GTPBP3蛋白是一类非常保守的多结构域蛋白家族,参与tRNA碱基修饰以确保翻译的准确性。人类GTPBP3的突变导致tRNA修饰缺陷,会影响线粒体12S rRNA突变相关的耳聋外显率。携带15S rRNA PR454突变的MSS1缺陷酵母菌呼吸功能出现障碍,说明MSS1是维持线粒体正常功能所必须的。斑马鱼是研究人类疾病的良好模式生物,斑马鱼基因组高度保守,饲养管理成本较低,同时斑马鱼和胚胎是透明的,非常便于观察和体外操作。此外斑马鱼线粒体已测序,可作为研究人类线粒体疾病的良好模型。斑马鱼gtpbp3有3个异构体,在胚胎发育期间和成鱼各个器官普遍表达,在卵巢里含量尤其高。斑马鱼Gtpbp3定位于线粒体；将gtpbp3cDNA转入携带PR454突变的MSS1缺陷酵母,其呼吸功能恢复正常,说明斑马鱼Gtpbp3的功能是非常保守的。本课题中,在斑马鱼胚胎发育早期用反义吗啉代成功将Gtpbp3敲低,导致斑马鱼线粒体功能缺陷,引起线粒体基因、线粒体功能和代谢相关核基因的表达上调,进而产生更多的凋亡细胞和活性氧。同时,Gtpbp3缺陷斑马鱼能量代谢障碍,线粒体产生的ATP显著下降。Gtpbp3缺陷导致斑马鱼发育畸形,包括色素生成减少、水肿、骨骼弯曲(脊柱前弯、脊椎后凸以及尾部弯曲)。同时Gtpbp3缺陷也导致斑马鱼器官发育畸形,尤其是新陈代谢旺盛的器官,比如脑部和肝脏。这使得大部分Gtpbp3缺陷斑马鱼在受精后5天内死去。这些结果不仅说明Gtpbp3在斑马鱼早起发育中非常重要.同时也显现出斑马鱼导研究人类线粒体相关疾病的良好模型。