青春网讯(大学生记者 陈亮)利用斑马鱼来研究治愈人类疾病,是近年来全球热点科研项目。10月10日,斑马鱼1号染色体全基因敲除计划结题会暨第二届全国斑马鱼PI大会开幕式在武汉召开,由中国科学院水生生物研究所等单位组成的科学家团队宣布开幕。
2012年10月,国家斑马鱼资源中心在位于武汉的中国科学院水生生物研究所正式挂牌成立。此后,在中科院院士朱作言、孟安明等科学家的发起下,2013年2月,中国科学院水生生物研究所、北京大学、清华大学等单位牵头联合全国38家实验室启动了“斑马鱼1号染色体全基因敲除计划”。经过一年半的努力,中国科学家基本敲除了斑马鱼1号染色体上的1333个基因,这也是世界上科学家首次完成斑马鱼1号染色体全基因敲除计划,为研究人类疾病演化及治疗奠下科学基石。
据国家斑马鱼资源中心理事长、清华大学孟安明院士说:“通过这个项目,我们就可以为全世界提供大量的材料,扩大我国在这个领域的影响,这些数据将为人类疾病的研究提供更多具有临床应用价值的有效信息。”同时,这也是首次系统地、完整地研究斑马鱼基因,不仅被誉为中国生命科学史上的壮举,也是国际斑马鱼学界的大事件。另外,这项计划的所有科学材料和数据都通过国家斑马鱼资源中心免费向国内外学术界公开。
知识背景:身长约4厘米的斑马鱼,因其全身布满多条深蓝色条纹(似斑马)而得名,主要分布于孟加拉、印度、巴基斯坦、缅甸、尼泊尔的溪流。其基因和人类相似度达到87%,素有“水中小白鼠”之美誉。然而,与小白鼠相比,斑马鱼的繁殖力强、发育迅速、胚胎透明、体外受精、体外发育等生物学特征,更加便于科学研究,科研成本也更低,已经成为全球生命科学研究的新宠。据了解,我国目前有超过300个实验室正在开展以斑马鱼为对象的相关研究。
斑马鱼的鳍、鳞和部分心脏都可以再生,对人类截肢再生治疗意义重大。另外,包括感冒、白血病、各种各样的癌症、过劳死等在内的约2000种人类疾病能出现在斑马鱼身上。斑马鱼还是新药实验的“急先锋”,一些新药成分在被发现后先要在斑马鱼身上试用,以便能快速找到潜在的、可发挥作用的基因位点,然后再进入临床实验。雌性斑马鱼每批产卵300枚,胚胎在24小时内就可以发育成形,这种鱼的胚胎发育一天相当于人类胚胎在母体内发育21天,这使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验,进而研究病理演化过程并找到病因。目前,全世界研究斑马鱼已有30多年历史,迄今已鉴定有8000多种斑马鱼突变体(致病基因)。
基因敲除是指针对某个感兴趣的遗传基因,通过一定的基因改造过程,令特定的基因功能丧失,并研究可能进一步对相关生命现象造成的影响,进而推测该基因的生物学功能。