Modele dania pręgowanego dla ludzkich mechanizmów regulacji genów i chorób
W ostatnich latach, danio pręgowany (Danio rerio) stał się nowym organizmem modelowym do biomedycznego badania rozwoju kręgowców. Cechuje się unikalną kombinacją cech, tj. krótkim cyklem życiowym, niewielkim rozmiarem i wydajnymi procedurami rozmnażania. Łącznie, cechy te sprawiają, że danio pręgowany jest idealnym organizmem do prowadzenia badań genetyki klasycznej oraz badań małych cząstek, w tym toksykologii. Ponadto, przezroczysty embrion i larwy dają niepowtarzalną możliwość obserwowania ruchu komórek i ekspresji genów w rozwijającym się organizmie. Celem finansowanego przez UE projektu ZF-HEALTH (Zebrafish regulomics for human health) było przeprowadzenie wysokowydajnego fenotypowania genów regulujących istotnych z punktu widzenia ludzkich chorób. W związku z tym konsorcjum wykorzystało technologie i koncepcje opracowane we wcześniejszym projekcie ZF-MODELS. Wykorzystując technologię TILLING naukowcy zidentyfikowali 43098 wyłączonych alleli w 16096 genach i przeprowadzili morfologiczne i behawioralne fenotypowanie dla 2569 genów. Pozwoliło to na identyfikację ponad 200 anormalnych fenotypów, które następnie powiązano ze specyficznymi profilami transkrypcyjnymi i behawioralnymi. Dodatkowo, naukowcy scharakteryzowali wzmacniacze transkrypcji genów chorób ludzkich i korzystając z bioinformatyki wykryli wysoce zakonserwowane elementy niekodujące. Innym istotnym rezultatem projektu było uzupełnienie informacji w interaktywnym atlasie mózgu danio pręgowanego o dane i obrazy ekspresji genów mózgu. Ponadto dzięki badaniom małych cząsteczek, konsorcjom zidentyfikowało kilka związków, które mogą być wykorzystywane w chorobach u ludzi, np. w przypadku deficytu uwagi, raku nabłonkowym czy wielotorbielowatości nerek. Oprócz poszerzania naszej fundamentalnej wiedzy o kluczowych procesach rozwojowych, wyniki badania ZF-HEALTH to również modele chorób o wysokiej wartości dla medycyny klinicznej. Funkcjonalna charakterystyka wzmacniaczy transkrypcji pomoże interpretować dane o różnorodności genetycznej ludzi, podczas gdy zidentyfikowane małe cząsteczki mogą być kandydatami na leki.
Słowa kluczowe
Danio pręgowany, regulacja genów, ZF-HEALTH, wzmacniacz transkrypcji, badanie małych cząstek
