กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 20 นาที

กบ

Xenopus ( / ˈ z ɛ n ə p ə s / [ 1 ] [ 2 ] ) (จากภาษากรีก ξενος, xenos 'แปลก' + πους, pous 'เท้า', รู้จักกันทั่วไปในชื่อ กบมีเล็บ ) เป็น สกุล ของ กบที่อาศัยอยู่ในน้ำเป็นหลัก มีถิ่น...

กบ

กบ
ช่วงเวลา:
Xenopus laevis
การจำแนกทางวิทยาศาสตร์แก้ไขการจัดหมวดหมู่นี้
อาณาจักร:แอนิมอลเลีย
ไฟลัม:คอร์ดาต้า
ระดับ:สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก
คำสั่ง:อนูรา
ตระกูล:ปิปิเด
ประเภท:Xenopus Wagler 1827
สายพันธุ์

ดูข้อความ

Xenopus ( / ˈ z ɛ n ə p ə s / [ 1 ] [ 2 ] ) (จากภาษากรีก ξενος, xenos 'แปลก' + πους, pous 'เท้า', รู้จักกันทั่วไปในชื่อกบมีเล็บ ) เป็นสกุลของกบที่อาศัยอยู่ในน้ำเป็นหลัก มีถิ่นกำเนิดในแอฟริกาตอนใต้ทะเลทรายซาฮาราปัจจุบันมีการอธิบายชนิดพันธุ์ในสกุลนี้ไว้ 20 ชนิด ชนิดพันธุ์ที่รู้จักกันดีที่สุดสองชนิดในสกุลนี้คือ Xenopus laevisและ Xenopus tropicalisซึ่งมักถูกศึกษาในฐานะสิ่งมีชีวิตต้นแบบสำหรับการศึกษาชีววิทยาการพัฒนา ชีววิทยาของเซลล์ พิษวิทยา ประสาทวิทยา และสำหรับการจำลองโรคของมนุษย์และความผิดปกติแต่กำเนิด [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

สกุลนี้ยังเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องภาวะโพลีพลอยดีโดยบางชนิดมีโครโมโซม มากถึง 12 ชุด

ลักษณะเฉพาะ

กบ Xenopus laevisเป็นสัตว์ที่ค่อนข้างเฉื่อยชา มันแข็งแรงทนทานอย่างเหลือเชื่อและสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานถึง 15 ปี บางครั้งบ่อที่ พบกบ Xenopus laevisอาจแห้งเหือด ทำให้ในฤดูแล้ง มันต้องขุดโพรงลงไปในโคลนเพื่อสร้างอุโมงค์สำหรับหายใจ มันอาจจำศีลได้นานถึงหนึ่งปี หากบ่อแห้งเหือดในฤดูฝน กบXenopus laevisอาจอพยพเป็นระยะทางไกลไปยังบ่ออื่นเพื่อรักษาความชุ่มชื้นด้วยน้ำฝน มันว่ายน้ำเก่ง สามารถว่ายน้ำไปในทุกทิศทางได้อย่างง่ายดาย มันแทบจะกระโดดไม่ได้ แต่สามารถคลานได้ มันใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ใต้น้ำและขึ้นมาบนผิวน้ำเพื่อหายใจ การหายใจส่วนใหญ่เกิดขึ้นผ่านปอดที่พัฒนาอย่างดีของมัน มีการหายใจทางผิวหนังน้อยมาก

คำอธิบาย

กบ สกุล Xenopusทุกชนิดมีลำตัวแบน ค่อนข้างรูปไข่และเพรียว และมีผิวหนังลื่นมาก (เนื่องจากมีเยื่อเมือกปกคลุมป้องกัน) [ 6 ]ผิวหนังของกบเรียบ แต่มี อวัยวะรับความรู้สึก เส้นข้างลำตัวที่มีลักษณะคล้ายรอยเย็บ กบทุกชนิดว่ายน้ำเก่งและมีนิ้วเท้าที่แข็งแรงและมีพังผืดเชื่อมติดกันอย่างสมบูรณ์ แม้ว่านิ้วมือจะไม่มีพังผืดก็ตาม นิ้วเท้าสามนิ้วในแต่ละข้างมีเล็บ สี ดำ ที่เห็นได้ชัดเจน

ตาของกบอยู่ด้านบนของหัว มองขึ้นไปด้านบนรูม่านตาเป็นวงกลม พวกมันไม่มีเปลือกตา ที่ขยับได้ ไม่มีลิ้น (แต่ลิ้นจะติดอยู่กับพื้นปากโดยสมบูรณ์[ 6 ] ) หรือแก้วหู (คล้ายกับPipa pipaคางคกสุรินามทั่วไป[ 7 ] ) [ 8 ]

