XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Пресноводные рыбы данио рерио (DanioRerio), также известные как zebrafish, широко представлены в речных системах Азии от Пакистана до Индии, в том числе в Юго-Восточной Азии; помимо этого, они популярны у аквариумистов. Простота содержания, быстрый жизненный цикл и принадлежность к позвоночным сделала рыб данио рерио популярным модельным объектом в различных биомедицинских исследованиях, направленных на изучение процессов функционирования генов, развития организма, анатомии, физиологических и поведенческих особенностей.

Одно из первых применений рыбок Daniorerio – исследования акватической токсичности, т.е. исследования, направленные на оценку токсичности различных антропогенных факторов на представителей водной фауны. Методы оценки достаточно просты: в аквариум к рыбам добавляют известные концентрации веществ, потенциально обладающих токсическим действиям. При длительной экспозиции в присутствии высоких концентраций токсических веществ у животных могут изменяться различные аспекты их поведения, в некоторых случаях может наблюдаться их гибель. Неприхотливость рыб Daniorerio, простота содержания и низкие затраты делают их более чем подходящим видом для подобных исследований. Так как эмбрионы рыбок Daniorerio прозрачны, то можно наблюдать за развитием эмбриона, органов и тканей. В течение первых 2–4 дней эмбриогенеза происходит формирование глаз, сердца, печени, желудка, кожных покровов и т.д., что позволяет использовать эмбрионов рыб в различных токсикологических исследованиях, в частности, в исследованиях эмбриотоксических и тератогенных свойств новых лекарственных препаратов . Помимо этого, возможны исследования мутагенных эффектов новых соединений: тест хромосомных аббераций invivo, микроядерный тест, тест ДНК-комет и другие методики, применяющиеся в подобных исследованиях, могут быть выполнены на рыбах вида Daniorerio .

Широко применяются рыбы Daniorerio и в нейробиологических исследованиях. Во многом это связано с тем, что геном данных рыб хорошо изучен и, с появлением новых технологий, стало возможным использование трансгенных рыб, т.е. несущих гены, полученные из других организмов. В то же время, даже без генетической модификации Daniorerio интересны нейробиологам: например, травмы спинного мозга для них не смертельны, т.к. их спинной мозг способен к регенерации. В глиальных клетках, обеспечивающих функциональность нейронов, резко повышается количество фактора роста соединительной ткани (CTGF), который стимулирует восстановление. В дополнительных экспериментах на Daniorerio ученые продемонстрировали, что человеческий CTGF способен выполнять у них ту же роль. Рыбкам с подавленным синтезом своего CTGF вводили человеческий фактор и регенерация у них развивалась даже быстрее, чем под действием их собственного белка.

В настоящее время пресноводная рыбка Danio rerio является наиболее изученным модельным объектом среди рыб из-за маленьких размеров, прозрачных эмбрионов и короткого времени генерации. Благодаря детальной изученности эмбрионального развития Danio rerio и их генома можно легко экспериментировать со скринингом при мутагенезе, оценке тератогенности и воздействии химических веществ. Daniorerio достаточно экономичны в содержании, непривередливы к корму и перспективны в качестве модельного объекта в биологии и экспериментальной медицине.

Списокиспользованнойлитературы

1. Chan P. K., Cheng S. H. Cadmium-induced ectopic apoptosis in zebrafish embryos // Arch. Toxicol. – 2003 – Vol. 77. – p. 69–79.

2. Dahm R. The zebrafish exposed // American Scientist – 2006. – Vol. 94. – p. 446–453.

3. Garcia-Osta A., Alberini C. M. Amyloid beta mediates memory formation // Learning and Memory. – 2009. – Vol. 16. – p. 267–272.

4. Nakari T., Erkomaa K. Effects of phytosterols on zebrafish reproduction in multigeneration test // Environ. Pollut. – 2003. – Vol. 123. – p. 267–273.