Cá ngựa vằn, Medaka và Killifish màu ngọc lam để tìm hiểu về rối loạn thoái hóa thần kinh/phát triển thần kinh ở người Phần 3

3.2. Dễ dàng chỉnh sửa gen với các loài cá nhỏ

Người ta ước tính rằng khoảng 71% gen của con người có ít nhất một gen chỉnh hình của cá ngựa vằn [31].

Mối quan hệ giữa gen của con người và trí nhớ luôn là chủ đề được nhiều người quan tâm. Nghiên cứu khoa học cho thấy gen của con người có tác động rất quan trọng đến trí nhớ của chúng ta. Gen là thông tin được di truyền tự nhiên trong cơ thể con người và được truyền lại cho thế hệ tương lai thông qua sự kế thừa. Trong quá trình này, gen ảnh hưởng đến đặc điểm và chức năng thể chất của chúng ta, bao gồm cả trí nhớ.

Đầu tiên, các nhà khoa học đã xác nhận mối quan hệ giữa một số gen và trí nhớ. Ví dụ, nghiên cứu về một số gen nhất định cho thấy chúng đóng vai trò then chốt trong việc ảnh hưởng đến khả năng học tập và trí nhớ trong não bộ con người. Những gen này có thể ảnh hưởng đến sự giao tiếp giữa các tế bào thần kinh trong não cũng như cấu trúc và chức năng của não.

Ngoài ra, nghiên cứu còn cho thấy gen cũng có thể liên quan đến sự phát triển trí nhớ. Điều này có nghĩa là một số người có trí nhớ tốt hơn những người khác và điều này có thể là do họ được thừa hưởng gen tốt.

Mặc dù gen đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến trí nhớ nhưng chúng không phải là yếu tố duy nhất. Môi trường và trải nghiệm của chúng ta cũng có thể ảnh hưởng đến trí nhớ của chúng ta. Bộ não của chúng ta có thể cải thiện trí nhớ thông qua việc học tập và rèn luyện liên tục, điều này cũng rất có lợi cho hoạt động và sức khỏe não bộ của chúng ta.

Vì vậy, chúng ta nên duy trì thái độ tích cực và tham gia tập luyện, học tập hiệu quả để cải thiện trí nhớ. Đồng thời, chúng ta cũng có thể tham khảo gen của mình để hiểu rõ điểm mạnh, điểm yếu của mình để lên kế hoạch cho cuộc sống và công việc tốt hơn. Điều quan trọng nhất là chúng ta nên duy trì thái độ lạc quan và luôn tin rằng mình có thể có trí nhớ tốt hơn, điều này sẽ giúp chúng ta đạt được mục tiêu, mong muốn của mình tốt hơn.

Tóm lại, mối quan hệ giữa gen của con người và trí nhớ rất phức tạp. Trong khi gen đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến trí nhớ thì môi trường và trải nghiệm của chúng ta cũng quan trọng không kém. Chúng ta hãy tích cực tham gia tập thể dục và học tập, giải phóng tiềm năng của mình và tạo ra những điều kỳ diệu về trí nhớ. Có thể thấy, chúng ta cần cải thiện trí nhớ, và Cistanche Deserticola có thể cải thiện trí nhớ đáng kể vì Cistanche Deserticola là một dược liệu cổ truyền của Trung Quốc có nhiều tác dụng độc đáo, một trong số đó là cải thiện trí nhớ. Hiệu quả của Cistanche Deserticola đến từ nhiều thành phần hoạt chất có trong nó, bao gồm axit tannic, polysaccharides, flavonoid glycoside, v.v. Những thành phần này có thể tăng cường sức khỏe não bộ thông qua nhiều con đường khác nhau.

Bấm biết 10 cách cải thiện trí nhớ

Ngoài ra, khoảng 84% gen được biết là có liên quan đến bệnh tật ở người có cấu trúc chỉnh hình trong bộ gen của cá ngựa vằn [32].

