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믿을 수 없을 정도로 유용한 Zebrafish : 수면 과학에서의 응용

믿을 수 없을 정도로 유용한 Zebrafish : 수면 과학에서의 응용

Zebrafish는 놀라운 생물입니다. 그들은 전 세계의 많은 수족관에서 흔하게 발생하며 과학 연구에도 매우 유용합니다.

중요한 돌파구를 만드는 데 사용되는 한 영역은 수면 연구입니다. 최근 연구에서 연구자들은 우리가 왜자는 이유를 이해하는 데 한 걸음 더 가까워 질 수 있습니다.

또한 수면 부족 및 기타 수면 관련 장애에 대한 더 나은 치료법의 문을 열 것입니다.

관련 :이 돌연변이 제브라 피쉬 연구는 미래의 자폐증 치료에 도움이 될 수 있습니다.

수면 연구에서 제브라 피쉬의 역할

Zebrafish는 과학 연구를위한 일반적인 실험 동물입니다. 신약을 만드는 것부터 자폐증 치료법을 연구하는 것까지, 그들은 이것에 이상적인 특정 특성을 가지고 있습니다.

최근의 일부 연구에서는이를 사용하여 수면 뒤에 숨은 신비를 이해하는 데 도움이되었습니다. 예를 들어, 연구원들은 Journal에 발표 된 최근 연구에서 Zebrafish의 뇌에서 수면 패턴을 식별 할 수있었습니다.자연.

유전 공학과 특별히 개발 된 기술의 조합을 사용하여 전체 제브라 피시를 스캔함으로써 팀은 몇 가지 흥미로운 발견을했습니다. 그들이 삽입 한 유전자는 세포 내 칼슘이 증가 할 때 형광을 발하는 형광 단백질로 발현되었다.

이러한 방식으로 칼슘의 증가는 종종 증가 된 생리적 활동의 대용 물로 사용됩니다. 따라서 근육이나 눈꺼풀 또는 뇌의 뉴런이 더 많이 발화할수록 더 많이 "깜박입니다".

뇌에 집중함으로써 연구자들은 실시간으로 세포 활동을 기록 할 수있었습니다.

이것은 그다지 놀랍지 않게 들릴지 모르지만 이러한 패턴은 인간의 패턴과 엄청나게 유사하다는 것이 밝혀졌습니다.

내셔널 지오그래픽 (National Geographic)에 따르면 연구자들은 "어류와 포유류의 유사한 수면 패턴이 우리 공통 조상들의 수면 진화에 대한 단서를 제공 할 수 있으며, 이는 결국 끄덕임의 생물학적 기능을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다"라고 믿습니다.

이것은 과학계가 우리가 왜 잠을자는 이유를 이해하는 데 한 걸음 더 가까워 질 수 있습니다. 지금까지이 겉보기에 단순한 질문에 대한 합의는 없습니다.

이전에 언급 한 연구는 수면, 특히 REM 단계가 매우 초기 진화 적 이점을 가져 왔음에 틀림 없다는 것을 보여줍니다. 4 억 5 천만년 전에.

그러나 진화론 적 관점에서 볼 때 흥미로운 것은 아닙니다. 제브라 피시와 관련된 이러한 종류의 연구는 전 세계 많은 국가에서 증가하는 수면 부족의 전염병을 치료하는 데 도움이되는 미래의 약물을 개발할 수있는 길을 열 수 있습니다.

제브라 피쉬의 특별한 점은 무엇입니까?

Zebrafish (또는 다니오 레 리오)은 놀랍도록 아름다운 생물 일뿐만 아니라 과학 연구에도 매우 유용합니다. 그들은 미노 어류 (Cyprinidae)에 속하며 두 가정의 많은 수족관에서 흔히 볼 수 있으며 실험실에서도 발견됩니다.

인간에게 제브라 피쉬는 음식이나 다른 동물의 사료로 경제적 가치가 거의 없지만 수족관 거래에서 매우 인기가 있습니다. 이 작은 열대 민물 고기는 다양한 이유로 이상적인 특성을 가지고 있습니다.

배아 발달 단계에서 zebrafish는 투명합니다. 이것은 과학자들이 상대적으로 쉽게 내부 작업을 들여다 볼 수있게 해준다.

Zebrafish의 배아는 또한 매우 빠르게 발달하며 70 % 우리 유전자 중에는 제브라 피쉬에 상응하는 유전자가 있습니다. 수정란에서 자유롭게 헤엄 치는 유충으로 부화하는 데는 3 일이 조금 걸리고 물고기는 약 3 개월 만에 성숙합니다.

따라서 연구자들이 물고기의 기저 게놈을 변경하면 작업의 효과를 매우 빠르게 확인할 수 있습니다. 변경 사항을 신속하게 분석하고 검토 할 수 있습니다.

이 때문에 zebrafish는 다양한 인간 의학적 상태에 대한 치료법 개발을위한 실험 대상 또는 모델 유기체로 사용되는 가장 일반적인 동물 중 하나입니다. 그들은 또한 뇌 질환에 대한 일부 치료법 개발에서 과학자를 돕는 데 매우 인기가 있습니다.

