Zebrafische sind unglaubliche Kreaturen. Sie kommen in vielen Aquarien auf der ganzen Welt häufig vor und sind auch für wissenschaftliche Forschungen sehr praktisch.
Ein Bereich, in dem sie für bedeutende Durchbrüche verwendet werden, ist Schlafstudien . In einer kürzlich durchgeführten Studie könnten Forscher einen Schritt näher kommen verstehen, warum wir schlafen .
Es würde auch die Tür öffnen zu bessere Behandlungen bei Schlafentzug und andere schlafbezogene Störungen.
VERBINDUNG: DIESE STUDIE VON MUTANT ZEBRAFISH KÖNNTE DER AUTISMUS IN DER ZUKUNFT BEHANDELN
Die Rolle des Zebrafisches in Schlafstudien
Zebrafische sind gängige Testtiere für die wissenschaftliche Forschung. Von der Entwicklung neuer Medikamente bis zur Untersuchung von Möglichkeiten zur Behandlung von Autismus weisen sie spezifische Eigenschaften auf, die sie dafür ideal machen.
Einige neuere Studien haben sie verwendet, um uns zu helfen, die Geheimnisse hinter dem Schlaf zu verstehen. Beispielsweise konnten Forscher in einer kürzlich im Journal veröffentlichten Studie Schlafmuster im Gehirn von Zebrafischen identifizieren. Natur .
Durch die Verwendung einer Kombination aus Gentechnik und einer speziell entwickelten Technik zum Scannen des gesamten Zebrafisches hat das Team einige interessante Ergebnisse erzielt. Das eingefügte Gen wurde als fluoreszierende Proteine exprimiert, die fluoreszieren, wenn das Kalzium in der Zelle zunimmt.
Eine Erhöhung des Kalziums auf diese Weise wird häufig als Ersatz für eine erhöhte physiologische Aktivität verwendet. Je mehr ein Muskel oder ein Augenlid oder Neuronen im Gehirnfeuer vorhanden sind, desto mehr "blinkt" es.
Durch die Konzentration auf das Gehirn konnten die Forscher die Zellaktivität in Echtzeit aufzeichnen.
Das klingt vielleicht nicht besonders bemerkenswert, aber es stellt sich heraus, dass diese Muster denen von Menschen unglaublich ähnlich sind.
Die Forscher glauben laut National Geographic, dass diese " ähnliche Schlafmuster bei Fischen und Säugetieren können angeboten werden Hinweise auf die Entwicklung des Schlafes bei unseren gemeinsamen Vorfahren was uns wiederum helfen könnte, die biologische Funktion des Einnickens besser zu verstehen. "
Dies könnte die wissenschaftliche Gemeinschaft dem Verständnis einen Schritt näher bringen. warum wir überhaupt schlafen . Bis heute gibt es wirklich keinen Konsens darüber scheinbar einfache Frage .
Die zuvor erwähnte Studie scheint darauf hinzudeuten, dass der Schlaf, insbesondere die REM-Stadien, einen sehr frühen evolutionären Nutzen gehabt haben muss und sich mehr entwickelt hat als 450 Millionen Jahre vor.
Aber es ist nicht nur aus evolutionärer Sicht interessant. Diese Art von Forschung mit Zebrafischen könnte den Weg für die Entwicklung zukünftiger Medikamente ebnen, die bei der Behandlung dessen helfen, was manche als a bezeichnet haben. wachsende Epidemie von Schlafentzug in vielen Ländern der Welt.
Was ist das Besondere am Zebrafisch?
Zebrafisch oder Danio rerio sind nicht nur auffallend schöne Kreaturen, sondern auch sehr nützlich für die wissenschaftliche Forschung.Sie gehören zur Familie der Elritzen Cyprinidae, sind in vielen Aquarien in beiden Häusern und, wie sich herausstellt, in Labors ein häufiger Anblick.
Für Menschen hat der Zebrafisch wenig wirtschaftlichen Wert für Lebensmittel oder als Futtermittel für andere Tiere, aber sie sind im Aquarienhandel sehr beliebt. Diese winzigen tropischen Süßwasserfische haben spezifische Eigenschaften, die sie aus verschiedenen Gründen ideal machen.
In ihrem embryonalen Entwicklungsstadium sind Zebrafische transparent. Dies macht sie für Wissenschaftler großartig, damit sie relativ leicht in ihre innere Arbeit blicken können.
Zebrafisch-Embryonen entwickeln sich ebenfalls sehr schnell und, wie sich herausstellt, ungefähr 70 Prozent Von unseren Genen gibt es ein Zebrafisch-Gegenstück. Vom befruchteten Ei bis zum Schlüpfen dauert eine freischwimmende Larve etwas weniger als drei Tage, und die Fische wachsen in etwa drei Monaten zur Reife.
Wenn Forscher also Änderungen im Grundgenom des Fisches vornehmen, können sie die Auswirkungen ihrer Arbeit sehr schnell erkennen. Änderungen können in kurzer Zeit analysiert und überprüft werden.
Aus diesem Grund Zebrafisch sind oft eines der häufigsten Tiere, die als Testpersonen oder Modellorganismen für die Entwicklung von Therapien für verschiedene Erkrankungen des Menschen verwendet werden. Sie sind auch sehr beliebt geworden, um Wissenschaftlern bei der Entwicklung einiger Behandlungen für Hirnstörungen zu helfen.
