Biologische modelsystemen
DANIO RERIO
1. VOORDELEN
Zebravissen hebben een heel groot nageslacht
Ze produceren 100 tot 300 embryo’s per week. Faciliteert het bekomen van statistisch
significante resultaten voor een minimale kost en high-throughput toepassingen
Snelle embryonale ontwikkeling
Meeste organen zijn gevormd na 2 dagen en de embryogenese is compleet na 5 dagen
Fertilisatie en ontwikkeling gebeurt extern
Dit laat directe observatie en manipulatie toe van de embryo’s in het labo. De embryo’s
zijn klein waardoor ze gemakkelijk kunnen verdeeld worden in platen
Zebravis embryo’s en vroege larven zijn optisch transparant
Dit laat directe observatie toe van interne organen via lichtmicroscopie
Tijdens de embryogenese zijn de embryo’s permeabel voor kleine moleculen en drugs,
waardoor op een eenvoudige wijze compound screens uitgevoerd kunnen worden. Deze
kunnen gewoon in het water worden toegevoegd en er wordt zo gekeken naar de
respons van de zebravis
Zebravissen en zoogdieren vertonen sterke gelijkenissen
Voornamelijk deze gerelateerd tot moleculaire mechanismen tijdens de embryonale
ontwikkeling en de cellulaire fysiologie
Expressie van specifieke eiwitten kan op een eenvoudige manier onderdrukt worden
vb via injectie van embryo’s met morpholino’s, maar kunnen ook makkelijk tot
overexpressie worden gebracht via injectie van mRNA/plasmiden
Steeds meer zebravis mutanten zijn ter beschikking om humane aandoeningen te
modelleren
Het zebravisgenoom is goed gekarakteriseerd en kan bekeken worden op verschillende
genoombrowsers. Meer dan 70% van de humane genen hebben een equivalent gen in de
zebravis
Zebravissen, zowel larven als adulten, kunnen de meeste van hun organen en weefsels
regenereren na amputatie of beschadiging
Dit is nuttig voor genotypering en verhoogt de kennis in verband met herstel van
beschadigde organen/weefsel bij mens
vb. Cryoninjury waarbij droog ijs wordt gebruikt voor een stukje hard af te breken
Gemakkelijk te verkrijgen en te houden
Goedkoop, niet te groot
Eerste vijf dagen wordt de zebravis niet beschouwd als proefdier
1
,1.1. Toepassingsgebieden
Aangeboren en erfelijke ziektes
Oncogenese
Infectie, inflammatie en wondheling
Immunologische aandoeningen
Metabolische, endocriene en nutritionele ziektes
Psychologische en gedragsabnormaliteiten
Test van toxiciteit
…
1.2. 3R: Replace, Refine, Reduce
- Replace
Bij zebravissen kunnen we experimenten uitvoeren zonder humane
experimenten of deze op hogere vertebraten te gebruiken. Zo vermijden we
levende dierexperimenten
- Refine
We zorgen voor zo weinig mogelijk stress en een goed onderhoud door niet-
invasieve methoden toe te passen waar mogelijk. We kunnen dit doen door
zoveel mogelijk de natuurlijk habitat na te bootsen; goede waterkwaliteit, juiste
temperatuur en pH, voldoende filtering en voeding, …
Embryo’s zijn transparant en kunnen daarom niet-invasief bekeken worden
- Reduce
Zo weinig mogelijk proefdieren en trials gebruiken om de nodige informatie te
bekomen.
Op eenzelfde zebravis kunnen meerdere analyses gebeuren, dit door de
mogelijkheid tot regeneratie
2. NADELEN
Fysiologische verschillen tussen zebravis en zoogdieren:
- Zebravis heeft slechts 2 kamers
- Zebravis respiratie gebeurt via kieuwen, het heeft geen
longen
- Zebravissen hebben schubben in plaats van huid
- Zebravissen hebben een complexer skelet, hebben meer botten dan de mens
- Zebravissen hebben een zwemblaas waardoor deze dieper of minder diep
kunnen gaan duiken
Aandoeningen met betrekking tot longen zijn daarom niet mogelijk te vergelijken met
zebravissen
Zebravissen staan evolutionair gezien verder van de mens dan vb de muis of de kikker
2
, 3. GENOOM
Ze omvatten 25 paar chromosomen en ongeveer 24 000 eiwit coderende genen
Er gebeurt een duplicatie van het gehele genoom in evolutie naar zebravis, dit gebeurt
niet voor alle genen
Deze zijn belangrijk voor het maken van nieuwe genen
- Vele genen zijn tweemaal aanwezig = ohnologen
- Vele kopijen zijn verdwenen of hebben een andere functie
Gen wordt gedupliceerd:
Neo-functionalisatie = het ontstaan van nieuwe functies door nieuwe mutaties (nieuwe
functie, 20%)
Non-functionalisatie = kopie wordt uitgeschakeld en verliest hun functie (nulmutatie,
80%)
Dit is moeilijk te vergelijken met de mens aangezien het niet homoloog is bij de mens
