates uute ravimite loomisest kuni autismi raviviiside uurimiseni on neil spetsiifilised omadused, mis muudavad nad selle jaoks ideaalseks.

Mõnes hiljutises uuringus on neid kasutatud une taga olevate saladuste mõistmisel. Näiteks suutsid teadlased hiljutises ajakirjas Journal avaldatud uuringus tuvastada Sebrafishi aju unerežiimiLoodus.

Kasutades kogu sebrakala skaneerimiseks geenitehnoloogia ja spetsiaalselt välja töötatud tehnika kombinatsiooni, tegi meeskond huvitavaid järeldusi. Nende sisestatud geen ekspresseeriti fluorestseeruvate valkudena, mis fluorestseeruvad, kui rakus kaltsium suureneb.

Sellisel viisil kaltsiumi suurenemist kasutatakse sageli füsioloogilise aktiivsuse suurenemise asendajana. Nii et mida rohkem lihast või silmakaant või neuroneid ajus põleb, seda rohkem see "vilgub".

Ajule keskendudes suutsid teadlased raku aktiivsust reaalajas registreerida.

See ei pruugi tunduda liiga tähelepanuväärne, kuid tuleb välja, et need mustrid on uskumatult sarnased inimeste omadega.

Teadlased usuvad National Geographicu andmetel, et need "kalade kui ka imetajate sarnased unerežiimid võivad pakkuda vihjeid une arengust meie ühistes esivanemates, mis omakorda võib aidata meil paremini aru saada noogutamise bioloogilisest funktsioonist".

See võib tuua teadlaskonna sammu lähemale mõistmisele, miks me üldse magame. Siiani pole selles pealtnäha lihtsas küsimuses üksmeelt.

Näib, et varem mainitud uuring viitab sellele, et unel, eriti REM-etappidel, pidi olema evolutsiooniliselt väga varajane kasu, mis arenes rohkem kui 450 miljonit aastat tagasi.

Kuid see pole mitte ainult evolutsioonilisest vaatenurgast. Selline sebrakalaga seotud uurimistöö võib sillutada teed tulevaste ravimite väljatöötamisele, et aidata ravida seda, mida paljud on nimetanud kasvavaks unepuuduse epideemiaks paljudes maailma riikides.

Mis on sebrakala erilist?

Sebrakala (või Danio rerio) pole mitte ainult silmatorkavalt ilusad olendid, vaid on ka teaduslikuks uurimiseks üsna kasulikud. Nad kuuluvad minnowi kalade sugukonda (Cyprinidae), on tavaline vaatepilt paljudes akvaariumides mõlemas kodus ja, selgub, ka laborites.

Inimeste jaoks on sebrakalal toidu või teiste loomade söödana vähe majanduslikku väärtust, kuid need on akvaariumikaubanduses väga populaarsed. Nendel väikestel troopilistel mageveekaladel on spetsiifilised omadused, mis muudavad nad erinevatel põhjustel ideaalseks.

Nende embrüonaalses arengujärgus on sebrakala läbipaistev. See teeb neist teadlaste jaoks suurepärase võimaluse oma suhteliselt sisemise tööga tutvumiseks.

Ka Sebrafishi embrüod arenevad väga kiiresti ja, nagu selgub, umbes 70 protsenti meie geenidest on sebrakala vaste. Viljastatud munarakust koorumiseni vabalt ujuva vastsena kulub veidi alla kolme päeva ja kalad kasvavad küpseks umbes kolme kuuga.

Niisiis, kui teadlased teevad muudatusi kala basaalgenoomis, näevad nad oma töö tagajärgi väga kiiresti. Muutusi saab kiiresti analüüsida ja üle vaadata.

Seetõttu on sebrakala sageli üks levinumaid loomi, keda kasutatakse katsealustena või mudelorganismidena ravimeetodite väljatöötamisel, mitmesuguste inimeste meditsiiniliste seisundite korral. Samuti on need muutunud väga populaarseks teadlaste abistamisel ajuhäirete mõnede ravimeetodite väljatöötamisel.

Huvitav on see, et sebrakala on üks väheseid kalaliike, kes on ka kosmosesse lennutatud. ISS-i pardal kasutati sebrakala, et uurida gravitatsiooni mõju loomade lihaste säilimisele.

Milleks kasutatakse sebrakala ja millised on selle eelised?