ต่างจากสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกส่วนใหญ่ พวกมันไม่มีแฮปโตโกลบินในเลือด[ 8 ]

พฤติกรรม

กบสกุล Xenopus อาศัยอยู่ ในน้ำ ทั้งหมด แม้ว่าจะมีการสังเกตเห็นว่าพวกมันอพยพขึ้นบกไปยังแหล่งน้ำใกล้เคียงในช่วงเวลาที่เกิดภัยแล้งหรือฝนตกหนักก็ตาม โดยทั่วไปแล้วจะพบพวกมันในทะเลสาบแม่น้ำหนองน้ำ แอ่งน้ำในลำธาร และอ่างเก็บน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น[ 8 ]

กบโตเต็มวัยมักเป็นทั้งผู้ล่าและผู้เก็บกินซากและเนื่องจากลิ้นของพวกมันใช้การไม่ได้ กบจึงใช้ขาหน้าเล็กๆ ของพวกมันช่วยในการหาอาหาร เนื่องจากพวกมันไม่มีถุงเสียงพวกมันจึงส่งเสียงคลิก (เสียงสั้นๆ) ใต้น้ำ (คล้ายกับPipa pipa อีกครั้ง ) [ 7 ]ตัวผู้สร้างลำดับชั้นทางสังคมที่ตัวผู้เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่มีสิทธิ์ส่งเสียงร้องเพื่อดึงดูดคู่[ 9 ]ตัวเมียของหลายสายพันธุ์จะส่งเสียงร้องเพื่อปลดปล่อย และ ตัวเมีย ของ Xenopus laevisจะส่งเสียงร้องเพิ่มเติมเมื่อพร้อมผสมพันธุ์และใกล้จะวางไข่[ 10 ]สาย พันธุ์ Xenopusยังออกหากินในช่วงพลบค่ำ (หรือช่วงพลบค่ำ ) อีกด้วย [ 8 ]

ในช่วงฤดูผสมพันธุ์ ตัวผู้จะพัฒนาแผ่นรองผสมพันธุ์ที่มีลักษณะคล้ายสัน (สีดำ) บนนิ้วเพื่อช่วยในการจับตัวเมีย การผสมพันธุ์ของกบเป็นการกอดรัดบริเวณขาหนีบ หมายความว่าตัวผู้จะจับตัวเมียรอบเอว[ 8 ]

สายพันธุ์

กบXenopus laevisเพศเมียกับไข่ที่เพิ่งวางเสร็จใหม่ๆ และกบXenopus tropicalisเพศผู้

ชนิดพันธุ์ที่มีอยู่

สายพันธุ์ฟอสซิล

ฟอสซิลชนิดต่อไปนี้ได้รับการอธิบายไว้แล้ว: [ 11 ]

สิ่งมีชีวิตต้นแบบสำหรับการวิจัยทางชีววิทยา

เช่นเดียวกับ กบชนิดอื่นๆพวกมันมักถูกใช้ในห้องปฏิบัติการเป็นตัวอย่างวิจัย[ 6 ] ตัวอ่อนและไข่ ของ Xenopusเป็นระบบแบบจำลองที่ได้รับความนิยมสำหรับการศึกษาทางชีววิทยาหลากหลายประเภท[ 4 ] [ 5 ] สัตว์ชนิดนี้ถูกนำมาใช้เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ผสมผสานกันอย่างลงตัวระหว่างความสามารถในการทดลองและความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการที่ใกล้ชิดกับมนุษย์ อย่างน้อยก็เมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตแบบจำลองอื่นๆ[ 4 ] [ 5 ]

Xenopusเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการศึกษาในร่างกายสัตว์มีกระดูกสันหลังในด้านชีววิทยาโมเลกุล เซลล์ และการพัฒนามา นานแล้ว [ 5 ] อย่างไรก็ตาม ขอบเขตการวิจัยที่กว้างขวางของXenopusมาจากข้อเท็จจริงเพิ่มเติมที่ว่าสารสกัดที่ปราศจากเซลล์ จาก Xenopusเป็น ระบบ ในหลอด ทดลองชั้นนำ สำหรับการศึกษาแง่มุมพื้นฐานของชีววิทยาเซลล์และโมเลกุล ดังนั้นXenopus จึง เป็นระบบแบบจำลองสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ช่วยให้สามารถวิเคราะห์การทำงานของยีนและชีวเคมีในร่างกายสัตว์ มีกระดูกสันหลังได้ในปริมาณมาก นอกจากนี้ เซลล์ไข่ ของXenopus ยัง เป็นระบบชั้นนำสำหรับการศึกษาการขนส่งไอออนและสรีรวิทยาของช่องสัญญาณ[ 4 ] Xenopusยังเป็นระบบที่ไม่เหมือนใครสำหรับการวิเคราะห์วิวัฒนาการของจีโนมและการจำลองจีโนมทั้งหมดในสัตว์มีกระดูกสันหลัง[ 12 ]เนื่องจากXenopusสายพันธุ์ต่างๆ สร้าง ชุด พลอยดีที่เกิดจากการผสมข้ามสายพันธุ์[ 13 ]

