斑马鱼的繁殖和发育
斑马鱼已经成为研究遗传学和发育生物学的常用模型。斑马鱼的身体是透明的,这使得它们在发育的早期阶段能够在细胞水平直接观察到组织的形态发生。而且,斑马鱼很容易进行基因操作,这使得研究者能够在研究和人类的基因相似度极高的脊椎动物的发育过程中决定基因表达的效果。
本视频对斑马鱼发育的主要阶段提供了简单的概述,并集中讨论在受精后的前24小时。该讨论将从由一个细胞构成的接合子或者卵裂球开始,它位于卵黄球的顶端。卵裂球的分裂将产生胚胎,它将在几个小时内含有成千上万个细胞。下一步将解释通过神奇的细胞移动产生外包而形成原肠胚,然后再揭示它们是如何将大量的细胞改造并进入一个移动的胚胎,在仅仅一天内形成一个跳动的心脏。我们还将介绍胚胎发育的孵化期,在这个阶段,它们会成为能够游泳和捕食的幼虫。中间还会插入照顾斑马鱼幼虫的重要提示,包括如何将斑马鱼在指定的设备中培养到成年,该设备也称保育室。最后,本视频将会介绍几种常用的用于研究胚胎发育的技术,来阐述斑马鱼是如何帮助我们更好的理解人类的发育和疾病。
斑马鱼育种和胚胎的操作
斑马鱼是一种重要的模式生物。它对发育生物学的研究特别有用。首先,斑马鱼多产,每星期能产生几百个后代,因此,很容易收集到大量的胚胎用于高样本数研究。其次,斑马鱼发育速度快,而且胚胎透明,这使得我们能方便观测发育进程。
本短片展示了收集新受精斑马鱼胚胎的步骤。我们首先简单回顾了斑马鱼的交配行为,然后我们介绍了在特殊的实验室繁育鱼缸内建立杂交系。这种鱼缸可以让我们控制斑马鱼的交配。同时我们还说明了设置好鱼缸后在早上激发排卵(也叫大量排卵)的条件。接下来我们介绍了胚胎操作的关键技术,包括用化学物质PTU和脱氯作用抑制色素的产生以及去除包围胚胎的壳样的膜(卵壳)。最后,我们还介绍了这些技术在发育生物学研究中的实际应用。
斑马鱼显微注射技术
采用斑马鱼做为模型的一个突出优点是对它们进行遗传操作非常方便,对它们的早期胚胎进行显微注射即可。通过这种技术,含有遗传物质或者沉默表达框架的的溶液会被注入囊胚细胞:它们是位于新受精卵卵黄上方的胚胎细胞。将遗传物质导入细胞质一般是通过直接注射囊胚细胞,或者先注入卵黄再通过细胞质的自然流动导入囊胚细胞。成功的遗传学操作会带来一定数量的胚胎表型,用于阐明其发育的遗传学机制。
本短片介绍了斑马鱼胚胎的显微注射。我们将先回顾该技术的基本工具,包括注射装置和显微注射器,它可以通过空气压力脉冲来控制液体的流动。然后会阐述重要的准备工作,例如灌制琼脂板,用以在注射过程中稳定胚胎,以及校正显微注射装置。接下来我们会展示显微注射过程包括什么时候在什么部位注射等实验技巧。最后,我们会讨论显微注射技术的应用,包括通过mRNA注射获得基因过量表达,通过注射反义吗啉环寡核苷酸来沉默基因,以及利于经过特殊基因工程操作的质粒DNA产生转基因斑马鱼。
核酸性酶的发现 - 托马斯·罗伯特·切赫
本视频由科普中国和生物医学大讲堂出品
托马斯·罗伯特·切赫,在本次讲座中讲述了他那令人激动的实验,如何发现RNA可以催化来切割和连接生成化学键。在此之前发现,大多数科学家认为,只有蛋白质可以进行催化的生物反应。这项工作的重要性已被公认的1989诺贝尔化学奖。
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如何在斑马鱼完整胚胎样本中使用RNAscope®技术进行研究
