近年來，國內(nèi)制備大小鼠遺傳模型的企業(yè)紛紛上市，這充分顯示了動物模型在生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和藥物開發(fā)中的重要性?？墒?，很多朋友經(jīng)常抱怨：

“郁悶，我要做的基因居然沒有現(xiàn)成的敲除小鼠品系！"

“找個合作的SPF小鼠養(yǎng)殖平臺怎么這么難啊？"

“找公司定做敲除小鼠模型時間太長了，我的課題等不及了呀！"

“崩潰，我的小鼠產(chǎn)了幾窩了，每次就產(chǎn)幾只，我一只純合子都沒拿到！"

……

您是否也會因為相同的問題影響了研究課題的進(jìn)展呢？解決上述這些難題，選擇斑馬魚基因編輯模型就對啦！

Q：模式動物斑馬魚我聽說過，但不是很了解，能簡單介紹一下斑馬魚嗎？

A：斑馬魚是一種亞熱帶淡水魚類，是應(yīng)用廣泛的重要脊椎類模式生物。斑馬魚由于養(yǎng)殖方便、繁殖周期短、產(chǎn)卵量大、胚胎體外受精、體外發(fā)育、胚體透明，便于實驗室開展大規(guī)模研究。目前，斑馬魚已經(jīng)成為繼大小鼠之后的三大模式動物，其與人類的基因同源性高達(dá)87%，生理、發(fā)育和代謝與哺乳類動物高度相似，能可靠模擬和預(yù)測人類生理、病理過程。因此，斑馬魚模型已被科學(xué)家們廣泛應(yīng)用于人類各種疾病的研究及功能性食品、化妝品、藥品的功效及安全性評價中。

圖為fgfr3基因敲除影響斑馬魚的骨骼發(fā)育（參考文獻(xiàn)：Xianding Sun等，Theranostics，2021）

Q：太贊了，斑馬魚表型這么明顯！可是我們實驗室沒做過斑馬魚呢，我要怎么將斑馬魚模型結(jié)合我的課題呢？

A：斑馬魚易養(yǎng)殖且無需SPF級別的養(yǎng)殖條件，僅需標(biāo)準(zhǔn)的水循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)即可，實驗室小規(guī)模養(yǎng)殖成本不高；

其次，即使自己實驗室不想養(yǎng)殖斑馬魚，目前國內(nèi)已有多個成熟的企業(yè)幫助您制備各種轉(zhuǎn)基因和基因敲除斑馬魚模型，制備的斑馬魚成年后每周可以產(chǎn)卵，每次可產(chǎn)卵數(shù)百枚，不會存在基因編輯的純合子斑馬魚不夠用的情況；

再次，環(huán)特生物等國內(nèi)許多斑馬魚相關(guān)企業(yè)可提供多種斑馬魚研究技術(shù)服務(wù)，可輔助您完成多項斑馬魚實驗。

Q：我聽說制備穩(wěn)定的斑馬魚遺傳品系需要好幾個月呢，再拿到純合子又要幾個月？

A：單從穩(wěn)定遺傳品系的制備這方面來看，斑馬魚確實需要和大小鼠差不多的時間。但是，從整體的實驗周期上來看，斑馬魚會遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于大小鼠。

原因有兩個：1、斑馬魚產(chǎn)卵量大，基因編輯操作簡便，可以通過增加基因編輯胚胎的數(shù)量來快速獲得足夠的穩(wěn)定遺傳品系，以滿足后續(xù)實驗需求。2、單從實驗?zāi)康某霭l(fā)，我們可以通過一些瞬時的敲降和過表達(dá)的方式來快速驗證一些基因在生物整體上的影響。以上兩點大小鼠很難經(jīng)濟(jì)又高效地實現(xiàn)，因此，相較于大小鼠，斑馬魚用于遺傳因素相關(guān)的研究具有明顯的時間優(yōu)勢。

圖為利用mafei啉敲降gnai2a基因影響斑馬魚淋巴管的發(fā)育（參考文獻(xiàn)：Daoxi Lei等，iScience，2021）

圖為利用CRISPR/Cas9技術(shù)瞬時敲除gjd1a基因(gjd1a Crispant)影響斑馬魚神經(jīng)元電突觸的發(fā)育（參考文獻(xiàn)：Arish N Shah等，Nature Methods，2015）

