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果蝇模型揭示人类疾病,百年神奇吸露果蝇

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:果蝇模型不仅可应用于研究遗传因素在疾病发生中的作用,而且可揭示环境因素以及这两者相互作用对疾病发病和进程的影响。相比之下,果蝇基因冗余的情况要少得多,这使得对基因功能缺失的研究得以大大简化,便于科学家们鉴定某一个基因的主要生物学功能。当然最重要的是,对果蝇同源基因的功能和作用机制的研究,可以提示人类相应基因的功能和作用机制,这是利用果蝇模型来研究复杂的人类疾病之最根本原因和原动力。

果蝇模型揭示人类疾病,百年神奇吸露果蝇

自从摩尔根(T.H.Morgan)利用果蝇为研究对象,建立了遗传的染色体理论以来,果蝇已成为研究人类疾病最早也是应用最广泛的动物模型之一。与其他动物相比,果蝇作为疾病动物模型有如下优势:

第一,果蝇有体积小、实验成本低、繁殖力强、生长周期短(室温下约两周)、便于表型分析等优点,非常适合实验室科研之用。

第二,实验用果蝇的遗传背景清楚,相应的研究技术成熟、全面。果蝇模型经过上百年的研究和应用,发展出非常丰富的遗传学工具,如平衡器染色体[1]、增强子陷阱技术、定点同源重组技术、Gal4/UAS系统,以及基因敲除技术或基因编辑技术等(相关内容在本书其他章节已有详细介绍,此处不再赘述)。需要指出的是,由于果蝇模型的遗传学背景清楚,因而这种模型在研究和分析环境因素对疾病的影响时,格外简单明确。果蝇模型不仅可应用于研究遗传因素在疾病发生中的作用,而且可揭示环境因素以及这两者相互作用对疾病发病和进程的影响。(www.xing528.com)

第三,果蝇与哺乳动物及人类在遗传基因、分子作用机制、生化反应以及信号通路等很多方面高度保守。大约77%的人类致病基因,在果蝇中可找到同源基因。高等动物里往往存在多个基因执行同一功能的现象,当其中一个基因的功能下降或缺失时,其他同功基因会相应地上调以弥补其不足,此即所谓基因冗余(genetic redundancy)现象。相比之下,果蝇基因冗余的情况要少得多,这使得对基因功能缺失的研究得以大大简化,便于科学家们鉴定某一个基因的主要生物学功能。当然最重要的是,对果蝇同源基因的功能和作用机制的研究,可以提示人类相应基因的功能和作用机制,这是利用果蝇模型来研究复杂的人类疾病之最根本原因和原动力

果蝇“病人”来看病(蔡康非 图)

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