Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Хребетні організми Xenopus laevis та Brachydanio rerio. Будова та використання в біологічних дослідженнях




Drosophila melanogaster — фруктова муха. Умови культивування та використання в генетичних програмах досліджень.

Рід нараховує близько 1500 описаних видів (передбачуване реальне різноманітність - кілька тисяч видів). Багато видів синантропних.

У природі харчуються соком рослин, що гниють рослинними залишками. Личинки живляться також і мікроорганізмами.

Drosophila melanogaster

Невеликі розміри, короткий життєвий цикл і простота культивування дозволили використовувати низку видів дрозофіл як модельні об'єкти генетичних досліджень (D. melanogaster, D. simulans, D. mercatorum, та інші). У даний час повністю прочитані геноми 12 видів дрозофіл.

Drosophila melanogaster - найбільш важливий для наукових досліджень вид дрозофіл. Широко використовується в наукових цілях починаючи з робіт Томаса Ханта Моргана з генетики статі та хромосомної теорії спадковості. Важливими характеристиками D. melanogaster як модельного об'єкта є мале число хромосом (2n = 8), наявність політенних хромосом у ряді органів (наприклад, слинних залозах личинки) і велика різноманітність видимих ​​проявів мутацій. В даний час D. melanogaster - один з найбільш вивчених видів живих організмів. Її геном повністю відсеквенований використовується для дослідження взаємодії генів, генетики розвитку, оцінки негативних ефектів медичних препаратів та поллютантов

(Xenopus laevis) шпорцева жаба - вид південноафриканської водної жаби роду шпорцевие жаби. Має довжину до 12 см, плоску голову і тіло.

Цей вид живе тільки в Африці, але інтродукований в Північній Америці, Південній Америці та Європі.

Ці жаби водяться повсюдно в ставках і річках на північному сході Африки. Це водні, зеленувато -сірі тварини. Альбіноси продаються як домашні вихованці. Розмножуються яйцями.

Такі жаби живуть від 5 до 15 років, кожен сезон вони линяють і з'їдають скинуту шкуру. Плавають дуже швидко і можуть споживати в їжу маленьку рибу. На сушу ніколи не виходять.

Модельний об'єкт в біології розвитку

Хоча X. laevis має досить довгий період розвитку, даний вид широко використовується як модельний об'єкт в біології розвитку. X. laevis потрібно від одного до двох років для досягнення статевої зрілості. Як і більшість представників свого роду, X. laevis - тетраплоїдів. Простота маніпуляцій з ембріонами амфібій зробила їх важливим об'єктом ембріології і біології розвитку.

Споріднений диплоїдний вид Xenopus tropicalis є більш підходящим організмом для генетичних досліджень.

Xenopus laevis, альбінос

Роджер Сперрі використовував X. laevis для своїх знаменитих експериментів з розвитку зорової системи, які привели вчених до формулювання хемоаффінной гіпотези.

Ооцит ксенопуса - зручна система для експресії генів в молекулярній біології. Введення ДНК або мРНК в ооцит або розвивається зародок дозволяє дослідникам вивчити їх білкові продукти. Також цей об'єкт використовується в електрофізіології, для вивчення мембранних білків ооцита.

Виявилося, що очна паличка гладкою шпорцевой жаби (Xenopus laevis), може бути ще й визначником когерентності слабких імпульсів світла, що дозволяє сподіватися на її використання у квантовій оптиці.

Палички людського ока можуть зареєструвати одиночний фотон. Штучні детектори такий же чутливості вважаються найдосконалішими з усього, що було створено людиною, а тому ви здогадуєтеся про їх ціну. Леонід Кривицький і його колеги з сінгапурського Агентства з науки, технологій та досліджень (A * STAR) спробували замінити їх паличками гладкою шпорцевой жаби, одного з типових лабораторних тварин, застосовуваних біонаук. Кожна така паличка має зовнішній сегмент, що містить мембранні диски з родопсином, основним зоровим пігментом майже всіх тварин. Саме родопсину відведена головна роль в електричній поляризації клітини очної палички, що відповідає за надходження сигналу від нього в мозок.

Після вилучення (мікропіпеткою) окремої палички (довжиною 50 мкм, діаметром 5 мкм) клітку занурюють у спеціальний розчин, подібний з вмістом очі і підтримуючий її в живому стані. Одночасно піпетка функціонує як електрод, що дозволяє за допомогою підсилювача з низьким рівнем шуму реєструвати потік іонів від що отримала фотон палички.

У дослідах використовувався лазер, що працює в зеленій частині видимого спектру (532 нм). Щоб виміряти когерентність світлового потоку, що прибуває до клітки, одна частина лазерного імпульсу прямувала на стандартний лавинний світлодіод, а друга - на клітку палички очі земноводного.

Кількість фотонів при кожному імпульсі варіювалася від 30 до 16 000. При цьому реакція палички росла до приблизно 1000 фотонів в арифметичній прогресії, після чого зростання різко сповільнилося. Що ще більш цікаво, паличка виявилася чутливою до когерентності імпульсу світла. Вона змогла розрізнити когерентні імпульси лазерного випромінювання і спеціально розсіяний імпульс, одержуваний за допомогою відображення лазерного імпульсу від обертового круга (поверхня якого була попередньо відшліфована). Ці два види імпульсів мають різну статистику розподілу фотонів - а значить, відзначають дослідники, гібридні біомеханічні світлові детектори на базі жаб'ячих паличок можна використовувати і як сенсори для аналізу статистики фотонів у вхідному випромінюванні.

