מעניין

דג הזברה המועיל להפליא: היישום שלהם במדע השינה

דג הזברה המועיל להפליא: היישום שלהם במדע השינה

דג הזברה הם יצורים מדהימים. הם תופעה שכיחה באקווריומים רבים ברחבי העולם, והם גם די שימושיים למחקר מדעי.

תחום אחד בו הם משמשים לפריצות דרך משמעותיות הוא בלימודי שינה. במחקר שנערך לאחרונה, החוקרים עשויים להתקרב להבנה מדוע אנו ישנים.

זה גם יפתח את הדלת לטיפולים טובים יותר למחסור בשינה ולהפרעות אחרות הקשורות בשינה.

קשורים: מחקר זה של מברט זברפי יכול לעזור לאוטיזם לטיפול בעתיד

תפקיד דג הזברה בלימודי שינה

דג הזברה הם חיות ניסוי נפוצות למחקר מדעי. מיצירת תרופות חדשות ועד לימוד דרכים לטיפול באוטיזם, יש להן מאפיינים ספציפיים שהופכים אותן לאידיאליות לכך.

כמה מחקרים שנעשו לאחרונה השתמשו בהם כדי לעזור לנו להבין את המסתורין מאחורי השינה. לדוגמא, חוקרים הצליחו לזהות דפוסי שינה במוחם של דג הזברה במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Journalטֶבַע.

על ידי שימוש בשילוב של הנדסה גנטית וטכניקה שפותחה במיוחד לסריקת דג הזברה כולו, הצוות עשה כמה ממצאים מעניינים. הגן שהכניסו התבטא כחלבוני פלואורסצנט המפלורסים כאשר הסידן בתא גדל.

עלייה בסידן בדרך זו משמשת לעתים קרובות כ- proxy להגברת הפעילות הפיזיולוגית. כך שככל שריר או מכסה עיניים, או נוירונים במוח יורים יותר, כך הוא "מהבהב" יותר.

על ידי התמקדות במוח, החוקרים הצליחו להקליט פעילות תאית בזמן אמת.

זה אולי לא נשמע מדהים מדי, אך מסתבר שדפוסים אלה דומים להפליא לדפוסי בני האדם.

החוקרים, על פי נשיונל ג'יאוגרפיק, מאמינים כי "דפוסי שינה דומים אצל דגים וגם אצל יונקים עשויים להציע רמזים לגבי התפתחות השינה אצל אבותינו המשותפים, אשר, בתורם, יוכלו לעזור לנו להבין טוב יותר את הפונקציה הביולוגית של הנהון."

זה יכול לקרב את הקהילה המדעית להבנה מדוע אנחנו בכלל ישנים. נכון להיום, באמת אין הסכמה בשאלה הפשוטה לכאורה הזו.

נראה שהמחקר שהוזכר לעיל מעיד על כך שלשינה, במיוחד שלבי REM, היה כנראה יתרון אבולוציוני מוקדם מאוד, שהתפתח יותר מ 450 מיליון שנה לִפנֵי.

אבל זה לא רק מעניין מנקודת מבט אבולוציונית. סוג זה של מחקר העוסק בדגי זברה יכול לסלול את הדרך לפיתוח תרופות עתידיות בכדי לסייע בטיפול במה שחלקם כינה מגיפה הולכת וגוברת של מחסור בשינה במדינות רבות ברחבי העולם.

מה מיוחד בדג הזברה?

דג הזברה (או דניו רריו) הם לא רק יצורים יפים להפליא, אלא שהם גם די שימושיים למחקר מדעי. הם שייכים למשפחת הדגים הדגיגים (Cyprinidae), הם מראה שכיח אצל אקווריומים רבים בשני הבתים, ומתברר, במעבדות.

עבור בני אדם, דג הזברה אינו בעל ערך כלכלי מועט למזון או כמזון לבעלי חיים אחרים, אך הם פופולריים מאוד בסחר באקווריומים. לדגי מים מתוקים טרופיים זעירים אלה יש איכויות ספציפיות שהופכות אותם לאידיאליים מסיבות שונות.

בשלב ההתפתחות העוברית שלהם, דג הזברה במקרה שקוף. זה עושה אותם נהדר עבור מדענים שיוכלו להציץ לעבודה הפנימית שלהם בקלות יחסית.

עוברי דג הזברה מתפתחים גם הם במהירות רבה, וכפי שמתברר, בערך 70 אחוז מהגנים שלנו יש מקבילה לדג הזברה. מביצית מופרית לבקיעה כזחל שחייה חופשית לוקח קצת פחות משלושה ימים, והדגים גדלים לבשלות בתוך כשלושה חודשים.

לכן, אם החוקרים מבצעים שינויים בגנום הבסיסי של הדג, הם יכולים לראות את השפעות עבודתם במהירות רבה. ניתן לנתח ולבדוק שינויים בזמן מהיר.

בגלל זה, דג הזברה הם לעתים קרובות אחד החיות הנפוצות ביותר המשמשות נבדקים או אורגניזמים מודל לפיתוח טיפולים, למצבים רפואיים אנושיים שונים. הם גם הפכו פופולריים מאוד לסייע למדענים בפיתוח טיפולים מסוימים להפרעות מוחיות.

