Eachdraidh ghoirid air Xenopus

Tha Xenopus, an losgann clawed Afraganach, air cumadh a thoirt air còrr air ceud bliadhna de lorg bith-eòlasach - bho dheuchainnean torrachais prìomhadail anns na 1930n gu deuchainnean clonaidh a choisinn Duais Nobel a dh’ ath-mhìnich na bha saidheans a’ smaoineachadh a bha comasach. Le bhith a’ tuigsinn arc rannsachadh Xenopus tha e a’ nochdadh mar a thàinig creutair uisgeach iriosal gu bhith mar aon de na fàs-bheairtean as cumhachdaiche ann am bith-eòlas an latha an-diugh.

Dè dìreach a th’ ann an Xenopus agus carson a thagh luchd-saidheans e?

'S e losgann uisgeach gun teanga a th' ann an Xenopus laevis a bhuineas do dh'Afraga a tha fon Sahara. Tha an t-ainm, a thàinig bhon Ghreugais, a’ ciallachadh “cas neònach” - nod dha na trì òrdagan clawed air a mhuineal. Chaidh luchd-saidheans a tharraing gu Xenopus airson grunn adhbharan practaigeach: tha an fheadhainn bhoireann mòr gu leòr airson a làimhseachadh gu furasta, bidh iad beò gu math ann an suidheachaidhean obair-lann, agus tha na h-uighean aca gu math mòr an taca ris na h-uighean aig a’ mhòr-chuid de dhruim-altachain, a’ dèanamh làimhseachadh cealla gu sìmplidh fo mhiocroscop.

Eu-coltach ri mòran bheathaichean rannsachaidh, faodar Xenopus a bhrosnachadh gus ovulate air iarrtas tro in-stealladh hormona, a’ lìbhrigeadh ceudan uighean aig an aon àm. Rinn an earbsachd seo e do-chreidsinneach ann an deuchainn-lannan embryology air feadh an t-saoghail agus shuidhich e an àrd-ùrlar airson dìleab rannsachaidh a tha fhathast a’ toirt cumadh air saidheans an-diugh - coltach ri mar a bhios àrd-ùrlar gnìomhachais le deagh ailtire a’ cruthachadh bunait earbsach a nì gach gnìomhachd sìos an abhainn nas fhasa.

Ciamar a chaidh Xenopus a-steach don t-solas saidheansail an toiseach?

Tha an sgeulachd a’ tòiseachadh anns na 1930n le endocrinologist à Afraga a Deas leis an t-ainm Lancelot Hogben. Fhuair Hogben a-mach gun toireadh an losgann boireannach a-steach do losgann Xenopus boireann uighean a bhreith taobh a-staigh uairean a thìde - nam biodh am boireannach trom. Chuir gonadotropin chorionic daonna (hCG), an hormone a chaidh a thoirt a-mach nuair a bha e trom, am freagairt. B’ e an “Hogben test” a’ chiad deuchainn torrachas bith-eòlasach earbsach agus chaidh a chleachdadh air feadh na cruinne gus an deach measaidhean ceimigeach a chuir na àite anns na 1960n.

Rinn an tagradh tràth seo barrachd na bhith a’ lorg torrachas. Stèidhich e Xenopus mar chreutair a bha gun samhail a’ freagairt air hormonaichean is pròtanan daonna, a’ toirt beachd air goireas nas fharsainge a bhiodh luchd-rannsachaidh a’ caitheamh deicheadan a’ fuasgladh.

Dè a bh’ anns an deuchainn comharra-tìre a dh’atharraich a h-uile càil?

Thàinig am fìor mhionaid ann an eachdraidh Xenopus ann an 1962, nuair a rinn am bith-eòlaiche leasachaidh Breatannach John Gurdon deuchainn a dh’ fhàg an ionad saidheansail an toiseach mar rud do-dhèanta. Thug Gurdon air falbh an niuclas bho ugh Xenopus agus chuir e niuclas cealla caolan aibidh na àite. Dh'fhàs an ugh gu bhith na cheann-phollain àbhaisteach, fallain.

"B' e am prìomh shealladh bho obair Gurdon's Xenopus nach eil eadar-dhealachadh neo-atharrachail - gu bheil làn phrògram ginteil fàs-bheairt fhathast air a chòdachadh anns a h-uile cealla, a’ feitheamh ri bhith air fhuasgladh. Chuir an aon sgrùdadh seo sìos an obair bhun-bheachdail airson clonadh agus rannsachadh bun-cheallan an latha an-diugh."

