Warum erforschen Wissenschaftler Zebrafische?

Warum erforschen Wissenschaftler Zebrafische?

Hohe genetische Ähnlichkeit zu Säugetieren

Als Wirbeltier besitzt der Zebrafisch viele Gene, die bei Säugetieren und damit auch beim Menschen dieselben oder ähnliche Funktionen haben. Rund 70 Prozent der Zebrafisch-Gene kommen in ähnlicher Form auch beim Menschen vor. Über 80 Prozent der bislang bekannten Gene, die beim Menschen Krankheiten auslösen können, gibt es auch im Fisch. Der Zebrafisch ist damit ein geeigneter Modellorganismus zur Untersuchung von Erkrankungen des Menschen.

Artgerechte Haltung

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Als Schwarmfische fühlen sich die Zebrabärblinge in größeren Gruppen am wohlsten.

Zebrafische sind leichter artgerecht zu halten als Säugetiere wie Mäuse oder Ratten. In der Natur besiedeln sie Bäche, Tümpel und Reisfelder und stellen dabei keine großen Ansprüche an Lebensraum und Wasserqualität. Sie leben zudem in Schwärmen und bilden keine Territorien aus, die sie verteidigen müssen. Deshalb lassen sich die Fische gut in großer Zahl in Aquarien halten.

Hohe Fruchtbarkeit und schnelle Entwicklung

Ein Zebrafisch-Paar kann pro Woche 300 Eier produzieren. Die Larven schlüpfen zwei Tage nach der Befruchtung, fünf Tage später sind alle lebenswichtigen Organe vorhanden und haben ihre Arbeit aufgenommen. Schon nach zwei bis drei Monaten sind die Jungfische geschlechtsreif und können ihrerseits für Nachwuchs sorgen.

Die hohe Vermehrungsrate der Zebrafische erleichtert Wissenschaftlern die Forschung enorm. Denn um die Funktion eines Gens aufzuklären, müssen die Wissenschaftler das Gen verändern. Das war bis vor kurzem nur nach dem Zufallsprinzip möglich und erforderte somit eine große Zahl an Tieren, da erfahrungsgemäß nur wenige Tiere die gewünschte Mutation tragen.

Für Forscher, die die Entwicklung eines Organismus von der Eizelle bis zum ausgewachsenen Tier untersuchen, ist es darüber hinaus ein großer Vorteil, wenn der Lebenszyklus schnell abläuft. Die Entwicklungsschritte, für die ein menschlicher Embryo einen Tag Monat braucht, durchläuft ein Zebrafischembryo in einem Tag – ein enormer Zeitgewinn für die Wissenschaftler.

Leichte Untersuchbarkeit

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40 Stunden-alte Zebrafisch-Embryos mit Dottersack. Durch die transparenten Eihüllen erkennt man deutlich die bereits weit entwickelten Augen. Pro Woche kann ein Weibchen mehrere hundert Eier legen.

Die Farbenpracht der ausgewachsenen Fische bildet sich ab der dritten Woche, die Zebrafisch-Larven sind dagegen fast vollständig transparent. Forscher können deshalb mit Mikroskopen in den Körper von bis zu sechs Wochen alten Tieren hineinblicken, ohne das Tier verletzen zu müssen.

Leichte genetische Veränderbarkeit

Zebrafische nehmen wie alle Fische gelöste Substanzen aus dem Wasser auf. Diese Eigenschaft machen sich Wissenschaftler zunutze, indem sie beispielsweise erbgutverändernde Substanzen ins Wasser geben und dann die Auswirkungen der Mutationen analysieren. In gentechnisch veränderten Fischen können über Zugabe von Substanzen auch Gene direkt aus- oder angeschaltet werden. Auch Tests auf Giftigkeit neuer Substanzen oder auf Nebenwirkungen von Medikamenten können Wissenschaftler an den Fischen vergleichsweise einfach vornehmen. Da die Fischlarven in sehr kleinen Behältern von weniger als einem Milliliter überleben können, lassen sich so eine Vielzahl an Substanzen auf kleinstem Raum testen.

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