A halak nem a legintelligensebb állatok, de az Adelaide Egyetem genetikusai szerény zebrahalak agyából tanulnak az élet nagy titkairól.
Tanulmányaikat az ARC Fejlődés Molekuláris Genetikai Kutatóközpontjában végzik. Dr. Michael Lardelli ott dolgozik zebrahallal, és olyan géneket keres, amelyek az agy fejlődésének legkorábbi szakaszában expresszálódnak, amikor az első sejtjei keletkeznek, és a jövő agya különböző alrégióira oszlik.
„A zebrahal a fejlődési genetika másik két igáslójának, az egérnek és az ecetlégynek a legjobb tulajdonságait egyesíti” – mondta Dr. Lardelli."Mivel egerekkel és legyekkel is dolgoztam, szerelem volt első látásra, amikor megláttam egy fejlődő zebrahal embriót,"
A zebrahal (Danio rerio) egy körülbelül 3 cm hosszú édesvízi hal, nevét a testén végigfutó fekete-fehér csíkokról kapta. Az Indiából származó hal ma már széles körben elterjedt az egész világon.
A zebrahalat fejlődéskutatók több mint 30 éve tanulmányozzák, és még saját weboldaluk is van, ahol biológiájuk sok részletét feltárják. Kis méretűek, és jól tűrik a nagy sűrűséget, ezért tartásuk és nagy számban tenyésztése olcsó. Rövid generációs idejük van, és egyetlen nőstény több mint 200 petéket tud termelni egy héten.
Miután megtermékenyültek, a zebrahal petékje külsőleg fejlődik ki, nem pedig az anyaméhben, ahogyan az egerek teszik. A fejlődő embriók teljesen átlátszóak, így mikroszkóp alatt könnyen tanulmányozhatók, ahol minden sejt jól látható. A peték gyorsan fejlődnek; a megtermékenyítéstől a kikelésig mindössze 3 nap.
"A zebrahal embriója három nap alatt megcsinálja azt, ami az embernek három hónapot vesz igénybe!" - mondta Dr. Lardelli.
Mikroszkóp alatt a fejlődő petéket filmre lehet venni, ki lehet téve a fürdető vízben lévő vegyszereknek, vagy akár sebészeti beavatkozásoknak is, és előrehaladását más, ugyanabban a fejlődési stádiumban lévő, kezeletlen tojásokhoz képest. Az embriók egyes részeit fluoreszcens festékekkel lehet megjelölni, hogy meghatározzuk sorsukat, ahogy az embrió bonyolultabbá válik. Új géneket (transzgéneket) lehet befecskendezni az embriókba, hogy lássuk azok fejlődésre gyakorolt hatását.
A zebrahal az embrió saját génjeinek mutációjával és annak megfigyelésével is vizsgálható, hogy ez milyen hatással van a fejlődésre. Az ilyen tanulmányok feltárják, hogyan fejlődnek az idegsejtek az agyban és az idegrendszerben, és mely gének szabályozzák a gerinc fejlődését.
Ezek és más előnyök azt jelentik, hogy számos genetikai vizsgálat során a zebrahal helyettesíti a laboratóriumi egereket."A zebrahal iránti érdeklődés exponenciálisan nőtt az elmúlt néhány évben" - mondta Dr. Lardelli. "A rendszer hasznosságának növekedésével a fejlődéssel foglalkozó folyóiratokban egyre nagyobb arányban láthatunk olyan cikkeket, amelyek leírják a zebrahal-kutatást, miközben az egereket egyre inkább használják az emlősökre vonatkozó kérdésekkel foglalkozzon” – mondta.
"Az agy fejlődését szabályozó gének utáni kutatásunk sikeresebb volt, mint reméltük" - mondta Dr. Lardelli. "Több gént találtunk, mint amennyit képesek vagyunk részletesen elemezni, ezért kénytelenek vagyunk a legérdekesebbek közül néhányra összpontosítani, a többit pedig félretenni" - mondta. "Mégis jobb, ha túl sok van, mint túl kevés."
A zebrahal genetikájának megértése már annyira fejlett, hogy a tudósok úgy vélik, hogy 2001 végére a teljes zebrahal genomot szekvenálják. Bár ez azt jelenti, hogy sokat tudnak a zebrahal fejlődéséről, a tanulmány valódi előnyei a szélesebb körű vonatkozásaikban rejlenek.
Az agy fejlődésének ismerete még egy alacsony gerinces állatnál is, mint például egy halnál, nagyban segít megérteni az olyan betegségeket, mint a Parkinson-kór, a spina bifida, az Alzheimer-kór és az emberek egyéb olyan betegségei, amelyeknek öröklött összetevői vannak vagy amelyek a nem teljes embrionális fejlődés eredménye.
A tudományos felfedezések valószínűleg számos egészségügyi előnnyel járnak, amelyek viszont hatalmas kereskedelmi lehetőségeket nyitnak meg. "A gyógyszergyárak nagy pénzt fektetnek be a zebrahalon végzett genetikai kutatásokba" - mondta Dr. Lardelli. "A kutatás intenzitása és versenyképessége nagyon izgalmas, de a zebrahal közösség továbbra is megőrzi a barátságos, együttműködő hozzáállást" - mondta. "Reméljük, hogy ez így folytatódik."
- Rob Morrison
A fotók itt érhetők el:
Kapcsolattartó: Dr Michael Lardelli; (618) 8303 3212, (618) 8303 5563e-mail: [email protected]
Dr Rob Morrison
Médiaegység, Adelaide Egyetem
ph: (618) 8303 3490e-mail: [email protected]