Các loài cá nhỏ có lợi thế về quy trình chỉnh sửa gen đơn giản. Kỹ thuật gen hiệu quả có thể được thực hiện bằng các nuclease ngón tay kẽm (ZFN) hoặc các tác nhân giống như chất kích hoạt phiên mã (TALEN) trong các sinh vật mô hình khác nhau, bao gồm cả cá ngựa vằn và medaka [33–36], và sự xuất hiện của kỹ thuật CRISPR-Cas9 đã khiến việc này trở nên dễ dàng hơn nhiều để loại bỏ hoặc chỉnh sửa các gen cụ thể trong những năm gần đây [37–39].

Ở các loài cá nhỏ, quá trình rụng trứng và thụ tinh xảy ra bên ngoài cơ thể cá bố mẹ và các yếu tố chỉnh sửa gen được đưa vào trứng đã thụ tinh bằng cách tiêm vi mô, sau đó chúng có thể nở trong đĩa petri [40].

Ví dụ, bằng cách tiêm GFP mRNA vào phôi, có thể quan sát kết quả vào ngày sau khi tiêm mà không cần đợi nhiều ngày hoặc nhiều tháng [41]. Cho đến nay, các kỹ thuật chỉnh sửa gen cải tiến và tiên tiến đã được báo cáo và phương pháp CRISPR-Cas9 có tính đột biến cao cho phép tiêm thậm chí cả phôi F0 bắt chước các đột biến null, khiến cho việc tạo ra các đột biến nhanh chóng và hiệu quả [42].

Việc loại bỏ các gen mục tiêu dựa trên Morpholino antisense oligonucleotide thường được tiến hành ở các loài cá nhỏ, nhưng có thể có sự khác biệt về kiểu hình giữa các kiểu hình morpholino và kiểu hình loại bỏ [43]. Điều này có thể là do sự hiện diện của các hiệu ứng ngoài mục tiêu do morpholino gây ra hoặc sự hiện diện của sự phân rã mRNA qua trung gian vô nghĩa và sự bù đắp di truyền liên quan ở các cá thể bị loại [44].

Trong phân tích chức năng gen ở cá ngựa vằn, chúng tôi đặc biệt khuyến khích tạo ra các đột biến và phân tích kiểu hình của chúng thay vì sử dụng antisense morpholino oligonucleotide. Hệ thống CRISPR-Cas9 cũng cho phép đột nhập gen mục tiêu hoặc các biến thể gen cụ thể bằng cách sửa chữa theo hướng tương đồng (HDR) ) hoặc các cơ chế khác [45–50].

Sự đưa DNA ngoại sinh ổn định vào bộ gen của cá ngựa vằn đã đạt được vào năm 1988 [51]. Sự đồng hợp của enzyme I-SceI meganuclease cùng với vectơ chuyển gen mang các vị trí hạn chế [52] hoặc đồng nhiễm tol2 hoặc transposease người đẹp ngủ trong rừng mang vectơ chuyển gen băng chuyển gen được bao quanh bởi các đoạn lặp điều hòa cis [53,54] tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền gen chuyển trong dòng mầm rất hiệu quả.

Những kỹ thuật kỹ thuật gen này áp dụng cho cá killifish màu ngọc lam, cá ngựa vằn, medaka và màu ngọc lam, nhưng chúng tôi cho rằng rất khó để tiến hành tiêm vi mô vào trứng của cá killifish màu ngọc lam. Điều này là do màng đệm của cá Killi màu ngọc lam tương đối cứng so với cá ngựa vằn và cá Medaka, và vui lòng xem các ấn phẩm xuất sắc về kỹ thuật gen của cá Killi màu ngọc lam [55,56].