Q：哇，斑馬魚的圖片也太漂亮了吧，我也能拿到這么好看的圖片嗎？

A：斑馬魚胚胎透明，非常適合活體成像，并且可以長時間跟蹤觀察，因此依靠各種常規(guī)的熒光顯微鏡可獲得高質(zhì)量的成像圖片。目前，科學(xué)家已開發(fā)出各種各樣的熒光標(biāo)記的斑馬魚遺傳品系，您可根據(jù)自己的研究方向選擇不同的遺傳標(biāo)記品系開展研究工作。

另外，斑馬魚轉(zhuǎn)基因技術(shù)非常成熟，可從斑馬魚相關(guān)企業(yè)快速定制標(biāo)記特定細(xì)胞的遺傳模型滿足您的研究需要。

Q：我想利用斑馬魚模型研究得更深入點，斑馬魚敲入品系好做嗎？比如說點突變、條件性敲除等等。

A：目前，在斑馬魚中已成功建立多種敲入技術(shù)，包括定點插入、點突變、條件性敲除等等技術(shù)，而且國內(nèi)斑馬魚基因編輯企業(yè)可提供成熟的技術(shù)服務(wù)，因此，不用擔(dān)心各種復(fù)雜的斑馬魚遺傳品系制備，他們會提供多種方案滿足各種制備需求。

圖為Cre誘導(dǎo)kdrl敲除影響斑馬魚的血管生成（參考文獻(xiàn)：Shanye Gu等，Journal of Molecular Cell Biology，2020）

Q：厲害厲害！如果我想使用斑馬魚模型開展研究，到底要選擇哪種方法適合我的課題呢？

A：總的來說，需要根據(jù)基因的特征以及研究目的來選擇研究周期相對短、成本相對低的方法來完成我們的課題。

比如，快速研究基因在胚胎發(fā)育早期中的功能，可選擇在受精卵中注射mafei啉、CRISPR mix、mRNA、DNA等可瞬時作用的方法；

快速研究基因在發(fā)育晚期或成年期的功能，可選擇CRISPR mix、DNA等可持續(xù)作用一段時間的方法；

長期研究特定基因功能，可選擇制備穩(wěn)定的基因敲除（功能缺失）或轉(zhuǎn)基因（過表達(dá)野生型或點突變基因）品系等；

研究未知基因的表達(dá)特征和功能，可選擇使用定點插入的方法來制備穩(wěn)定敲入品系；

需要研究基因特定位點功能或需要實現(xiàn)時空表達(dá)調(diào)控，可選擇通過基因置換方法構(gòu)建基因點突變或條件性敲除品系。

Q：斑馬魚簡直神了，這么多科研需求都有對應(yīng)的方案來滿足，斑馬魚太好了！

A：是的，科學(xué)家已利用斑馬魚模型開展多個熱門方向的研究，比如近幾年開發(fā)的在斑馬魚中移植人源腫瘤細(xì)胞構(gòu)建斑馬魚移植瘤模型，尤其是構(gòu)建斑馬魚PDX（patient-derived xenograft）模型，其可能在未來個性化醫(yī)療中具有廣泛的應(yīng)用前景。

相對于大小鼠模型，其實斑馬魚在研究中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我們期待更多科學(xué)家加入到斑馬魚研究中來，告訴我們您對斑馬魚模型的奇思妙想，讓我們共同發(fā)掘斑馬魚模型的研究和應(yīng)用價值！

圖為利用人源肺癌細(xì)胞系構(gòu)建斑馬魚肺癌移植瘤模型研究長鏈非編碼RNA在肺癌進(jìn)展中的功能

環(huán)特生物為您提供各種斑馬魚CRISPR基因敲入、敲除、定制轉(zhuǎn)基因技術(shù)服務(wù)以及斑馬魚疾病模型開發(fā)等相關(guān)服務(wù)，助力基因功能研究！

斑馬魚基因敲入技術(shù)與基因置換技術(shù)，為您利用斑馬魚遺傳模型鋪平道路，與您攜手推動生物科學(xué)和人類健康事業(yè)發(fā)展！

如果您對斑馬魚模型及斑馬魚基因編輯技術(shù)感興趣，歡迎聯(lián)系我們！