Модельный организм
Модельный организм - это нечеловеческий вид, который изучают в течение многих лет, накапливая о нем много знаний, чтобы понять фундаментальные биологические явления. Надеемся, что открытия, сделанные на модели, позволят понять, как работают другие организмы.
В частности, модельные организмы широко используются в испытаниях на животных для изучения потенциальных причин и методов лечения заболеваний человека, когда эксперименты на людях были бы невозможны или менее этичны.
Эта стратегия стала возможной благодаря сходству всех живых организмов. Они похожи благодаря общему происхождению и сохранению метаболических путей и путей развития, а также генов в ходе эволюции.
Escherichia coli является образцовым грамотрицательным прокариотическим организмом
Drosophila melanogaster , один из самых известных объектов для экспериментов в области генетики
Модельные организмы в генетике
Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster была одним из первых животных, использованных для изучения генетики. Сегодня это один из наиболее широко используемых и генетически наиболее известных эукариотических организмов.
Все организмы используют общие генетические системы; понимание транскрипции и репликации у плодовых мушек помогает понять эти процессы у других эукариот, включая человека.
Исследования Х-сцепленных признаков подтвердили, что гены находятся на хромосомах. Исследования сцепленных признаков привели к созданию первых карт генетических локусов на хромосомах. Первые карты хромосом дрозофилы были составлены Альфредом Стертевантом.
Drosophila melanogaster - один из наиболее изученных организмов в биологических исследованиях, особенно в генетике и биологии развития. Ее полный геном был секвенирован и впервые опубликован в 2000 году.
Поскольку многое известно о ее развитии от яйца до личинки и взрослой особи, она является ключевой моделью для генетики развития, или эво-дево. Гены hox, или homeobox, которые контролируют развитие метазоа, были разработаны прежде всего у дрозофилы.
Escherischia coli
В 1946 году Джошуа Ледерберг и Эдвард Татум впервые описали явление, известное как бактериальная конъюгация, используя Escherichia coli в качестве модельной бактерии.
E. coli была неотъемлемой частью первых экспериментов по пониманию генетики фагов, и ранние исследователи, такие как Сеймур Бензер, использовали E. coli и фаг T4 для понимания топографии структуры генов. До исследований Бензера было неизвестно, является ли ген линейной структурой, или он имеет разветвленную структуру.
E. coli была одним из первых организмов, геном которого был секвенирован; полный геном E. coli K12 был опубликован в журнале Science в 1997 году.
Долгосрочные эволюционные эксперименты с использованием кишечной палочки, начатые Ричардом Ленски в 1988 году, позволили напрямую наблюдать за крупными эволюционными сдвигами в лабораторных условиях.
Другие модельные организмы
- Вирусы
- Фаг Ламда
- Вирус табачной мозаики
- Протисты
- Emiliana huxlei: кокколитофорная водоросль, широко изучаемая в качестве модельного вида фитопланктона
- Chlamydomonas reinhardtii
- Грибки
- Aspergillus nidulans
- Neurospora crassa
- Растения
- Arabidopsis thalliana
- Zea mays Кукуруза
- Pisum sativum, горох
- Животные
- Caenorhabditis elegans, нематода
- Tribolium castaneum, мучной жук
- Drosophila melanogaster
- Mus musculus, мышь
- Rattus norvegicus, норвежская крыса
Вопросы и ответы
В: Что такое модельный организм?
О: Модельный организм - это нечеловеческий вид, который изучается в течение многих лет для того, чтобы понять фундаментальные биологические явления.
В: Почему изучаются модельные организмы?
О: Модельные организмы изучают для того, чтобы накопить о них много знаний и понять, как работают другие организмы.
В: Какова надежда на открытия, сделанные в модельных организмах?
О: Мы надеемся, что открытия, сделанные в модельных организмах, позволят понять, как работают другие организмы.
В: Как модельные организмы используются в тестировании на животных?
О: Модельные организмы широко используются в испытаниях на животных для изучения потенциальных причин и методов лечения заболеваний человека, когда эксперименты на людях были бы невозможны или менее этичны.
В: Что позволяет использовать модельные организмы в испытаниях на животных?
О: Использование модельных организмов в испытаниях на животных возможно благодаря сходству всех живых организмов.
В: Почему все живые организмы похожи?
О: Все живые организмы похожи друг на друга благодаря общему происхождению и сохранению метаболических путей и путей развития, а также генов в ходе эволюции.
В: В чем преимущество сохранения путей метаболизма и развития и генов в ходе эволюции?
О: Польза от сохранения метаболических и развивающих путей и генов в ходе эволюции заключается в том, что это позволяет добиться сходства между живыми организмами, что, в свою очередь, позволяет использовать модельные организмы для тестирования на животных.