3
DANIO RERIO
1. VOORDELEN
Zebravissen hebben een heel groot nageslacht
Ze produceren 100 tot 300 embryo’s per week. Faciliteert het bekomen van statistisch
significante resultaten voor een minimale kost en high-throughput toepassingen
Snelle embryonale ontwikkeling
Meeste organen zijn gevormd na 2 dagen en de embryogenese is compleet na 5 dagen
Fertilisatie en ontwikkeling gebeurt extern
Dit laat directe observatie en manipulatie toe van de embryo’s in het labo. De embryo’s
zijn klein waardoor ze gemakkelijk kunnen verdeeld worden in platen
Zebravis embryo’s en vroege larven zijn optisch transparant
Dit laat directe observatie toe van interne organen via lichtmicroscopie
Tijdens de embryogenese zijn de embryo’s permeabel voor kleine moleculen en drugs,
waardoor op een eenvoudige wijze compound screens uitgevoerd kunnen worden. Deze
kunnen gewoon in het water worden toegevoegd en er wordt zo gekeken naar de
respons van de zebravis
Zebravissen en zoogdieren vertonen sterke gelijkenissen
Voornamelijk deze gerelateerd tot moleculaire mechanismen tijdens de embryonale
ontwikkeling en de cellulaire fysiologie
Expressie van specifieke eiwitten kan op een eenvoudige manier onderdrukt worden
vb via injectie van embryo’s met morpholino’s, maar kunnen ook makkelijk tot
overexpressie worden gebracht via injectie van mRNA/plasmiden
Steeds meer zebravis mutanten zijn ter beschikking om humane aandoeningen te
modelleren
Het zebravisgenoom is goed gekarakteriseerd en kan bekeken worden op verschillende
genoombrowsers. Meer dan 70% van de humane genen hebben een equivalent gen in de
zebravis
Zebravissen, zowel larven als adulten, kunnen de meeste van hun organen en weefsels
regenereren na amputatie of beschadiging
Dit is nuttig voor genotypering en verhoogt de kennis in verband met herstel van
beschadigde organen/weefsel bij mens
vb. Cryoninjury waarbij droog ijs wordt gebruikt voor een stukje hard af te breken
Gemakkelijk te verkrijgen en te houden
Goedkoop, niet te groot
Eerste vijf dagen wordt de zebravis niet beschouwd als proefdier
1
,1.1. Toepassingsgebieden
Aangeboren en erfelijke ziektes
Oncogenese
Infectie, inflammatie en wondheling
Immunologische aandoeningen
Metabolische, endocriene en nutritionele ziektes
Psychologische en gedragsabnormaliteiten
Test van toxiciteit
…
1.2. 3R: Replace, Refine, Reduce
- Replace
Bij zebravissen kunnen we experimenten uitvoeren zonder humane
experimenten of deze op hogere vertebraten te gebruiken. Zo vermijden we
levende dierexperimenten
- Refine
We zorgen voor zo weinig mogelijk stress en een goed onderhoud door niet-
invasieve methoden toe te passen waar mogelijk. We kunnen dit doen door
zoveel mogelijk de natuurlijk habitat na te bootsen; goede waterkwaliteit, juiste
temperatuur en pH, voldoende filtering en voeding, …
Embryo’s zijn transparant en kunnen daarom niet-invasief bekeken worden
- Reduce
Zo weinig mogelijk proefdieren en trials gebruiken om de nodige informatie te
bekomen.
Op eenzelfde zebravis kunnen meerdere analyses gebeuren, dit door de
mogelijkheid tot regeneratie
2. NADELEN
Fysiologische verschillen tussen zebravis en zoogdieren:
- Zebravis heeft slechts 2 kamers
- Zebravis respiratie gebeurt via kieuwen, het heeft geen
longen
- Zebravissen hebben schubben in plaats van huid
- Zebravissen hebben een complexer skelet, hebben meer botten dan de mens
- Zebravissen hebben een zwemblaas waardoor deze dieper of minder diep
kunnen gaan duiken
Aandoeningen met betrekking tot longen zijn daarom niet mogelijk te vergelijken met
zebravissen
Zebravissen staan evolutionair gezien verder van de mens dan vb de muis of de kikker
2
, 3. GENOOM
Ze omvatten 25 paar chromosomen en ongeveer 24 000 eiwit coderende genen
Er gebeurt een duplicatie van het gehele genoom in evolutie naar zebravis, dit gebeurt
niet voor alle genen
Deze zijn belangrijk voor het maken van nieuwe genen
- Vele genen zijn tweemaal aanwezig = ohnologen
- Vele kopijen zijn verdwenen of hebben een andere functie
Gen wordt gedupliceerd:
Neo-functionalisatie = het ontstaan van nieuwe functies door nieuwe mutaties (nieuwe
functie, 20%)
Non-functionalisatie = kopie wordt uitgeschakeld en verliest hun functie (nulmutatie,
80%)
Dit is moeilijk te vergelijken met de mens aangezien het niet homoloog is bij de mens
3