ในปี พ.ศ. 2474 Lancelot Hogbenสังเกตว่ากบ Xenopus laevisเพศเมียจะตกไข่เมื่อถูกฉีดด้วยปัสสาวะของหญิงตั้งครรภ์[ 14 ]สิ่งนี้ทำให้เกิดการทดสอบการตั้งครรภ์ซึ่งต่อมาได้รับการปรับปรุงโดยนักวิจัยชาวแอฟริกาใต้Hillel Abbe Shapiroและ Harry Zwarenstein [ 15 ]โดยนำกบ Xenopus เพศเมียที่ฉีดด้วยปัสสาวะของหญิงคนหนึ่งใส่ลงในขวดที่มีน้ำเล็กน้อย หากพบไข่ในน้ำหลังจากนั้นหนึ่งวัน แสดงว่าหญิงคนนั้นตั้งครรภ์ สี่ปีหลังจากการ ทดสอบ Xenopus ครั้งแรก เพื่อนร่วมงานของ Zwarenstein คือ ดร. Louis Bosman รายงานว่าการทดสอบมีความแม่นยำมากกว่า 99% [ 16 ]ตั้งแต่ช่วงปี พ.ศ. 2473 ถึง พ.ศ. 2493 มีการส่งออกกบหลายพันตัวไปทั่วโลกเพื่อใช้ในการทดสอบการตั้งครรภ์เหล่านี้[ 17 ]

เดอะศูนย์ทรัพยากร Xenopus แห่งชาติของห้องปฏิบัติการชีววิทยาทางทะเลเป็น แหล่งเก็บรักษา สายพันธุ์ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมและสายพันธุ์กลายพันธุ์ในร่างกาย และเป็นศูนย์ฝึกอบรม [ 18 ]

ฐานข้อมูลสิ่งมีชีวิตต้นแบบออนไลน์

Xenbase [ 19 ]คือฐานข้อมูลสิ่งมีชีวิตต้นแบบ (MOD)สำหรับทั้งXenopus laevisและXenopus tropicalis [ 20 ]

การวิจัยยีนที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์

การวิจัย Xenopusทุกรูปแบบ(ตัวอ่อน สารสกัดที่ปราศจากเซลล์ และโอโอไซต์) มักใช้ในการศึกษายีนโรคของมนุษย์โดยตรง และเพื่อศึกษาพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการเริ่มต้นและการดำเนินไปของมะเร็ง[ 21 ] ตัวอ่อน Xenopusสำหรับการศึกษาการทำงานของยีนโรคของมนุษย์ ในร่างกาย : ตัวอ่อน Xenopusมีขนาดใหญ่และจัดการได้ง่าย และยิ่งไปกว่านั้น สามารถเก็บตัวอ่อนได้หลายพันตัวในวันเดียว อันที่จริงXenopusเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดแรกที่มีการพัฒนาวิธีการเพื่อให้สามารถวิเคราะห์การทำงานของยีนได้อย่างรวดเร็วโดยใช้การแสดงออกผิดปกติ (โดยการฉีด mRNA [ 22 ] ) การฉีด mRNA ในXenopusนำไปสู่การโคลนนิ่งอินเตอร์เฟรอน[ 23 ] ยิ่งไปกว่านั้น การใช้มอร์โฟลิโน-แอนติเซนส์โอลิโกนิวคลีโอไทด์สำหรับการลดการ แสดงออก ของยีนในตัวอ่อนของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ซึ่งปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย Janet Heasman โดยใช้Xenopus [ 24 ]

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แนวทางเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการศึกษาเกี่ยวกับยีนที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ กลไกการทำงานของยีนหลายตัวที่กลายพันธุ์ในโรคไตถุงน้ำในมนุษย์ (เช่น โรคไตเสื่อม ) ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางใน ตัวอ่อน Xenopusซึ่งให้ความกระจ่างใหม่เกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างโรคเหล่านี้ การ สร้างซีเลียและการส่งสัญญาณ Wnt [ 25 ] ตัวอ่อน Xenopusยังเป็นแหล่งทดสอบที่รวดเร็วสำหรับการตรวจสอบยีนที่ก่อให้เกิดโรคที่ค้นพบใหม่ ตัวอย่างเช่น การศึกษาในXenopusได้ยืนยันและอธิบายบทบาทของPYCR1ในโรคผิวหนังหย่อนยานที่มีลักษณะก่อนวัยอันควร[ 26 ]