Dhearbh tar-chur niuclasach Gurdon gu bheil ceallan inbheach a’ cumail an stiùiridh ginteil iomlan a dh’ fheumar gus fàs-bheairt iomlan a thogail. Cha bhiodh an saoghal saidheansail a’ cur luach iomlan air a’ chudromachd gu 2012, nuair a roinn Gurdon an Duais Nobel ann an Eòlas-eòlas no Leigheas le Shinya Yamanaka. Tha leth-cheud bliadhna air an deuchainn a sgaradh bhon aithne Nobel aige - cuimhneachan gu bheil obair chruth-atharrachail gu tric ag obair air loidhne-tìm fhada.

Dè na prìomh chlachan-mìle ann an Eachdraidh Rannsachaidh Xenopus?

Tha na chuir Xenopus ri saidheans a’ dol thairis air iomadh cuspair agus deicheadan. Gu h-ìosal tha na puingean tionndaidh as cudromaiche:

• 1930an - Deuchainn torrachais Hogben: A’ chiad chleachdadh practaigeach de Xenopus ann an leigheas daonna, a’ stèidheachadh cugallachd an losgainn ri comharran hormonail.
• 1962 - Tar-chur niuclasach Gurdon: A’ nochdadh gun urrainn do niùclasan cealla somatic làn leasachadh a stiùireadh, a’ cur às do bharailean mu eadar-dhealachadh cealla.
• 1971 - Siostam Expression mRNA: Chaidh oocytes Xenopus a lorg gus mRNA stealladh a thionndadh gu pròtanan gnìomh gu h-èifeachdach, a’ cruthachadh inneal cumhachdach airson a bhith a’ sgrùdadh thoraidhean gine.
• 1990n - Ion Channel Research: Thàinig an siostam faireachdainn oocyte gu bhith na inbhe òir airson a bhith a’ comharrachadh pròtainean membran, seanalan ian, agus gabhadan - a’ luathachadh lorg dhrogaichean gu dìreach.
• 2002 - Ro-ràdh Xenopus tropicalis: Chaidh an co-ogha diploid seo den tetraploid X. laevis a ghabhail os làimh airson rannsachadh genomic a chionn 's gu bheil e nas fhasa an genoma nas sìmplidh a rèiteachadh agus a làimhseachadh.
• 2016 — Seicheamh làn genome de X. laevis: Thug foillseachadh an genoma iomlan X. laevis ann an Nàdar seachad mapa coileanta airson gintinneachd leasachaidh agus bith-eòlas mean-fhàs.

Càit a bheil Rannsachadh Xenopus a’ Seasamh san Linn Ùr-nodha?

An-diugh, tha Xenopus fhathast aig crìoch ioma raon rannsachaidh. Ann am bith-eòlas leasachaidh, tha e a’ leantainn air adhart a’ soilleireachadh mar a tha làmhagan bodhaig air an stèidheachadh, mar a bhios organan a’ cruthachadh, agus mar a bhios lìonraidhean riaghlaidh gine a’ co-òrdanachadh iom-fhillteachd iongantach embryogenesis. Ann an cungaidh-leigheis, thathas a’ cleachdadh an t-siostam faireachdainn oocyte gu cunbhalach gus tagraichean teirpeach a sgrionadh a tha ag amas air pròtanan membran a tha an sàs ann an suidheachaidhean bho thinneas tuiteamach gu arrhythmia cridhe.

Bha an galar sgaoilte COVID-19 cuideachd a’ daingneachadh iomchaidheachd an losgainn: Chaidh oocytes Xenopus a chleachdadh gus an gabhadair ACE2 a chomharrachadh agus sgrùdadh a dhèanamh air mar a bhios SARS-CoV-2 a’ dol a-steach do cheallan daonna. Thàinig creutair a chaidh a lorg ann an talamh fliuch fon Sahara gu bhith a’ cur gu sàmhach ri saidheans pandemic - a’ nochdadh mar a tha bun-structar rannsachaidh stèidheachaidh, a chaidh a thogail gu foighidneach thar deicheadan, a’ lìbhrigeadh luach ann an amannan èiginn ris nach robh dùil.

