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Fischlarve mit Einblick

Fluoreszenz enthüllt die Gefäße und Gewebe eines Zebrafisch-Embryos

Zebrafisch
Zebrafisch-Gefäße in Fluoreszenz-Sicht. © Andreas Velten, Eliceiri Lab / University of Wisconsin-Madison

Dieses leuchtende Kunstwerk hat die Natur erschaffen: Zu sehen ist die nahezu transparente Larve eines Zebrafischs, deren Blutgefäße und Gewebestrukturen mithilfe eines speziellen Fluoreszenz-Mikroskops zum Leuchten gebracht wurden. Weil Gene und Gewebe dieser kleinen Fische viele Merkmale mit denen des Menschen teilen, gehören sie zu den beliebtesten Modellorganismen der Medizin und Biologie.

Sie stammen zwar aus den Tropen, sind aber heute in Aquarien der ganzen Welt zuhause: Die gestreiften Zebrabärblinge gehören zu den beliebtesten Zierfischen weltweit – auch weil sie so anspruchslos und einfach zu züchten sind. In der Natur besiedeln diese bis zu fünf Zentimeter großen Fische verschiedenste Bäche, Tümpel und Reisfelder und kommen selbst mit ungünstigen Wasserbedingungen gut klar. Weil sie in Schwärmen leben, sind sie zudem gut verträglich.

Modelltier der Wissenschaft

Doch die kleinen Fische stehen nicht nur bei Hobby-Aquarianern hoch im Kurs: Für Medizin, Biologie und Genetik sind sie schon seit Jahrzehnten ein wichtiges Modelltier – aus gleich mehreren Gründen. Zum einen teilen sie eine großen Teil des Erbguts mit uns Menschen, rund 80 der Gene, die beim Menschen Krankheiten auslösen können, finden sich auch im Zebrabärbling. Sie eignen sich daher gut für die medizinische und genetische Forschung, verraten aber auch einiges über die Verhaltensbiologie von Fischen.

Hinzu kommt, dass sich diese Fische schnell und reichlich vermehren: Jedes Fischpaar produziert rund 300 Eier pro Woche und die Larven haben schon nach fünf Tagen alle wichtigen Gewebe und Organe entwickelt. Die Entwicklungsschritte, für die ein menschlicher Embryo einen Monat braucht, durchläuft ein Zebrafischembryo in einem Tag. Weil sie zudem sensibel auf Schadstoffe im Wasser reagieren, werden Zebrafischlarven auch für Tests auf toxische oder zellschädigende Wirkungen von Chemikalien eingesetzt.

Grün leuchtende Blutgefäße

In dieser Fluoreszenzaufnahme zeigt sich jedoch ein wichtiges und besonderes Merkmal der Zebrafische: Ihre Larven sind fast völlig transparent. Forscher können deshalb mit Mikroskopen in den Körper von bis zu sechs Wochen alten Tieren hineinblicken, ohne das Tier verletzen zu müssen. Dadurch wird es möglich, die Entwicklung von Organen in Echtzeit mitzuverfolgen oder die Funktionsweise bestimmter Zell- und Körperstrukturen zu beobachten.

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Hier zu sehen ist eine Zebrafischlarve, bei der mithilfe von Fluoreszenzmarkern das Blutgefäßsystem sichtbar gemacht wurde. In Grün leuchten in dieser konfokalen Fluoreszenzaufnahme die Adern, rötlich schimmert Blut und in Blau sind Zellkörper von Körperhülle und Wirbelsäule zu erkennen. Solche Aufnahmen sind beispielsweise wichtig, um die Embryonalentwicklung des Gefäßsystems und den Einfluss von Gendefekten oder Umweltfaktoren darauf zu erforschen.

Quelle: National Institute of General Medical Sciences

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