Xenopusที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อศึกษาการควบคุมการถอดรหัสของยีนโรคในมนุษย์: ตัวอ่อน Xenopusพัฒนาอย่างรวดเร็ว ดังนั้นการดัดแปลงพันธุกรรมในXenopusจึงเป็นวิธีที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ลำดับควบคุมจีโนม ในการศึกษาล่าสุด พบว่าการกลายพันธุ์ใน ตำแหน่ง SMAD7เกี่ยวข้องกับมะเร็งลำไส้ใหญ่ ในมนุษย์ การกลายพันธุ์อยู่ในลำดับที่อนุรักษ์ไว้แต่ไม่ใช่ลำดับที่เข้ารหัส ซึ่งบ่งชี้ว่าการกลายพันธุ์เหล่านี้ส่งผลกระทบต่อรูปแบบการถอดรหัสของSMAD7เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ ผู้เขียนได้ใช้ การดัดแปลงพันธุกรรม ใน Xenopusและพบว่าบริเวณจีโนมนี้ขับเคลื่อนการแสดงออกของGFPในลำไส้ส่วนท้าย ยิ่งไปกว่านั้น Xenopus ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมด้วยเวอร์ชันกลายพันธุ์ของบริเวณนี้แสดงการแสดงออกในลำไส้ส่วนท้ายน้อยลงอย่างมาก[ 27 ]

สารสกัดจากเซลล์Xenopus สำหรับการศึกษาทางชีวเคมีของโปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีนก่อโรคในมนุษย์: ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของระบบ Xenopusคือ สารสกัดจากไซโตพลาสซึมประกอบด้วยโปรตีนที่ละลายได้ทั้งในไซโตพลาสซึมและนิวเคลียส (รวมถึงโปรตีนโครมาติน) ซึ่งแตกต่างจากสารสกัดจากเซลล์ที่เตรียมจากเซลล์ร่างกายที่มีส่วนประกอบของเซลล์ที่แยกออกจากกันอย่าง ชัดเจน สารสกัดจากไข่ Xenopusได้ให้ข้อมูลเชิงลึกมากมายเกี่ยวกับชีววิทยาพื้นฐานของเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการแบ่งเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของ DNA ที่เกี่ยวข้อง (ดูด้านล่าง)

การศึกษาใน สารสกัดจากไข่ Xenopusยังให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับกลไกการทำงานของยีนโรคในมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับความไม่เสถียรทางพันธุกรรมและความเสี่ยงมะเร็งที่เพิ่มขึ้น เช่น โรค ataxia telangiectasia, มะเร็งเต้านมและรังไข่ที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมBRCA1 , กลุ่มอาการ Nijmegen breakage Nbs1 , กลุ่มอาการ Rothmund-Thomson RecQL4 , ยีนมะเร็ง c-Mycและโปรตีน FANC ( โรคโลหิตจาง Fanconi ) [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]

โอโอไซต์ ของ Xenopusสำหรับการศึกษาการแสดงออกของยีนและกิจกรรมของช่องสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับโรคของมนุษย์: จุดแข็งอีกประการหนึ่งของXenopusคือความสามารถในการทดสอบกิจกรรมของโปรตีนช่องสัญญาณและตัวขนส่งได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายโดยใช้การแสดงออกในโอโอไซต์ การประยุกต์ใช้นี้ยังนำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับโรคของมนุษย์ รวมถึงการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดเชื้อTrypanosome [ 33 ] โรค ลมชัก ที่ มีอาการเดินเซและ หูหนวกจาก ความเสียหายของเส้นประสาทรับเสียง[ 34 ]ภาวะหัวใจเต้น ผิดจังหวะอย่างรุนแรง( กลุ่มอาการ Long-QT ) [ 35 ] และ Megalencephalic leukoencephalopathy [ 36 ]

การแก้ไขยีนโดยระบบ CRISPR/CAS ได้รับการสาธิตเมื่อเร็ว ๆ นี้ในXenopus tropicalis [ 37 ] [ 38 ]และXenopus laevis [ 39 ] เทคนิคนี้กำลังถูกใช้เพื่อคัดกรองผลกระทบของยีนโรคของมนุษย์ในXenopusและระบบนี้มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะศึกษาผลกระทบภายในตัวอ่อนเดียวกันที่ได้รับการจัดการ[ 40 ]