Do luchd-rannsachaidh a tha a’ stiùireadh phròiseactan iom-fhillte, ioma-cheum thar sgiobaidhean mòra, tha an dùbhlan eagrachaidh a’ nochdadh na tha fa chomhair iomairt sam bith a tha a’ fàs. Tha àrd-ùrlaran mar Mewayz - le 207 modal amalaichte a’ frithealadh còrr air 138,000 neach-cleachdaidh - a’ nochdadh an aon fheallsanachd a tha freumhaichte ann an rannsachadh Xenopus: tog siostam earbsach, ioma-ghnìomhach aon uair, agus leig leis cumhachd a lorg thar raon farsaing de thagraidhean airson bliadhnaichean ri thighinn.

Ceistean Bitheanta

Carson a tha Xenopus fhathast air a chleachdadh nuair a tha fàs-bheairtean nas ùire mar zebrafish ann?

Tha Xenopus agus zebrafish nan innealan taiceil, gun a bhith farpaiseach. Tha uighean Xenopus agus embryos gu math nas motha, a’ dèanamh micro-stealladh agus làimhseachadh lannsaireachd nas fhasa. Chan eil an siostam faireachdainn oocyte airson pròtainean membran co-ionann ann an zebrafish. Fhad ‘s a tha zebrafish a’ tabhann sùbailteachd ginteil agus follaiseachd optigeach airson ìomhaighean beò, tha Xenopus fhathast nas fheàrr airson sgrùdaidhean bith-cheimiceach, faireachdainn pròtain air sgèile mhòr, agus deuchainnean embryological clasaigeach.

Dè an diofar eadar Xenopus laevis agus Xenopus tropicalis?

X. Is e allotetraploid a th’ ann an laevis - bidh e a’ giùlan ceithir leth-bhreacan de gach cromosome, mar thoradh air tachartasan dùblachadh genome àrsaidh. Tha an iom-fhillteachd ginteil seo ga dhèanamh duilich làimhseachadh ginteil cuimsichte. Tha X. tropicalis diploid, le dà leth-bhreac chromosome gach paidhir, ga dhèanamh fada nas freagarraiche airson deasachadh gine stèidhichte air CRISPR agus sgàilean ginteil air adhart. Bidh deuchainn-lannan an latha an-diugh gu tric a’ cleachdadh X. tropicalis airson gintinneachd agus X. laevis airson bith-eòlas cealla agus obair faireachdainn pròtain.

Ciamar a chuir Xenopus ri leasachadh cungaidh-leigheis stèidhichte air mRNA?

Bha Xenopus oocytes am measg a’ chiad shiostaman a chaidh a chleachdadh gus sealltainn gum faodadh mRNA synthetigeach a bhith air eadar-theangachadh gu pròtanan gnìomh taobh a-staigh cealla beò. Chleachd luchd-rannsachaidh an siostam seo tro na 1970n agus 1980n gus na riatanasan airson eadar-theangachadh mRNA èifeachdach a chomharrachadh, a’ suidheachadh obair-stèidh meacanaigeach a thug fiosrachadh do dhealbhadh leigheasan mRNA agus banachdachan a chaidh a leasachadh deicheadan às deidh sin. Chuidich an siostam oocyte cuideachd le bhith a’ dearbhadh uidheamachdan lìbhrigidh agus a’ dèanamh an fheum as fheàrr de chleachdadh codon airson tagraidhean teirpeach.

Tha eachdraidh Xenopus na theisteanas air na as urrainn do shaidheans euslainteach, air a stiùireadh le feòrachas a choileanadh - aon fhàs-bheairt ioma-ghnìomhach a’ fuasgladh lèirsinn thar embryology, gintinneachd, cungaidh-leigheis agus cungaidh-leigheis thairis air faisg air ceud bliadhna. Ma tha thu a’ togail rudeigin leis an aon mhiann fad-ùine sa ghnìomhachas agad, tha Mewayz a’ tabhann an àrd-ùrlar amalaichte gus taic a thoirt dha — 207 modal, a’ tòiseachadh aig dìreach $19/mìos, air a dhealbhadh gus fàs ri taobh nan amasan agad. Tòisich do dheuchainn an-asgaidh aig app.mewayz.com an-diugh.