科技创新

Memmert低温培养箱助力果蝇品系中心模式研究

果蝇个头很小,全身只有3mm长,但自从20世纪初以来,科学家就发现它拥有完整的基因序列,与小鼠、斑马鱼、家鸡和非洲爪蟾一样,均为重要的模式研究动物模型。

在维也纳兽医大学(Vetmeduni Vienna),果蝇很是神秘,并不露面,培养在Memmert低温培养箱IPP中。

追寻达尔文进化论的足迹

在论及气候环境变化时,对某一物种种群应对气候变迁的生存机理研究比以往更为热门肇始自1920年代的群体遗传学不断为大家展现遗传科学与进化理论领域的新发现。

快速演化中的进化

因此,为什么一个种群内的成员各不相同?为什么某些种群比其他种群更能适应环境变化?种群间所共有的基因又有哪些,其基因形态在受环境影响下发生突变的程度又有多大呢?

Vetmeduni Vienna 遗传学研究所,科学家们正在进行一系列实验研究来验证相关问题。 但又是什么让果蝇成为模式研究生物的呢?原因在于让研究者能够在快速运动(Fast motion)中研究进化课题,同时继代周期很短,容易培养。此外,果蝇只有4对染色体,,总共大约只有14,000个基因因此非常容易进行调控。通过直接调控标靶基因,研究者可以针对多背景环境进行基因替换研究,不管是代谢过程、交配行为、老化、肥胖,乃至由病原体或气候变化引发的不良反应,均可纳入研究范畴

Christian Schlötterer教授在果蝇品系中心的Memmert低温培养箱前

世界最大的果蝇品系中心

即便是现在进行基因测序依然非常复杂,费用相对高昂。如果研究者要考察基因间的相互作用或探求基因修饰的缘由,实验前后往往都需要做测序对比。因此Vetmeduni Vienna 经过优化,选用了快捷而又不算昂贵高通量下一代测序技术路线。由群体遗传学研究所和维也纳分子生物技术研究所共同发起成立了国际上规模最大的果蝇品系中心,样本库中收集有多达22,000多个果蝇品种,业已成为群体遗传学研究所乃至同领域不可或缺的宝贵研究资源。对其中的任何一个品系来说,都能关掉/敲除某个特定基因,这使得研究者能够准确研究该基因的具体工作机理。

借助低温培养箱模拟不同的异常环境

Vetmeduni Vienna 果蝇品系中心有超过20Memmert IPP750plus低温培养箱,研究者正在借助其稳定的环境模拟能力开展研究,以期获得环境变化在多大程度上影响着已知的基因突变。在其中一研究课题中,不同基因版本的动物群落暴露在或高或低的异常温度环境中,这些实验夜以继日地持续进行,一直延续至果蝇繁衍数代。Memmert低温培养箱可以很好地模拟这些环境条件的变化,培养箱后部的照明系统为众多饲养盘中的果蝇提供了所需的适宜光照环境。

其中一些优质品系果蝇已经进化了100多代,每个继代果蝇的基因测序结果正在逐渐解答着大家的疑问:哪些基因片段发生了改变?在不同环境下哪个基因变异占优势?哪些特征能够遗传给子代,又是如何改变其外在表现的?人类基因与果蝇基因有70%是相同的,因此这些研究发现是值得关注的,具有很强的借鉴意义。

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