การศึกษาค้นคว้ากระบวนการทางชีววิทยาพื้นฐาน

การส่งสัญญาณ : ตัวอ่อน Xenopusและสารสกัดที่ปราศจากเซลล์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับการส่งสัญญาณ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตัวอ่อน Xenopusได้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับกลไกการส่งสัญญาณ TGF-beta และ Wnt ตัวอย่างเช่น ตัวอ่อน Xenopusถูกนำมาใช้เพื่อระบุเอนไซม์ที่ควบคุมการยูบิควิตินของ Smad4 [ 41 ]และเพื่อแสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างเส้นทางการส่งสัญญาณของตระกูล TGF-beta และเครือข่ายสำคัญอื่นๆ เช่น เส้นทาง MAP kinase [ 42 ]และเส้นทาง Wnt [ 43 ] ยิ่งไปกว่านั้น วิธีการใหม่ที่ใช้สารสกัดจากไข่ได้เปิดเผยเป้าหมายใหม่ที่สำคัญของคอมเพล็กซ์การทำลาย Wnt/GSK3 [ 44 ]

การแบ่งเซลล์ : สารสกัดจากไข่ Xenopusช่วยให้สามารถศึกษาเหตุการณ์ทางเซลล์ที่ซับซ้อนมากมายในหลอดทดลองได้ เนื่องจากไซโตซอลของไข่สามารถรองรับการหมุนเวียนต่อเนื่องระหว่างไมโทซิสและอินเตอร์เฟสในหลอดทดลองจึงมีความสำคัญต่อการศึกษาการแบ่งเซลล์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น GTPase ขนาดเล็ก Ran ถูกค้นพบครั้งแรกว่าควบคุมการขนส่งนิวเคลียสในระยะอินเตอร์เฟส แต่ สารสกัดจากไข่ Xenopusเผยให้เห็นบทบาทสำคัญของ Ran GTPase ในไมโทซิสโดยไม่ขึ้นอยู่กับบทบาทของมันในการขนส่งนิวเคลียสในระยะอินเตอร์เฟส[ 45 ]ในทำนองเดียวกัน สารสกัดที่ปราศจากเซลล์ถูกนำมาใช้เพื่อจำลองการประกอบเยื่อหุ้มนิวเคลียสจากโครมาติน เผยให้เห็นหน้าที่ของ RanGTPase ในการควบคุมการประกอบเยื่อหุ้มนิวเคลียสใหม่หลังจากไมโทซิส[ 46 ] เมื่อไม่นานมานี้ การใช้ สารสกัดจากไข่ Xenopusทำให้สามารถแสดงให้เห็นถึงหน้าที่เฉพาะของไมโทซิสของนิวเคลียร์ลามิน B ในการควบคุมการสร้างรูปร่างของสปินเดิล[ 47 ]และระบุโปรตีนใหม่ที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการยึดเกาะของไคเนโตคอร์กับไมโครทูบูล[ 48 ]ระบบที่ปราศจากเซลล์เพิ่งกลายเป็นเครื่องมือวิจัยที่ใช้งานได้จริง และ ไข่ของ Xenopusมักเป็นแหล่งที่มาของสารสกัดที่ใช้ ซึ่งได้ผลลัพธ์ที่สำคัญในการทำความเข้าใจ การแกว่งตัว ของไมโทซิสและไมโครทูบู[ 49 ]

การพัฒนาตัวอ่อน : ตัวอ่อนของกบสกุล Xenopusถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชีววิทยาการพัฒนา โดยสรุปความก้าวหน้าล่าสุดในการวิจัยเกี่ยวกับ กบ สกุล Xenopusในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้แก่:

  1. เอพิเจเนติกส์ของการกำหนดชะตากรรมของเซลล์[ 50 ]และแผนที่อ้างอิงเอพิเจโนม[ 51 ]
  2. ไมโครอาร์เอ็นเอในการสร้างรูปแบบของชั้นเนื้อเยื่อและพัฒนาการของดวงตา[ 52 ] [ 53 ]
  3. ความเชื่อมโยงระหว่างการส่งสัญญาณ Wntและเทโลเมอเรส[ 54 ]
  4. การพัฒนาระบบหลอดเลือด[ 55 ]
  5. การสร้างรูปร่างของลำไส้[ 56 ]
  6. การยับยั้งการสัมผัสและการอพยพของเซลล์ยอดประสาท[ 57 ]และการสร้างยอดประสาทจากเซลล์บลาสตูลาที่มีศักยภาพหลายอย่าง[ 58 ]
  7. ชะตากรรมการพัฒนา - บทบาทของ Notch : Dorsky et al. 1995 ได้อธิบายรูปแบบการแสดงออกที่ตามมาด้วยการลดระดับ [ 59 ]

