Danio pręgowany (łac. Danio rerio) jest dziś szeroko wykorzystywanym organizmem modelowym w laboratoriach na całym świecie. Stało się to za sprawą wielu korzystnych cech, pożądanych przy badaniach naukowych o różnym profilu. Pierwszą zaletą tego modelu są jego niewielkie rozmiary (dorosły osobnik mierzy około 3-5 cm), a co za tym idzie możliwość przetrzymywania dużej liczby osobników przy zredukowanej przestrzeni hodowlanej (Kishi i inni, 2003). Danio nie jest również bardzo wymagający pod względem odpowiednich warunków.

Kolejnymi zaletami tego modelu są wysoka płodność, gwałtowny rozwój i krótki czas generacji. Z jednej pary ryb można osiągnąć wydajność nawet do dwustu jaj co pięć do siedmiu dni (Stern, Zon, 2003). Rozwój embrionalny Danio rerio jest bardzo podobny do embriogenezy wyższych kręgowców (włączając człowieka), ale w odróżnieniu od ssaków, ryba ta rozwija się z zapłodnionego jaja w formę dorosłą poza organizmem samicy jako transparentny, w pierwszych dniach życia, zarodek (Wixon, 2000). Pigmentacja embrionów rozpoczyna się około 30-72 godziny po zapłodnieniu (Hill i inni, 2005). Sama pigmentacja nie stanowi jednak problemu w badaniach gdyż można ją w łatwy sposób usunąć.

Jak nadmieniono, rozwój embrionalny danio pręgowanego jest szybki. W ciągu pierwszych dwudziestu czterech godzin po zapłodnieniu wszystkie główne organy są już wykształcone, a w ciągu trzech dni ryba wykluwa się z osłony jajowej i zaczyna szukać pożywienia. Po około stu dniach ryby są dojrzałe płciowo i mogą generować potomstwo (Skidmore, 1965). Te cechy zdecydowały o tym, że Danio rerio jest wciąż szeroko wykorzystywany w badaniach nad rozwojem kręgowców, gdyż transparentność zarodków pozwala na dokładną obserwację rozwoju w czasie rzeczywistym in vivo, za pomocą mikroskopu. Małe rozmiary i duża liczba potomstwa dają również możliwość przeprowadzania doświadczeń o wysokiej przepustowości z użyciem niewielkiej ilości odczynników (Spitsbergen, Kent, 2003) i lepszej ocenie statystycznej dużej próby. Przykładem mogą być badania toksykologiczne czy ekotoksykologiczne gdzie bada się wpływ różnych związków rozpuszczalnych w wodzie na rozwój zarodków rybich (Dubińska-Magiera i inni, 2016). Pojedynczy zarodek umieszczony w zagłębieniu 384-dołkowej płytki może przeżyć kilka dni dzięki absorpcji żółtka, by potem móc zostać ocenionym pod kątem wad rozwojowych (MacRae i Peterson, 2003).

Danio pręgowany jest wykorzystywany także w badaniach o profilu molekularnym, genetycznym czy do  tworzenia modeli ludzkich chorób (Plantié i inni, 2015) . Wielkim ułatwieniem w takiej pracy jest fakt, że genom tego organizmu został w całości zsekwencjonowany i udostępniony w wielu bazach danych. Okazał się on nawet bardziej złożony niż ludzki, gdyż posiada on o dwa chromosomy więcej. Ta różnica powstała w trakcie ewolucji ryb kostnoszkieletowych (Teleostei), kiedy to ich genom uległ duplikacji, co nie miało miejsca u ssaków. Wiele z tych zduplikowanych genów zostało do dziś na powrót utraconych, a funkcje i lokalizacja ekspresji nadal obecnych wielokrotnie się zmieniały (Hill i inni, 2005). Doprowadziło to do powstania para logów ludzkich genów w genomie Danio rerio. Znaczenie tego odkrycia ujawnia się w fakcie, że podczas gdy mutacja ssaczego ortologa może powodować letalność u badanych zarodków, to mutacja paraloga w modelu rybim może powodować mniej dotkliwe objawy w fenotypie bez skutku śmiertelnego. To pozwala na badanie funkcji genów w mutantach Danio rerio, co było by trudne lub niemożliwe do osiągnięcia u mutantów ssaczych (Spitsbergen, Kent, 2003).

 Redakcja tekstu: Magda Dubińska-Magiera, Marta Migocka-Patrzałek

• Słownik pojęć:

• Organizmy modelowe - organizmy wykorzystywane w badaniach genetycznych ze względu na swoje cechy (www.wikipedia.pl)
• in vivo- dosłownie „w żywym organizmie”
• Genom – materiał genetyczny zawarty w podstawowym (haploidalnym) zespole chromosomów (www.wikipedia.pl)
• Paralog genu – geny o wspólnym pochodzeniu ewolucyjnym, których powstanie  nastąpiło w wyniku duplikacji  (www.wikipedia.pl)
• Ortolog genu - o wspólnym pochodzeniu ewolucyjnym, których powstanie nastąpiło w wyniku specjacji  (www.wikipedia.pl)

Literatura:  

• DUBIŃSKA-MAGIERA M, DACZEWSKA M, LEWICKA A, MIGOCKA-PATRZAŁEK M, NIEDBALSKA-TARNOWSKA J AND JAGLA K (2016) Zebrafish: A Model for the Study of Toxicants Affecting Muscle Development and Function, Int. J. Mol. Sci. 2016, 17(11), 1941
• EMILIE PLANTIÉ, MARTA MIGOCKA-PATRZAŁEK, MAŁGORZATA DACZEWSKA, KRZYSZTOF JAGLA (2015) Model Organisms in the Fight against Muscular Dystrophy: Lessons from Drosophila and Zebrafish. Molecules 2015, 20(4), 6237-6253
• HILL, A.J., TERAOKA, H., HEIDEMANN, W., PETERSON, R.E. (2005) Zebrafish as model vertebrate for investigating chemical toxicity. Toxicological Sciences, 86: 6-19.
• HILL, A.J., TERAOKA, H., HEIDEMANN, W., PETERSON, R.E. (2005) Zebrafish as model vertebrate for investigating chemical toxicity. Toxicological Sciences, 86: 6-19.
• KISHI, S., UCHIYAMA, J., BAUGHMAN, A.M., GOTO, T., LIN, M.C., TSAI, S.B. (2003) The zebrafish as a vertebrate model of functional againg and very graduał sene-scence. Experimental Gerontology, 38: 777-786.
• MACRAE, C. A., AND PETERSON, R. T. (2003). Zebrafish-based small molecule discovery. Chem. Biol. 10, 901–908.
• SKIDMORE, J. F. (1965). Resistance to zinc sulphate of the zebrafish (Brachydainio rerio Hamilton-Buchanan) at different phases of its life history. Ann. Appl. Biol. 56, 47–53.
• SPITSBERGEN, J.M. AND KENT, M.L. (2003) The state of the art of the zebrafish model for toxicology and toxicologic pathology research – Advantages and current li-mitations. Toxicologic Pathology, 31(suppl.): 62-87.
• SPITSBERGEN, J.M. AND KENT, M.L. (2003) The state of the art of the zebrafish model for toxicology and toxicologic pathology research – Advantages and current li-mitations. Toxicologic Pathology, 31(suppl.): 62-87.
• STERN, H.M., ZON, L.I. (2003) Cancer genetics and drug discovery in the zebrafish. Nature reviews- Cancer, 3: 1-7.
• WIXON, J. (2000) Danio rerio, the zebrafish. Yeast, 17: 225-231.