研究胚胎发育的模式动物:Xenopus tropicalis/laevis
研究胚胎发育的新模式动物:Xenopus tropicalis来源:周身全 中国科学技术信息研究所
日期: 2002-12-05
非洲爪蟾(Xenopuslaevis)的近亲-Xenopustropicalis,将会把Xenopus从胚胎发育的基础研究推进到功能性基因的研究层次。
非洲爪蟾(Xenopuslaevis) 被当作发育生物学研究的重要模式动物已长达一世纪。非洲蟾除了在发育生物学上的重要贡献外,它也被大量应用在细胞周期及讯息传递领域的研究。因为非洲爪蟾的胚胎具有许多优点;像是其胚胎在体外发育,可在实验室里轻易的培养。而且它的受精卵很大,可在胚胎上做移殖手术并观察移殖对胚胎发育的影响。以荷尔蒙注射雌蛙,可让其在一年四季的任何时间产卵,实为研究发育的一大优势。
尽管如此,非洲爪蟾的胚胎发育研究还是受限于两项严重的缺陷。一、其发育周期过长,从受精发育至成熟具生殖能力的成蛙需时一年。在如今发育生物界一日千里的竞争研究环境中,这项缺点对研究学者而言是时间的大浪费。二、其基因为四倍体(tertraploid),也就是其基因里有许多类似重复的序列。这项天然的基因特性,让非洲爪蟾在后基因时代里丧失作功能性基因组(functionalgenomics)研究的潜力。相对于其它模式动物(线虫、果蝇、老鼠)而言,这是极吃亏的弱势。
当然,发育生物界永远都令人振奋的消息。1996年,EnriqueAmaya在剑桥的研究小组首度成功的建立基因转殖蛙(transgenicXenopuslaevis)的技术。基因转殖蛙所需的研究经费相对于基因转殖鼠而言少的很多。且研究人员可以在一天内制造数以百计的基因转殖蛙。
近年来,非洲爪蟾的研究学者引进一新的模式动物-Xenopustropicalis。X.tropicalis在演化上为非洲爪蟾的近亲。其外型与非洲爪蟾类似,但体型却只有一半,且发育周期只需半年。最重要的是,其基因特性与其它的模式动物一样为双倍体 (diploid)。而新的研究报告也证明几乎所有使用在非洲爪蟾的研究技术,包括基因转殖、原位杂交、一次抗体、核酸探针等,都可轻易的应用在X.tropicalis上。这些结果对于以非洲爪蟾作胚胎研究模式动物的学者而言,实有人定胜天的喜悦。再加上千禧年时才刚建立以 antisensemorpholinooligonucleotide微注射至非洲爪蟾的胚胎,可以忠实地”踢除”其标地基因。这些振奋人心的结果也说服了美国国家卫生院及其它机构着手进行X.tropicalis的基因组译码计划,预计2006年即可全部完成。寄望X.tropicalis能继续延续非洲爪蟾在发育生物研究的既有优势,并扩充应用其在功能性基因组的研究上。
在未来数年甚至下个世纪,以Xenopustropicalis作为发育生物学研究的重要模式动物仍将独领风骚。 非常感谢啊!
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