מעניין לציין כי דג הזברה הוא אחד מיני הדגים הבודדים שהוטסו למעשה גם לחלל. על גבי ה- ISS שימשו דג הזברה לבחינת השפעות הכבידה על תחזוקת השרירים בבעלי חיים.

לשם מה משתמשים דג הזברה ומה היתרונות?

כפי שכבר הזכרנו, דג הזברה משמש לניסויים מדעיים רבים. למעשה, הם שימשו למטרה זו מאז שנות השישים והשבעים.

עד כה שימשו דג הזברה לפרויקטים מחקריים שונים כולל, אך לא רק, את הדברים הבאים:

  • חקר השיבוט
  • ביולוגיה התפתחותית

  • אונקולוגיה

  • טוקסיקולוגיה

  • לימודי רבייה

  • טרטולוגיה

  • גנטיקה

  • נוירוביולוגיה

  • מדעי הסביבה

  • מחקר תאי גזע

  • רפואה רגנרטיבית

  • ניוון שרירים

  • תיאוריה אבולוציונית

מהם היתרונות של שימוש בדגי זברה למחקר?

היתרונות העיקריים שלהם למחקר הם כדלקמן (באדיבות yourgenome.org):

  • דג הזברה קטן וחזק.

  • הם זולים יותר לתחזוקה מאשר עכברים.

  • הפסקת אור יום גורמת להזדווגות בדג הזברה (דגים אחרים מטילים ביצים רק בחושך).

  • דג הזברה יכול לייצר מאות צאצאים במרווחים שבועיים ולספק למדענים אספקה ​​מרובה שלעוברים ללמוד.

  • הם צומחים בקצב מהיר במיוחד, ומתפתחים ביום ככל שמתפתח עובר אנושי בחודש אחד.

  • עוברי דג הזברה כמעט שקופים, מה שמאפשר לחוקרים לבחון בקלות את התפתחותם של מבנים פנימיים. ניתן לראות כל כלי דם בעובר דג זברה חי באמצעות מיקרוסקופ בעל עוצמה נמוכה בלבד.

  • מאחר שהביציות של דג הזברה מופרות ומתפתחות מחוץ לגוף האם, זהו אורגניזם מודל אידיאלי לחקר התפתחות מוקדמת.

  • לדג הזברה מבנה גנטי דומה לבני האדם. הם חולקים 70 אחוז מהגנים שלהם אצלנו.

  • 84 אחוזיםשל גנים הידועים כקשורים למחלות בבני אדם יש מקבילה לדג הזברה.

  • כחולייתנים, לדג הזברה יש אותם איברים ורקמות עיקריים כמו בני האדם. השריר, הדם, הכליה והעיניים שלהם חולקים תכונות רבות עם מערכות אנושיות.

  • לדג הזברה יכולת ייחודית לתקן את שריר הלב. לדוגמא, אם חלק מהלב שלהם יוסר, הם יכולים לגדל אותו בחזרה תוך כמה שבועות. מדענים עובדים על מנת לברר את הגורמים הספציפיים המעורבים בתהליך זה כדי לבדוק אם זה יעזור להם לפתח דרכים לתיקון הלב בבני אדם עם אי ספיקת לב, או לאלה שסבלו מהתקפי לב.

  • הגנום של דג הזברה עבר רצף מלא באיכות גבוהה מאוד. זה אפשר למדענים ליצורמוטציות ביותר מ 14,000 גנים ללמוד את תפקידיהם.

כמה DNA חולקים בני אדם עם דג הזברה?

יש לנו די הרבה במשותף עם דג הזברה, כאמור. על פי מקורות שונים, דג הזברה למעשה משתף 70 אחוז של ה- DNA שלהם עם בני אדם. לא רק זה, 84 אחוזים לגנים בגנום האנושי הידוע כקשורים למחלות יש מקבילים בגנום דג הזברה. זה הופך אותם לנבדקים אידיאליים לפיתוח טיפולים גנטיים ותרופות.

דג הזברה, כמו בני אדם, גם רצף את הגנום שלהם באופן מלא. וזה שימושי.

זה הופך אותם לשימושיים מאוד בפרויקטים מחקריים בהם משנים גנים ומנותחים את התוצאות. מטאפורה נהדרת לכך תהיה הוצאת מכונית אחת ולראות מה קורה:

"לדוגמא, כשמסירים את ההגה של המכונית הוא יכול ללכת רק בכיוון אחד", קית 'צ'נג מאוניברסיטת פן סטייט במחקר גנום אנושי על דג הזברה.

"מכיוון שזה לא מוסרי לשנות גנים אקראיים בבני אדם, אנו משתמשים באורגניזמים מודליים שבהם הפונקציה של גן אחד 'מושבתת' או 'דופקת'. כתוצאה מכך אנו יכולים ליצור מוטציות בכל גן. חוקרים יכולים לצפות בתוצאה בעוברים מוטנטים, לפעמים בשלבי חיים של מבוגרים. " הוא הוסיף.


צפו בסרטון: חוות דג הזהב מציגה - מלאי מתוקים (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).