他们的工作可能会使加利福尼亚中央山谷的数百万人受益，因为他们生活或工作在农业生产现场附近，因此暴露于杀虫剂的风险很高。农药暴露会对人类造成急性和长期的健康问题，包括对生殖系统的伤害。这种伤害经常发生，因为化学物质干扰了胎儿发育的敏感阶段，在这个阶段，有一天会产生精子或卵母细胞的细胞正在形成。
分子和细胞生物学教授肖恩·伯吉斯(Sean Burgess)说:“在这些孩子长大并想要自己的孩子之前，你不会看到效果。”在这一点上，女性可能会经历不孕或反复流产;他们生下的孩子患唐氏综合症或其他严重疾病的风险可能会增加，这些疾病是由额外的染色体拷贝引起的。
伯吉斯正与同一系的教授布鲁斯·德雷珀(Bruce Draper)合作开发一种技术，该技术可以大大加快对化学物质的筛选，并更迅速地识别出那些对生殖有长期影响的化学物质。伯吉斯说，化学物质“肇事逃逸”与生殖后果之间的间隔通常是几十年，“我们正在将这段时间缩短到几周。”
标准测试既缓慢又昂贵，因为它依赖于老鼠，必须由技术人员逐个解剖和检查，以观察化学物质对生殖组织的影响。伯吉斯和德雷珀计划通过使用一种新开发的斑马鱼品种(Danio rerio)来绕过这个繁琐的过程。这种淡水鱼原产于南亚，在家庭水族馆中很受欢迎。它也经常被用作研究人类发育早期阶段的模式生物。
德雷珀说:“斑马鱼中有70%的基因与人类相对应，被称为同源基因。”如果你看一下与卵子发生有关的基因——雌性卵母细胞或卵细胞的产生——这个比例甚至更高。
斑马鱼非常适合研究化学物质对生殖的影响，因为与哺乳动物不同，它们的性别不是由特殊的X或Y染色体决定的。相反，它部分是由环境因素决定的。圈养的情况下，大约一半的鱼会变成雌性。但是，如果鱼的幼虫接触到破坏卵发生的化学物质，那么它们中有更高比例的鱼会发育成雄性。这意味着科学家们可以通过将几十只斑马鱼幼虫暴露在这种化学物质中来筛选其生殖毒性，然后等待几周，看看它们的性别比例是否向雄性倾斜。德雷珀和伯吉斯正在研究一种策略——利用转基因斑马鱼，通过颜色编码来突出显示它们的性别。
这些由德雷珀实验室成员培育的鱼携带了三种基因变化。首先，它们的支持细胞(仅在雄性性腺中发现)产生绿色荧光蛋白。其次，它们的卵母细胞(或未成熟的卵)，只在雌性性腺中发现，产生红色荧光蛋白。最后，这些鱼产生的天然色素更少，这使得它们的身体更透明，所以它们的性腺的红色或绿色更清晰。
斑马鱼比啮齿类动物更容易照顾，也更便宜。伯吉斯和德雷珀希望在每个鱼缸里饲养80条鱼的幼虫，在受精后10到20天将每个鱼缸里的动物暴露在一种选定的化学物质中。人们通常要等到受精后90天才能从视觉上区分雄性和雌性斑马鱼。但这些鱼的性腺颜色编码应该允许它们在40天内做到这一点。
德雷珀说:“我们应该能够通过拍摄照片，几乎同时确定80只动物的性别。”看到异常高比例的雄性或雌性，或者看到性腺同时发出红色和绿色光芒的雌雄动物，就表明这种化学物质对生殖系统有毒。
今年4月，加州大学戴维斯分校环境健康科学中心的试点项目计划为伯格斯和德雷珀提供了资金，用于开发他们的“GloNad”毒性筛选试验。他们两人希望今年晚些时候他们可以开始在一个试点实验中使用它来筛选加州最常用的九种农药的生殖影响。
最初的测试可能最终会为Glonad检测的广泛应用铺平道路。加州目前已知有90种农药会导致出生缺陷或生殖损害。但这些毒性可能与更广泛的杀虫剂和其他化学物质有关，比如用于制造某些塑料的双酚类物质。
Glonad试验的真正力量在于，它可以扩大规模，测试更多的化学物质，而不仅仅是目前可能的。这些化学物质中的每一种都可以在大量的鱼身上进行测试，甚至可以检测到罕见的生殖影响。
德雷珀说:“它比目前其他任何东西都要高效得多。”“我们对这将会奏效抱有很高的期望。”
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