Nagu me juba mainisime, kasutatakse sebrakala paljude teaduslike katsete jaoks. Tegelikult on neid selleks otstarbeks kasutatud juba 1960. – 1970.

Praeguseks on sebrakala kasutatud mitmesuguste uurimisprojektide jaoks, sealhulgas, kuid mitte ainult, järgmised:

  • Kloonimise uurimine
  • Arengubioloogia

  • Onkoloogia

  • Toksikoloogia

  • Reproduktiivuuringud

  • Teratoloogia

  • Geneetika

  • Neurobioloogia

  • Keskkonnateadused

  • Tüvirakkude uurimine

  • Taastav meditsiin

  • Lihasdüstroofiad

  • Evolutsiooniteooria

Millised on sebrakala kasutamise eelised uuringute jaoks?

Nende peamised eelised uuringute jaoks on järgmised (teie saidi yourgenome.org nõusolek):

  • Sebrakala on väike ja jõuline.

  • Neid on odavam hooldada kui hiiri.

  • Päevavalguse paus käivitab sebrakalade paaritumise (teised kalad munevad ainult pimedas).

  • Sebrafish võib nädalase intervalliga toota sadu järglasi, pakkudes teadlastele rohkesti varuembrüod õppima.

  • Nad kasvavad ülikiirelt, arenevad päevas sama palju, kui inimese embrüo areneb ühe kuuga.

  • Sebrafishi embrüod on peaaegu läbipaistvad, mis võimaldab teadlastel hõlpsalt uurida sisemiste struktuuride arengut. Iga elava sebrakala embrüo veresooni saab näha ainult väikese võimsusega mikroskoobi abil.

  • Kuna sebrakala munad on viljastatud ja arenevad väljaspool ema keha, on see ideaalne mudeliorganism varase arengu uurimiseks.

  • Sebrafishil on inimestega sarnane geneetiline struktuur. Nad jagavad 70 protsenti oma geenidest koos meiega.

  • 84 protsentiinimestel teadaolevalt haigusega seotud geenidel on sebrakala vaste.

  • Selgroogse loomana on sebrakalal samad peamised elundid ja koed kui inimestel. Nende lihased, veri, neerud ja silmad jagavad inimese süsteemidega paljusid jooni.

  • Sebrafishil on ainulaadne võime parandada lihaseid. Näiteks kui osa nende südamest eemaldatakse, võivad nad seda mõne nädala jooksul uuesti kasvatada. Teadlased töötavad selle protsessiga seotud konkreetsete tegurite väljaselgitamise nimel, et teada saada, kas see aitab neil välja töötada viise südamepuudulikkusega inimeste või südameatakkide all kannatavate inimeste südame parandamiseks.

  • Sebrafishi genoom on täielikult järjestatud väga kvaliteetseks. See on võimaldanud teadlastel luuamutatsioonid rohkem kui 14 000 geeni nende funktsioonide uurimiseks.

Kui palju DNA-d inimestel sebrakalaga jagub?

Nagu varem mainitud, on meil sebrakalaga üsna palju ühist. Erinevate allikate andmetel jagab sebrakala tegelikult ringi 70 protsenti inimese DNA-st. Mitte ainult see, 84 protsenti Inimese genoomi geenidest, mis teadaolevalt on seotud haigustega, on sarnased sebrakala genoomis. See teeb neist ideaalsed katsealused geeniteraapiate ja ravimite väljatöötamiseks.

Sebrakala, nagu ka inimeste, genoomid on täielikult järjestatud. Mis on käepärane.

See teeb neist väga kasulikud uurimisprojektides, kus geene muudetakse ja tulemusi analüüsitakse. Suurepärane metafoor selleks oleks ühe tüki auto eemaldamine ja juhtunu nägemine:

"Näiteks kui auto rool eemaldatakse, võib see minna ainult ühes suunas," ütles Keith Cheng Penni osariigi ülikoolist sebrakala inimese genoomi uuringus.

"Kuna inimeste juhuslike geenide modifitseerimine on ebaeetiline, kasutame mudelorganisme, kus ühe geeni funktsioon on" maha löödud "või" välja löödud ". Selle tulemusena võime luua mutatsioone mis tahes geenis. Teadlased saavad tulemusi jälgida mutantsetes embrüodes, mõnikord ka täiskasvanute eluetappidesse. " ta lisas.


Vaata videot: RPC-313 kaevuallikas. oomega-lilla. mõõtmete. teabe oht RPC (Mai 2021).