整胚原位杂交是在完整胚胎和组织中研究基因时空表达模式的有力工具。但现有的实验方法无法准确的直接检测RNA,而且操作耗时,结果和蛋白表达水平不一致。新一代原位定量杂交技术RNAscope®可以在斑马鱼整胚上实现快速高效、精准定量、特异性的多重RNA原位检测。该webinar由美国ACD公司(Advanced Cell Diagnostics, Inc., California, USA)邀请德国Münster大学细胞生物学研究所Erez Raz教授实验室两位研究员Azadeh Paksa 和 Theresa Gros介绍他们利用RNAscope®技术实现斑马鱼整胚上同时原位检测3个RNA分子进行三维荧光分析。详细介绍了实验操作过程,如何优化条件,降低信噪比以及RNAscope®技术相比传统原位杂交技术的绝对优势。
ACD公司提供RNAscope®原位定量杂交专利技术和产品,详细信息请访问ACD官网www.acdbio.com。更多中文资料请关注中国官方微信号(ACD_China)咨询。
文章题目: Simultaneous high-resolution detection of multiple transcripts combined with localization of proteins in whole-mount embryos. Gross-Thebing T, Paksa A, Raz E. BMC Biol. 2014 Aug 15;12(1):55.
马小京:靶向自分泌CCL5-CCR5轴重编程免疫抑制性骨髓细胞和再生抗肿瘤免疫
介绍了肿瘤微环境中的免疫细胞,髓源性抑制细胞(MDSC)的来源,提到MDSC的数量与癌症病人病情负相关,提到了三阴性乳腺癌(TNBC)及TNBC中的CCL5等相关内容。
马洁:参与肠道炎癌转化的细胞及因子
介绍了IBD与CAC相关内容,提到了粒细胞集落刺激因子,G-CSF的临床应用,G-CSF在肿瘤患者中的表达,G-CSF影响肿瘤发展示意图等。
“基因编辑技术助力斑马鱼应用” 空中讲坛
近年来,斑马鱼基因编辑技术在基因敲除、基因敲入、转基因订制及表观遗传修饰等方面的应用日益广泛,为基因组研究、研发新的癌症治疗方法、攻克遗传性疾病等提供了全新的研究切入点及应用方向,也让我们见证着生物学上的突破对人类生命质量提高的巨大影响力。
创新斑马鱼技术,助力医药产业
新发展近年来,斑马鱼技术在中药、创新药等诸多领域的应用日益广泛。随着科学研究的不断深入,通过斑马鱼模型筛选发现的新药不断进入临床试验,包括但不限于心脏病、肿瘤、脂肪肝、糖尿病、骨质疏松等多种人类疾病。 斑马鱼模型用于药物筛选发现始于20世纪90年代,由于其发育、代谢与哺乳动物高度相似,基因与人类同源性达87%,能可靠模拟和预测人类生理与病理,且具有快速、经济、预测性好、可比度高等优势,目前,斑马鱼技术已迅速成为人类疾病模型构建、药物筛选发现和药效评价的“新星”。 环特生物通过将其应用于创新药筛选、毒性筛查、安全性评价等,为客户提供更优质、更安全的药物安全生物测试解决方案。通过斑马鱼技术,在药物开发的早期阶段对不安全的化合物进行快速筛除,可以大大提高药物筛选的效率,缩短新药研发周期,降低药物的研发成本,提高新药研发的成功率。 那么,全球医药产业呈现出怎样的研发趋势?Top—down斑马鱼体内药物快速发现的趋势是怎样的?如何利用最前沿的生物检测科技——“水中小白鼠”斑马鱼技术助力药物快速发现?斑马鱼技术在药物筛选发现中的应用又有哪些?…… 杭州环特生物科技股份有限公司首席技术官朱晓宇博士,受邀于10月24日(下周一)下午14:00在生物医药新媒体门户平台——生物谷空中论坛,在线分享主题报告——《浅谈斑马鱼技术在药物评价及科研中的应用》,一起探讨斑马鱼技术在药物领域的应用探索实践,期待您扫码观看交流!