การจำลองดีเอ็นเอ : สารสกัดจากเซลล์ Xenopusที่ปราศจากเซลล์ยังสนับสนุนการประกอบพร้อมกันและการเปิดใช้งานของต้นกำเนิดการจำลองดีเอ็นเอ พวกมันมีบทบาทสำคัญในการกำหนดลักษณะการทำงานทางชีวเคมีของคอมเพล็กซ์ก่อนการจำลอง รวมถึงโปรตีน MCM [ 60 ] [ 61 ]

การตอบสนองต่อ ความเสียหายของ DNA : สารสกัดที่ปราศจากเซลล์มีบทบาทสำคัญในการไขปริศนาเส้นทางการส่งสัญญาณที่ถูกกระตุ้นเพื่อตอบสนองต่อการแตกของสาย DNA สองสาย (ATM) การหยุดชะงักของการจำลองแบบ (ATR) หรือการเชื่อมโยงข้ามสาย DNA (โปรตีน FA และ ATR) ที่น่าสังเกตคือ กลไกและส่วนประกอบหลายอย่างของเส้นทางการส่งสัญญาณเหล่านี้ได้รับการระบุครั้งแรกในXenopus [ 30 ] [ 62 ] [ 63 ]

อะพอพโทซิส : เซลล์ไข่ ของ Xenopusเป็นแบบจำลองที่สามารถนำมาใช้ในการศึกษาทางชีวเคมีของอะพอพโทซิสได้ เมื่อไม่นานมานี้ เซลล์ไข่ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาถึงกลไกทางชีวเคมีของการกระตุ้น caspase-2 ที่สำคัญคือ กลไกนี้พบว่ามีการอนุรักษ์ไว้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม[ 64 ]

เวชศาสตร์ฟื้นฟู : ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความสนใจอย่างมากในชีววิทยาการพัฒนาได้รับการกระตุ้นจากคำมั่นสัญญาของเวชศาสตร์ฟื้นฟู Xenopusก็มีบทบาทในเรื่องนี้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น การแสดงออกของปัจจัยการถอดรหัสเจ็ดตัวใน เซลล์ Xenopus ที่มีศักยภาพใน การพัฒนาไปเป็นเซลล์ต่างๆ ทำให้เซลล์เหล่านั้นสามารถพัฒนาไปเป็นดวงตาที่ใช้งานได้เมื่อปลูกถ่ายเข้าไปใน ตัวอ่อน Xenopusซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่เป็นไปได้เกี่ยวกับการซ่อมแซมความเสื่อมหรือความเสียหายของจอประสาทตา[ 65 ] ในการศึกษาที่แตกต่างกันอย่างมาก ตัวอ่อน Xenopusถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาผลกระทบของแรงตึงของเนื้อเยื่อต่อการสร้างรูปร่าง[ 66 ]ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญสำหรับการวิศวกรรมเนื้อเยื่อในหลอดทดลอง สายพันธุ์ Xenopusเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบที่สำคัญสำหรับการศึกษาการสร้างใหม่ของไขสันหลัง เนื่องจากในขณะที่สามารถสร้างใหม่ได้ในระยะตัวอ่อนXenopusจะสูญเสียความสามารถนี้ไปในระยะการเปลี่ยนแปลงรูปร่างช่วงต้น[ 67 ]

สรีรวิทยา : การเต้นเป็นทิศทางของเซลล์ที่มีขนหลายเส้นมีความสำคัญต่อการพัฒนาและการรักษาสมดุลในระบบประสาทส่วนกลาง ทางเดินหายใจ และท่อรังไข่ เซลล์ที่มีขนหลายเส้นของ หนังกำพร้าของ Xenopusเพิ่งได้รับการพัฒนาให้เป็น ฐานทดสอบ ในร่างกาย แห่งแรก สำหรับการศึกษาเซลล์ที่มีชีวิตของเนื้อเยื่อที่มีขนดังกล่าว และการศึกษาเหล่านี้ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับการควบคุมทางชีวกลศาสตร์และโมเลกุลของการเต้นเป็นทิศทาง[ 68 ] [ 69 ]

แอคติน : ผลลัพธ์อีกประการหนึ่งจากสารสกัดโอโอไซต์ Xenopusที่ปราศจากเซลล์คือความเข้าใจเกี่ยวกับแอคตินที่ดีขึ้น[ 49 ]

การคัดกรองโมเลกุลขนาดเล็กเพื่อพัฒนายาบำบัดแบบใหม่

เนื่องจากสามารถหาวัสดุได้ในปริมาณมากอย่างง่ายดาย ปัจจุบันจึงมีการนำวิธีการวิจัยเกี่ยวกับ กบ Xenopus ทุกรูปแบบ มาใช้ในการคัดกรองสารโมเลกุลขนาดเล็ก