흥미롭게도 제브라 피쉬는 실제로 우주로 날아간 몇 안되는 어종 중 하나입니다. ISS에서 zebrafish는 동물의 근육 유지에 대한 중력의 영향을 조사하는 데 사용되었습니다.

Zebrafish는 무엇에 사용되며 어떤 이점이 있습니까?

이미 언급했듯이 제브라 피시는 많은 과학 실험에 사용됩니다. 실제로 1960 년대와 1970 년대부터 이러한 목적으로 사용되었습니다.

지금까지 zebrafish는 다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 연구 프로젝트에 사용되었습니다.

  • 복제 연구
  • 발달 생물학

  • 종양학

  • 독물학

  • 생식 연구

  • 기형 학

  • 유전학

  • 신경 생물학

  • 환경 과학

  • 줄기 세포 연구

  • 재생 의학

  • 근이영양증

  • 진화론

연구에 제브라 피시를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

연구에 대한 주요 이점은 다음과 같습니다 (yourgenome.org 제공).

  • 제브라 피시는 작고 튼튼합니다.

  • 그들은 쥐보다 유지 비용이 저렴합니다.

  • 일광이 끊기면 제브라 피쉬의 교미가 시작됩니다 (다른 물고기는 어둠 속에서만 알을 낳습니다).

  • Zebrafish는 매주 수백 마리의 새끼를 생산할 수있어 과학자들에게 충분한 공급을 제공합니다.배아 공부하다.

  • 그들은 인간 배아가 한 달에 발달하는 것만 큼 하루 만에 매우 빠른 속도로 성장합니다.

  • Zebrafish 배아는 거의 투명하여 연구자들이 내부 구조의 발달을 쉽게 조사 할 수 있습니다. 살아있는 제브라 피시 배아의 모든 혈관은 저출력 현미경을 사용하여 볼 수 있습니다.

  • 제브라 피쉬 알은 수정되어 어미의 몸 밖에서 발달하기 때문에 조기 발달 연구에 이상적인 모델 유기체입니다.

  • Zebrafish는 인간과 유사한 유전 적 구조를 가지고 있습니다. 그들은 공유한다 70 % 우리와 함께 그들의 유전자의.

  • 84 %인간의 질병과 관련된 것으로 알려진 유전자 중 제브라 피쉬에 상응하는 유전자가 있습니다.

  • 척추 동물 인 제브라 피쉬는 인간과 동일한 주요 기관과 조직을 가지고 있습니다. 그들의 근육, 혈액, 신장 및 눈은 인간 시스템과 많은 특징을 공유합니다.

  • Zebrafish는 심장 근육을 복구하는 독특한 능력을 가지고 있습니다. 예를 들어, 심장의 일부가 제거되면 몇 주 안에 다시 성장할 수 있습니다. 과학자들은이 과정에 관련된 특정 요인을 알아 내고 이것이 심장 마비가있는 사람이나 심장 마비를 겪은 사람들의 심장을 복구하는 방법을 개발하는 데 도움이되는지 확인하기 위해 노력하고 있습니다.

  • zebrafish 게놈은 매우 높은 품질로 완전히 시퀀싱되었습니다. 이것은 과학자들이돌연변이 이상 14,000 개의 유전자 그들의 기능을 연구합니다.

인간은 Zebrafish와 얼마나 많은 DNA를 공유합니까?

앞에서 언급했듯이 우리는 제브라 피쉬와 많은 공통점이 있습니다. 다양한 출처에 따르면 제브라 피시는 실제로 70 % 인간과 DNA의 뿐만 아니라, 84 % 질병과 관련된 것으로 알려진 인간 게놈의 유전자 중 제브라 피시 게놈에 대응하는 유전자가 있습니다. 이것은 유전자 치료 및 의약품 개발에 이상적인 시험 대상이됩니다.

인간과 마찬가지로 Zebrafish는 게놈이 완전히 배열되어 있습니다. 편리합니다.

이것은 유전자가 변경되고 결과가 분석되는 연구 프로젝트에서 매우 유용합니다. 이것에 대한 훌륭한 은유는 자동차 한 조각을 제거하고 무슨 일이 일어나는지 보는 것입니다.

"예를 들어 자동차의 핸들이 제거되면 한 방향으로 만 이동할 수 있습니다."라고 Penn State University의 Keith Cheng은 zebrafish의 인간 게놈 연구에서 말했습니다.

"인간에서 임의의 유전자를 수정하는 것은 비 윤리적이므로 우리는 한 유전자의 기능이 '누락'되거나 '누락 된'모델 유기체를 사용합니다. 결과적으로 우리는 모든 유전자에 돌연변이를 만들 수 있습니다. 연구자들은 돌연변이 배아의 결과를 관찰 할 수 있으며, 때로는 성인의 단계까지 진행됩니다. " 그는 덧붙였다.


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