Кожна така паличка має зовнішній сегмент, что містіть Мембранні диски з родопсином, основним Зоров пігментом почти всех тварин. Саме родопсину відведена головна роль в електрічній полярізації Клітини очної палички, что відповідає за надходження сигналу від нього в мозок.

После вилучення (мікропіпеткою) окремої палички (довжина 50 мкм, діаметром 5 мкм) клітку занурюють у Спеціальний розчин, подібний з вмістом очі и підтрімуючій ее в живому стані. Одночасно піпетка функціонує як електрод, что дозволяє помощью підсілювача з низько рівнем шуму реєструваті Потік іонів від что Отримала фотон палички.

У дослідах вікорістовувався лазер, что працює в зеленій частіні видимого спектру (532 нм). Щоб віміряті когерентність світлового потоку, что прібуває до кліткі, одна частина лазерного імпульсу прямувала на стандартний лавинний світлодіод, а друга - на клітку палички очі земноводного.

Кількість фотонів при шкірному імпульсі варіювалася від 30 до 16 000. При цьом Реакція палички росла до пріблізно 1000 фотонів в аріфметічній прогресії, после чего ЗРОСТАННЯ різко сповільнілося. Що ще більш цікаво, паличка виявило чутлівою до когерентності імпульсу світла. Вона змогла розрізніті когерентні імпульсі лазерного віпромінювання и спеціально розсіяній імпульс, одержуваній помощью відображення лазерного імпульсу від обертового кола (поверхня Якого булу Попередньо відшліфована). ЦІ два види імпульсів мают різну статистику розподілу фотонів - а значити, відзначають досліднікі, гібрідні біомеханічні світлові детектори на базі жаб'ячіх палічок можна використовуват и як сенсори для АНАЛІЗУ статистики фотонів у вхідному віпромінюванні.

В середньому кожен фотон взаємодіяв всього з однією молекулою родопсину, що є дуже високим показником. Ця «економність» паличок укупі з їх здатністю розрізняти когерентний і розсіяне світло дозволяє сподіватися на використання таких гібридних фотодетекторов в квантовий оптиці і квантової зв'язку. Щоб визначити ступінь такої придатності, в найближчому майбутньому дослідники проаналізують реакцію палички на кероване двухфотонную поглинання.

Даніо-реріо «Дамський панчоха», або брахіданіо-реріо (лат. Danio rerio) - вид прісноводних риб сімейства коропових (лат. Cyprinidae). Популярна акваріумна рибка. Є модельним організмом в біології розвитку і відома в англомовній літературі як zebrafish. Даніо-реріо є першим домашнім тваринам, генетично модифікованим генами біолюмінесценції в 2003 році.

Це акваріумна рибка розміром до 7 сантіметрів з Довгим, прогоністім тілом, основний тон сріблястий з Яскрава-сінімі Смуга. У молодих риб плавці Короткі, з годиною смороду відростають и утворюють вуаль. Краї плавців могут буті пофарбовані у жовтий колір. Відмінною рісою самки є черевце, у самки воно однозначно товщі. Danio rerio - модельний організм, який використовують для вивчення розвитку хребетних і функцій генів хребетних. Перші роботи Джорджа Стрейсінгера (George Streisinger) в університеті Орегона показали потенційну можливість використання D. rerio як модельного організму; важливість даної моделі була підтверджена багатьма генетичними дослідженнями. D. rerio - це один з небагатьох видів риби, які побували на орбітальної космічної станції.

Як об'єкт біології розвитку D. rerio має деякі переваги над іншими хребетними. Ембріон розвивається швидко, і проходить стадії від яйця до личинки всього за три дні. Ембріони великі, витривалі, міцні, прозорі і розвиваються поза матері, що полегшує маніпуляції з ними і спостереження.

Для виключення генів або зміни сплайсингу в Danio rerio часто використовують технологію антисмислових Морфолін. Такі олігонуклеотиди є синтетичними макромолекулами, що містять ДНК - або РНК- нуклеотиди, які зв'язуються з комплементарними послідовностями РНК і знижують активність генів. Олігонуклеотиди Морфолін можуть бути введені в клітини зародка після стадії 32 клітин, при цьому утворюється організм, в якому активність генів знижена тільки в тих клітинах, які походять від модифікованої клітини. Хоча клітини раннього зародка (менше 32 клітин) непроникні для великих молекул, вони дозволяють проникати молекулам Морфолін між клітинами.

23 січня 2013 іспанські вчені провели експеримент з впровадження в генотип риби гена hoxd13, запозиченого у чотириногих мишей. У риб є подібний ген, але не проявляє достатню активність. В результаті експерименту, риби отримали зачатки кінцівок, відповідних для пересування по суші

Danio rerio з мутантної забарвленням (bleached blond) був отриманий инсерционно мутагенезу. Мутант втрачає чорний пігмент в меланоцитах, так як не здатний синтезувати меланін. Тварині на фотографії чотири дні. У верхній частині фотографії - тварина дикого тіпа.Хроматофори Danio rerio, які забезпечують зверхньо забарвлення, є модельним об'єктом вивчення молекулярної біології та біології розвитку

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-20; Просмотров: 680; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.