พันธุศาสตร์เคมีของการเจริญเติบโตของหลอดเลือดใน ลูกอ๊อด Xenopus : เนื่องจากบทบาทสำคัญของการสร้างหลอดเลือดใหม่ในการลุกลามของมะเร็ง ตัวอ่อน Xenopusจึงถูกนำมาใช้เมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อระบุสารยับยั้งโมเลกุลขนาดเล็กใหม่ของการเจริญเติบโตของหลอดเลือด ที่น่าสังเกตคือ สารประกอบที่ระบุในXenopusมีประสิทธิภาพในหนู[ 70 ] [ 71 ] ที่น่าสังเกตคือ ตัวอ่อนกบมีบทบาทสำคัญในการศึกษาที่ใช้หลักการวิวัฒนาการเพื่อระบุตัวแทนที่ทำลายหลอดเลือดแบบใหม่ซึ่งอาจมีศักยภาพในการรักษาด้วยเคมีบำบัด[ 72 ] งานดังกล่าวได้รับการนำเสนอใน New York Times Science Times [ 73 ]

การทดสอบ ในร่างกายของสารก่อกวนต่อมไร้ท่อ ที่อาจเกิดขึ้น ใน ตัวอ่อน Xenopus ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรม ; การทดสอบความเร็วสูงสำหรับการรบกวนต่อมไทรอยด์ได้รับการพัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยใช้ตัวอ่อนXenopus ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรม [ 74 ]

การคัดกรองโมเลกุลขนาดเล็กใน สารสกัดจากไข่ Xenopus : สารสกัดจากไข่ช่วยให้สามารถวิเคราะห์กระบวนการทางชีววิทยาโมเลกุลได้อย่างรวดเร็วและสามารถคัดกรองได้อย่างรวดเร็ว วิธีนี้ใช้เพื่อระบุสารยับยั้งใหม่ของการย่อยสลายโปรตีนที่เกิดจากโปรตีเอโซมและเอนไซม์ซ่อมแซม DNA [ 75 ] [ 76 ]

การศึกษาทางพันธุกรรม

แม้ว่าXenopus laevisจะเป็นสายพันธุ์ที่นิยมใช้มากที่สุดใน การศึกษา ชีววิทยาการพัฒนาแต่การศึกษาทางพันธุกรรม โดยเฉพาะการศึกษาทางพันธุกรรมแบบไปข้างหน้า อาจมีความซับซ้อนเนื่องจากจีโนม ของพวกมันเป็นแบบ เทตราพลอยด์เทียม Xenopus tropicalisเป็นแบบจำลองที่ง่ายกว่าสำหรับการศึกษาทางพันธุกรรม เนื่องจากมีจีโนมแบบดิพลอยด์

เทคนิคการลดการแสดงออกของยีน

การแสดงออกของยีนสามารถลดลงได้ด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การใช้แอนติเซนส์โอลิโกนิวคลีโอไทด์ที่กำหนดเป้าหมายไปยังโมเลกุล mRNA ที่เฉพาะเจาะจง โอลิโกนิวคลีโอไทด์ DNA ที่เสริมกับโมเลกุล mRNA ที่เฉพาะเจาะจงมักจะได้รับการดัดแปลงทางเคมีเพื่อปรับปรุงความเสถียรในร่างกายการดัดแปลงทางเคมีที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ ได้แก่ ฟอสโฟโรไทโอเอต 2'-O-เมทิล มอร์โฟลิโน MEA ฟอสโฟรามิเดต และ DEED ฟอสโฟรามิเดต[ 77 ]

โอลิโกนิวคลีโอไทด์มอร์โฟลิโน

โอลิโกมอร์โฟลิโนถูกใช้ในทั้งX. laevisและX. tropicalisเพื่อตรวจสอบการทำงานของโปรตีนโดยการสังเกตผลลัพธ์ของการกำจัดกิจกรรมของโปรตีน[ 77 ] [ 78 ]ตัวอย่างเช่น ชุดยีนของX. tropicalisได้รับการคัดกรองด้วยวิธีนี้[ 79 ]

