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2025/1/9 15:15:55果蝇(Drosophila )是双翅目果蝇科果蝇属。
在100多年前*次被认为是遗传模型。迄今为止,它仍然是科学家研究发育和生理学以及研究人类疾病分子机制的惊人良好的实验室替身。
(a)整个果蝇基因组都经过测序并几乎*全注释;
(b)数千只果蝇的可遗传突变体已经表征;
(c)大约75%的人类疾病相关基因在果蝇基因组中具有对应的基因;
(d)果蝇中开发了各种基因操纵和基因编辑方法,用于人类转基因的功能分析;
(e)此外,果蝇价格低廉、容易饲养且极易维护;
(f)而且它们是无脊椎动物,没有伦理问题。
(g)不仅如此,果蝇非常多产,每天雌性产卵约100枚,从胚胎到成虫的整个生命周期持续约90天。
果蝇和哺乳动物之间关于肠道发育、再生和疾病的信号通路高度保守。果蝇强大的遗传工具使其成为一种有价值且方便的替代品,可以回答哺乳动物模型无法解决的基本生物学问题。使用蝇中肠回答以下关键问题的*新进展:(1)肠道干细胞生态位是如何建立的;(2)哪些因素控制干细胞的不对称分裂;(3)肠细胞如何与环境因素相互作用,如组织损伤、微生物群和饮食;(4)如何通过飞肠干细胞筛选衰老/癌症相关因素或药物。
通过使用黑腹果蝇卵生成作为模型组织可以获得各种发育、细胞和生化见解。成年果蝇卵巢推进研究者们对干细胞、细胞周期、细胞迁移、细胞质流和细胞死亡的理解。还有一些新兴的研究领域,包括脂滴、核糖体和核肌动蛋白在卵子发育中的作用。
氨基酸障碍(AADs)是一大类罕见的遗传性疾病,每6500名活产婴儿中就有一人受到影响,通常导致婴儿期神经系统迅速衰退和死亡。对于包括*丙酮尿症在内的几种氨基酸障碍,饮食调整可以防止生理恶化并改善症状。尽管这种治疗成功的巨大潜力,但大多数AAD的饮食疗法在很大程度上仍未被探索。
尽管动物模型为AAD机制提供了新的见解,但很少有人将其用于治疗性饮食的发现。科学家发现,在所有动物模型中,果蝇特别适合进行营养基因组疾病建模,具有与人类保守的氨基酸途径、特殊的遗传易处理性,以及*特的可定制合成饮食。
在人类的几种神经系统疾病中观察到血脑屏障功能障碍。尽管这可以被认为是疾病的结果,但强有力的证据支持血脑屏障功能障碍可以促进大脑疾病进展的观点。研究者汇编了最近的证据,描述了果蝇血脑屏障对进一步了解人类患者脑部疾病特征的贡献。果蝇血脑屏障在感染和炎症、药物清除和成瘾、睡眠、慢性神经退行性疾病和癫痫期间的功能。总之,果蝇可以成功地作为一种模型来解开人类疾病的潜在机制。
果蝇模型在神经发育领域的研究
使用果蝇模型的神经遗传学研究已在*球范围内得到了极大的扩展。同样,韩国的科学家利用果蝇遗传工具的优势来了解各种神经生物学过程,这些研究带来了重大发现,具有重要意义。