Interessanterweise sind Zebrafische eine der wenigen Fischarten, die es tatsächlich gegeben hat auch ins All geflogen . An Bord der ISS wurden Zebrafische verwendet, um die Auswirkungen der Schwerkraft auf die Muskelerhaltung bei Tieren zu untersuchen.
Wofür werden Zebrafische verwendet und was sind die Vorteile?
Wie bereits erwähnt, werden Zebrafische für viele wissenschaftliche Experimente verwendet. Tatsächlich werden sie seit den 1960er und 1970er Jahren zu diesem Zweck verwendet.
Bisher wurden Zebrafische für verschiedene Forschungsprojekte verwendet, unter anderem für Folgendes:
- Das Studium des Klonens
Entwicklungsbiologie
Onkologie
Toxikologie
Reproduktionsstudien
Teratologie
Genetik
Neurobiologie
Umweltwissenschaften
Stammzellenforschung
Regenerative Medizin
Muskeldystrophien
Evolutionstheorie
Was sind die Vorteile der Verwendung von Zebrafischen für Forschungszwecke?
Ihre Hauptvorteile für die Forschung sind wie folgt mit freundlicher Genehmigung von yourgenome.org :
Der Zebrafisch ist klein und robust.
Sie sind billiger zu pflegen als Mäuse .
Tagesanbruch löst Paarung im Zebrafisch aus andere Fische legen nur Eier im Dunkeln.
Zebrafische können in wöchentlichen Abständen Hunderte von Nachkommen hervorbringen, wodurch die Wissenschaftler reichlich versorgt werden. Embryonen zum Lernen.
Sie wachsen extrem schnell und entwickeln sich an einem Tag so stark wie ein menschlicher Embryo in einem Monat.
Zebrafischembryonen sind nahezu transparent, sodass Forscher die Entwicklung innerer Strukturen leicht untersuchen können. Jedes Blutgefäß in einem lebenden Zebrafischembryo kann nur mit einem Mikroskop mit geringer Leistung gesehen werden.
Da Zebrafischeier befruchtet werden und sich außerhalb des Körpers der Mutter entwickeln, ist sie ein idealer Modellorganismus für die Untersuchung der frühen Entwicklung.
Zebrafische haben eine ähnliche genetische Struktur wie Menschen. Sie teilen 70 Prozent von ihren Genen bei uns.
84 Prozent Gene, von denen bekannt ist, dass sie beim Menschen mit Krankheiten assoziiert sind, haben ein Zebrafisch-Gegenstück.
Als Wirbeltier hat der Zebrafisch die gleichen wichtigen Organe und Gewebe wie der Mensch. Ihre Muskeln, sein Blut, seine Niere und seine Augen haben viele Merkmale mit dem menschlichen System gemeinsam.
Zebrafische haben die einzigartige Fähigkeit, Herzmuskeln zu reparieren. Wenn beispielsweise ein Teil ihres Herzens entfernt wird, können sie ihn innerhalb weniger Wochen nachwachsen lassen. Wissenschaftler arbeiten daran, die spezifischen Faktoren herauszufinden, die an diesem Prozess beteiligt sind, um festzustellen, obDies wird ihnen helfen, Wege zu entwickeln, um das Herz bei Menschen mit Herzinsuffizienz oder bei Menschen mit Herzinfarkt zu reparieren.
Das Zebrafisch-Genom wurde vollständig zu einer sehr hohen Qualität sequenziert. Dies hat es Wissenschaftlern ermöglicht, zu erstellen Mutationen in mehr als 14.000 Gene um ihre Funktionen zu studieren.
Wie viel DNA teilen Menschen mit Zebrafischen?
Wir haben, wie bereits erwähnt, ziemlich viel mit Zebrafischen gemeinsam. verschiedene Quellen Zebrafische teilen sich tatsächlich herum 70 Prozent von ihrer DNA mit Menschen. Nicht nur das, 84 Prozent Gene im menschlichen Genom, von denen bekannt ist, dass sie mit Krankheiten assoziiert sind, haben Gegenstücke im Zebrafischgenom. Dies macht sie zu idealen Testpersonen für die Entwicklung von Gentherapien und Pharmazeutika.
Zebrafische haben wie Menschen auch ihre Genome vollständig sequenziert. Das ist praktisch.
Dies macht sie sehr nützlich in Forschungsprojekten, in denen Gene verändert und die Ergebnisse analysiert werden. Eine gute Metapher dafür wäre, ein Teil eines Autos zu entfernen und zu sehen, was passiert :
"Wenn beispielsweise das Lenkrad eines Autos entfernt wird, kann es nur in eine Richtung fahren", heißt es. Keith Cheng von der Penn State University in a Humangenomstudie von Zebrafischen.
"Da es unethisch ist, zufällige Gene beim Menschen zu modifizieren, verwenden wir Modellorganismen, bei denen die Funktion eines Gens" niedergeschlagen "oder" ausgeschlagen "wird. Infolgedessen können wir Mutationen in jedem Gen erzeugen. Forscher könnenBeobachten Sie das Ergebnis in mutierten Embryonen, manchmal in Lebensstadien von Erwachsenen. ", fügte er hinzu.