โอลิโกนิวคลีโอไทด์มอร์โฟลิโน (MOs) เป็นโอลิโกนิวคลีโอไทด์สายสั้นแบบแอนติเซนส์ที่สร้างจากนิวคลีโอไทด์ที่ดัดแปลงแล้ว MOs สามารถลดการแสดงออกของยีนได้โดยการยับยั้งการแปล mRNA การปิดกั้นการตัดต่อ RNA หรือการยับยั้งกิจกรรมและการเจริญเติบโตของ miRNA MOs ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเครื่องมือลดการแสดงออกของยีนที่มีประสิทธิภาพในงานทดลองทางชีววิทยาพัฒนาการ และเป็นสารปิดกั้น RNA สำหรับเซลล์ในวัฒนธรรม MOs ไม่ย่อยสลายเป้าหมาย RNA แต่ทำงานผ่านกลไกการปิดกั้นทางกายภาพแบบไม่ขึ้นกับ RNAseH พวกมันคงตัวในเซลล์และไม่ก่อให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน การฉีด MOs เข้าไปใน ตัวอ่อน Xenopus ในระยะเริ่มต้น สามารถยับยั้งการแสดงออกของยีนได้อย่างจำเพาะเจาะจง

เช่นเดียวกับวิธีการแอนติเซนส์ทั้งหมด MO ที่แตกต่างกันอาจมีประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน และอาจทำให้เกิดผลข้างเคียงที่ไม่จำเพาะเจาะจง บ่อยครั้งที่ต้องทดสอบ MO หลายตัวเพื่อหาลำดับเป้าหมายที่มีประสิทธิภาพ มีการใช้การควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อแสดงให้เห็นถึงความจำเพาะ[ 78 ]ซึ่งรวมถึง:

  • ลักษณะที่ปรากฏของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม
  • การตรวจสอบโปรตีนที่ลดลงโดยวิธีเวสเทิร์นบลอตหรืออิมมูโนสเตนต์
  • การกู้คืน mRNA โดยการเติม mRNA ที่มีภูมิคุ้มกันต่อ MO กลับเข้าไป
  • การใช้ MO 2 ชนิดที่แตกต่างกัน (การบล็อกการแปลและการบล็อกการต่อเชื่อม)
  • การฉีด MO ควบคุม

Xenbaseมีแคตตาล็อกที่ค้นหาได้ของ MO มากกว่า 2,000 รายการที่ใช้ในการวิจัย Xenopus โดยเฉพาะ ข้อมูลสามารถค้นหาได้โดยใช้ลำดับ สัญลักษณ์ยีน และคำพ้องความหมายต่างๆ (ตามที่ใช้ในสิ่งพิมพ์ต่างๆ) [ 80 ] Xenbase แมป MO กับจีโนม Xenopusล่าสุดใน GBrowse ทำนายผลลัพธ์ 'นอกเป้าหมาย' และแสดงรายการ เอกสาร Xenopus ทั้งหมด ที่ตีพิมพ์มอร์โฟลิโน

  • Xenbase ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 4 กันยายน 2009 ที่Wayback Machine ~ แหล่งข้อมูลบนเว็บ เกี่ยวกับ Xenopus laevisและtropicalis
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Xenopus&oldid=1352448875 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กบ

Xenopus ( / ˈ z ɛ n ə p ə s / [ 1 ] [ 2 ] ) (จากภาษากรีก ξενος, xenos 'แปลก' + πους, pous 'เท้า', รู้จักกันทั่วไปในชื่อ กบมีเล็บ ) เป็น สกุล ของ กบที่อาศัยอยู่ในน้ำเป็นหลัก มีถิ่น...

ลักษณะเฉพาะ

กบ Xenopus laevis เป็นสัตว์ที่ค่อนข้างเฉื่อยชา มันแข็งแรงทนทานอย่างเหลือเชื่อและสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานถึง 15 ปี บางครั้งบ่อที่ พบกบ Xenopus laevis อาจแห้งเหือด ทำให้ในฤดูแล้ง มันต้องขุดโพรงลงไปในโคลนเพื่อสร้างอุโมงค์สำหรับหายใจ มันอาจจำศีลได้นานถึงหนึ่งปี...

คำอธิบาย

กบ สกุล Xenopus ทุกชนิดมีลำตัวแบน ค่อนข้างรูปไข่และเพรียว และมีผิวหนังลื่นมาก (เนื่องจากมีเยื่อเมือกปกคลุมป้องกัน) [ 6 ] ผิวหนังของกบเรียบ แต่มี อวัยวะรับความรู้สึก เส้นข้างลำตัว ที่มีลักษณะคล้ายรอยเย็บ...

พฤติกรรม

กบ สกุล Xenopus อาศัยอยู่ ในน้ำ ทั้งหมด แม้ว่าจะมีการสังเกตเห็นว่าพวกมันอพยพขึ้นบกไปยังแหล่งน้ำใกล้เคียงในช่วงเวลาที่เกิด ภัย แล้ง หรือฝนตกหนักก็ตาม โดยทั่วไปแล้วจะพบพวกมันใน ทะเลสาบ แม่น้ำหนอง น้ำ แอ่ง น้ำในลำธาร และอ่างเก็บน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น [ 8 ]