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CZRC色素突变品系介绍1

作者:xiexunwei 发布时间:2017/2/10 11:00:00

    斑马鱼色素细胞起源于神经脊,主要包含黑色素细胞,黄色素细胞和银色素细胞3种,组成标志性的斑马状条纹。斑马鱼的早期色素形成于受精后大约24小时,点状分布于全身皮肤和视网膜中。14天以前的斑马鱼胚胎已经初具由黑色素细胞和银色素细胞组成的条纹,而黄色素细胞广泛分布于体侧使鱼体整体呈淡黄色。斑马鱼的黑色素细胞继续增多,进一步重组形成规则的条纹图案,到28天时斑马鱼幼鱼体侧将形成2道条纹。随着时间的推移条纹还会进一步形成,斑马鱼鱼体上的深色部分主要由黑色素细胞和银色素细胞组成,而浅色部分主要由黄色素细胞和银色素细胞组成(David M. Parichy 2000)。

    国家斑马鱼资源中心保存了多个色素相关基因突变品系,已经在中心网站发布,列表如下

CZ Number

Line Name

CZ73

mitfaw2/w2;roya9/a9 (AB)

CZ144

slc45a2ihb64(AB)

CZ145

slc45a2ihb65(AB)

CZ146

slc45a2ihb66(AB)

CZ66

csf1raj4e1/+(AB)



    这些品系中突变的色素相关基因分别参与到不同的生理过程,影响了色素细胞形成过程或后期的稳定,下面将逐一介绍。
    CZ73(mitfaw2/w2;roya9/a9,Crispr mutant)是一个双基因突变品系,这两个基因分别影响了黑色素细胞和银色素细胞的形成,这个品系从胚胎期直至成年,鱼体几近透明,可以清晰地观察到鱼体的肌肉和内脏组织。这个品系不仅通体透明,且可育,易于饲养,非常适用于活体实验和药物筛选工作中。 其中的突变基因之一Mitfa,对于黑色素细胞的形成至关重要。另一个为自然发生的突变,导致银色素的形成完全受阻,赋予斑马鱼鱼体透明的外观(Richard Mark White 2008)。

    CZ144-CZ146这3个品系中的突变基因均为slc45a2,只是突变后的序列有所差异。slc45a2基因参与色素形成过程,被认为是眼皮肤白化病4型(OCA4)的致病基因。OCA4在日本白化病群体中占多数,病人表现为淡金色或白色毛发和不同程度的视网膜色素上皮细胞缺失。Slc45a2基因不仅影响皮肤黑色素的形成,还对色素瘤的抵抗能力有所影响(Dooley, Schwarz et al. 2013)。

    CZ66(Csf1raj4e1/+;panther mutant)中的黑色素细胞和银色素细胞形成正常,仅黄色素细胞的生成受阻,成体中无法形成标志性的斑马条纹,全身散布着黑色细点,且由于没有黄色素细胞,整个鱼体呈灰暗色。该品系突变的基因为集落刺激因子1受体(csf1r),也称为fms,编码一种III型酷氨酸激酶受体,是色素模式基因kit的同源基因。Fms主要在黄色素前体细胞中表达,在斑马鱼成鱼条纹形成的过程中促进黑色素细胞的死亡和迁移以形成正确的模式(David M. Parichy 2000)。

 

    参考文献

David M. Parichy, D. G. R., Barry Paw, Leonard I. Zon and Stephen L. Johnson (2000). "An orthologue of the kit-related gene fms is required for development of neural crest-derived xanthophores and a subpopulation of adult melanocytes in the zebrafish, Danio rerio."Development127: 3031-3044

Dooley, C. M., H. Schwarz, et al. (2013). "Slc45a2 and V-ATPase are regulators of melanosomal pH homeostasis in zebrafish, providing a mechanism for human pigment evolution and disease."Pigment Cell Melanoma Res26(2): 205-217.

Richard Mark White, A. S., Christopher Burke, Teresa Bowman, Jocelyn LeBlanc, Craig Ceol, Caitlin Bourque, Michael Dovey, Wolfram Goessling, Caroline Erter Burns, and Leonard I. Zon (2008). "Transparent adult zebrafish as a tool for in vivo transplantation analysis."Cell Stem CellFebruary 7; 2(2): 183–189.

 

 

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