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(Xenopus  laevis)的近亲-Xenopus  tropicalis,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(Xenopus  laevis) 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(functional  genomics)  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，Enrique  Amaya  在剑桥的研究小组首度成功的建立基因转殖蛙(transgenic  Xenopus  laevis)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-  Xenopus  tropicalis。  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 antisense  morpholino  oligonucleotide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Xenopus  tropicalis作为发育生物学研究的重要模式动物仍将独领风骚。

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