Nếu điều tương tự được thực hiện với chuột, việc chỉnh sửa gen của phôi sẽ là một hoạt động phức tạp đòi hỏi phải thu thập trứng đã thụ tinh từ cơ thể chuột cái đã giao phối, tiêm vi mô giải pháp kỹ thuật gen vào trứng trong các hoạt động sạch và cấy ghép. tiêm trứng vào ống dẫn trứng của chuột mang thai, việc này sẽ khó khăn và tốn kém hơn nhiều về mặt kỹ thuật.

Cá ngựa vằn có thể sản xuất hơn 100 quả trứng trong mỗi lần rụng trứng, giúp dễ dàng chọn lọc các cá thể có chỉnh sửa gen mong muốn. Cá ngựa vằn sẽ trưởng thành sau 3 tháng, có thể sinh sản thế hệ tiếp theo.

Trong trường hợp cá medaka và cá ngọc lam, số lượng trứng trong mỗi lần rụng trứng có vẻ ít hơn so với cá ngựa vằn, nhưng chúng đẻ trứng hàng ngày nếu điều kiện của cá trưởng thành và bể cá lý tưởng.

Cá killifish màu ngọc lam Medaka và có thể biểu hiện sự trưởng thành về giới tính lần lượt trong khoảng 2–3 tháng và 1 tháng. So với chuột, chi phí quản lý tiếp theo cũng có thể giảm đáng kể. Như đã mô tả ở trên, cá ngựa vằn và cá medaka là những mô hình chính cho thao tác di truyền, trong khi cá killifish màu ngọc lam cung cấp một mô hình tuyệt vời cho các nghiên cứu về lão hóa và các rối loạn liên quan đến tuổi tác (Hình 1).

Quá trình lão hóa của cá Killi màu ngọc lam sẽ được mô tả trong chương tiếp theo. Khi thiết kế một nghiên cứu di truyền trên các loài cá nhỏ, cần phải lưu ý đến một số đặc điểm di truyền.

Cá ngựa vằn là loài lưỡng bội với 25 nhiễm sắc thể (25 × 2n) và gần gũi với con người nhưng nhiễm sắc thể giới tính của chúng vẫn chưa được xác định. Cơ chế xác định giới tính vẫn chưa được khám phá đầy đủ nhưng người ta thấy rằng giới tính của cá ngựa vằn có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường. [57–59]. Ngược lại, giới tính của cá killifish màu ngọc lam ở medakaor được xác định bởi nhiễm sắc thể giới tính XX/XY [60–62].

Động vật có xương sống, bao gồm cả con người, đã trải qua quá trình nhân đôi toàn bộ bộ gen, trong đó bộ gen được nhân đôi gấp đôi ở tổ tiên chúng ta khoảng 500 triệu năm trước. Hơn nữa, các loài teleost, bao gồm cá ngựa vằn, cá medaka và cá Killi màu ngọc lam, đã trải qua một đợt sao chép toàn bộ bộ gen khác [63–65].

Do đó, ở một số gen, không có sự tương ứng 1:1 giữa con người và cá ngựa vằn và có thể có hai gen chỉnh hình. Thực tế là có hai phép chỉnh hình có nghĩa là ngay cả khi một trong các phép chỉnh hình bị loại bỏ, phép chỉnh hình còn lại vẫn có thể bù đắp cho chức năng của nó.

Người ta cũng đã báo cáo rằng có sự khác biệt về cấu trúc, chức năng và kiểu biểu hiện giữa các gen di truyền của các gen này, điều này có thể gợi ý rằng mỗi gen có ý nghĩa riêng [66].

Trong một số trường hợp, có thể cần phải loại bỏ hai gen chỉnh hình đó để thiết lập dòng aknockout với các kiểu hình dự đoán được thấy trong các bệnh hoặc rối loạn ở người. Cũng cần phải kiểm tra xem liệu chỉnh hình của gen quan tâm có tồn tại hay không (ví dụ, chỉnh hình SNCA có ở medaka nhưng không có ở cá ngựa vằn).

For more information:1950477648nn@gmail.com