$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kan üretimi (hematopoez) ilk olarak erken embriyoda başlayan önemli bir gelişim sürecidir. Bu süreç doğrudan mezodermden ilkel kırmızı kan hücreleri ve makrofajlar üreterek başlar ve daha sonra hematopoetik kök ve progenitör hücrelerin (HSPC) üretimine doğru kayar. Çok güçlü olan bu kök hücreler, organizmadaki olgun kan hücrelerinin tüm çeşitlerini oluşturur. Kendini yenileyebilen sistem, bu HSPC'ler aracılığıyla sürekli olarak yenileniyor. Bu süreç gelişimin erken dönemlerinde başlarken, hematopoez hayvanın yaşamı için devam eder, vücudun uzak bölgelerine oksijen taşıma, yaralanma sonrası kanamayı durdurma ve vücudu enfeksiyondan koruma yeteneği sağlar. Bu karmaşık sistemin gelişimi, gelişim sırasında zamansal ve mekansal olarak kontrol edilir ve kan hücresi üretimindeki herhangi bir pertürbasyon organizma için felaket olabilir, bu da anemi, trombositopeni, lökopeni ve lösemi ile sonuçlanır.
Hematopoetik araştırmalar için kullanılan popüler bir hayvan modeli zebra balığıdır (Danio rerio) çünkü insanlara kıyasla benzer kan gelişimine sahiptirler. Aslında, hematopoez sırasında kullanılan genlerin ve moleküler yolların çoğu omurgalı evrim boyunca korunur ve zebra balıklarını inceleyerek insan genleri hakkında bilgi edinmemizi sağlar. Daha da önemlisi, zebra balığı embriyoları vücut dışında gelişir ve 7 gün içinde hematopoetik sistemin kısa sürede doğrudan görselleştirilmesini sağlayan en olgun kan hücresi tiplerini üretmiştir. Zebra balıkları ayrıca, araştırmacıların kısa bir zaman diliminde daha fazla sayıda numune gözlemlemelerini sağlayan ve tekrarlanabilir veriler üretmek için de önemli olan son derece fecund'dur. Zebra balığının kısa nesil süresi ve dış gelişimi, mutajensis çalışmaları1, 2 , 3,4, 5ve ilaç taraması 6,7,8,9,10sırasında daha kolay manipülasyon ve gözlem sağlar. Bu, insan kan bozuklukları için umut verici terapötik bileşiklerden oluşan bir panelin hızlı ve verimli bir şekilde test edilmesine izin verir.
Daha da önemlisi, zebra balıkları da genetik olarak uygundur ve genom sıralanır ve açıklamalır. Bu çekiş kabiliyeti morfotino- (MO-) aracılı nakavt ve CRISPR aracılı genetik ablasyon gibi ters genetik tekniklerin gerçekleştirilebilmesini sağlar. Zebra balıkları ayrıca ileri genetik ekranları gerçekleştirmek için bir model olarak yararlarını kanıtlamıştır; omurgalı kan oluşumunda rol oynayan birçok temel gen ve yol bu şekilde keşfedilmiştir. Zebra balıklarında kan hücrelerini gözlemlemek için çok sayıda yöntem de geliştirilmiştir. Geleneksel histolojik boyama teknikleri mevcut olmakla birlikte, kana özgü transkriptler için yerinde hibridizasyon yapmak da mümkündür. Daha da önemlisi, floresan proteinlerin soyuna özgü promotörler tarafından ifade edildiği ve belirli kan hücrelerinin floresan proteinlerle etiketlenmesine izin verdiği çok sayıda transgenik balık hattı da mevcuttur11. Bu, araştırmacıların zaman içinde canlı bir organizmada kan hücresi kökeni, genişlemesi ve regülasyonunun güncel gözlemini gerçekleştirmelerini sağlar.
Genel olarak, hematopoetik sistemin korunması, transgenik çizgilerin varlığı ve kolay gelişimi, kolay görselleştirme ve kısa nesil süre zebra balığını ekonomik, hızlı ve uyarlanabilir bir hematopoez modeli haline getirmiştir. Zebra balığı araştırmacıları için mevcut tekniklerin araç kutusunu geliştirmek için, embriyolardaki kan hücrelerinin sayısını sağlam bir şekilde kalibre etmek için bu tahlilini geliştirdik. Yöntem, transgenik hayvanların sindirilmesini ve floresan kan hücreleri için akış sitometrisinin gerçekleştirilmesidir. Bu şekilde, mutant hayvanlardan kan hücreleri, MO ve CRISPR modifikasyonunun etkisi ve küçük moleküllerin etkisi hızlı ve tekrarlanabilir bir şekilde nicel olarak analiz edilebilir. Bu tahliller, kan hücrelerini numaralandırmanın kullanıcı dostu ve ekonomik yollarıdır ve zaman içinde nesillerinin, çoğalmalarının ve bakımlarının incelenmesine izin verir.