Pavyzdinis organizmas
Modelinis organizmas - tai nežmogaus rūšis, kuri tiriama daugelį metų, sukaupiant apie ją daug žinių, kad būtų galima suprasti pagrindinius biologinius reiškinius. Tikimasi, kad atradimai, padaryti naudojant modelinį organizmą, padės suprasti, kaip veikia kiti organizmai.
Bandymams su gyvūnais plačiai naudojami modeliniai organizmai, siekiant ištirti galimas žmogaus ligų priežastis ir gydymo būdus, kai eksperimentuoti su žmonėmis būtų neįmanoma arba neetiška.
Ši strategija įmanoma dėl visų gyvų organizmų panašumo. Jie panašūs dėl bendros kilmės ir evoliucijos eigoje išlikusių medžiagų apykaitos ir vystymosi būdų bei genų.
Escherichia coli yra pavyzdinis gramneigiamas prokariotinis organizmas.
Drosophila melanogaster - vienas iš garsiausių genetikos eksperimentų objektų
Modeliniai organizmai genetikoje
Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster buvo vienas iš pirmųjų genetikai naudotų gyvūnų. Šiandien tai vienas plačiausiai naudojamų ir genetiškai geriausiai žinomų eukariotinių organizmų.
Visi organizmai naudojasi bendromis genetinėmis sistemomis; vaisinių muselių transkripcijos ir replikacijos supratimas padeda suprasti šiuos procesus kituose eukariotuose, įskaitant žmones.
Su X chromosoma susijusių požymių tyrimai patvirtino, kad genai yra chromosomose. Susijusių požymių tyrimai leido sudaryti pirmuosius chromosomose esančių genetinių lokusų žemėlapius. Pirmuosius Drosophila chromosomų žemėlapius sudarė Alfredas Sturtevantas.
Drosophila melanogaster yra vienas iš labiausiai tyrinėjamų organizmų biologiniuose tyrimuose, ypač genetikos ir vystymosi biologijos srityse. Visas jos genomas buvo susekvenuotas ir pirmą kartą paskelbtas 2000 m.
Kadangi daug žinoma apie jo vystymąsi nuo kiaušinėlio iki lervos ir suaugėlio, jis yra pagrindinis vystymosi genetikos, arba evo-devo, modelis. Hox genai, arba homeoboksai, kurie kontroliuoja metazoa vystymąsi, pirmiausia buvo išrasti drozofilose.
Escherischia coli
1946 m. Joshua Lederbergas ir Edwardas Tatumas pirmą kartą aprašė reiškinį, vadinamą bakterijų konjugacija, naudodami Escherichia coli kaip pavyzdinę bakteriją.
E. coli buvo neatsiejama pirmųjų eksperimentų, skirtų suprasti fagų genetiką, dalis, o pirmieji tyrėjai, tokie kaip Seymouras Benzeris, naudojo E. coli ir fagą T4, kad suprastų genų struktūros topografiją. Iki Benzerio tyrimų nebuvo žinoma, ar genas yra linijinės struktūros, ar jis turi šakotumą.
E. coli buvo vienas iš pirmųjų organizmų, kurių genomas buvo sekvenuotas. 1997 m. žurnale "Science" buvo paskelbtas visas E. coli K12 genomas.
Ilgalaikiai evoliucijos eksperimentai su E. coli, kuriuos 1988 m. pradėjo Ričardas Lenskis, leido tiesiogiai stebėti didelius evoliucijos pokyčius laboratorijoje.
Kiti modeliniai organizmai
- Virusai
- Fagas Lamda
- Tabako mozaikos virusas
- Priešai
- Emiliana huxlei: kokolitoforinis dumblis, plačiai ištirtas kaip modelinė fitoplanktono rūšis
- Chlamydomonas reinhardtii
- Grybai
- Aspergillus nidulans
- Neurospora crassa
- Augalai
- Arabidopsis thalliana
- Zea mays Kukurūzai
- Pisum sativum, Žirniai
- Gyvūnai
- Caenorhabditis elegans, nematodas
- Tribolium castaneum, miltų vabalas
- Drosophila melanogaster
- Mus musculus, pelė
- Norvegijos žiurkė Rattus norvegicus
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra organizmo modelis?
A: Modelinis organizmas - tai ne žmogaus rūšis, kuri daugelį metų tiriama siekiant suprasti pagrindinius biologinius reiškinius.
K: Kodėl tiriami modeliniai organizmai?
A: Modeliniai organizmai tiriami siekiant sukaupti daug žinių apie juos, kad būtų galima suprasti, kaip veikia kiti organizmai.
K: Kokių vilčių teikia atradimai, padaryti su modeliniais organizmais?
A.: Tikimasi, kad atradimai, padaryti su modeliniais organizmais, leis suprasti, kaip veikia kiti organizmai.
K: Kaip modeliniai organizmai naudojami bandymams su gyvūnais?
A. Modeliniai organizmai plačiai naudojami bandymuose su gyvūnais, siekiant ištirti galimas žmonių ligų priežastis ir gydymo būdus, kai eksperimentuoti su žmonėmis būtų neįmanoma arba neetiška.
K.: Kas leidžia bandymuose su gyvūnais naudoti modelinius organizmus?
A.: Bandymuose su gyvūnais galima naudoti modelinius organizmus, nes visi gyvi organizmai yra panašūs.
K: Kodėl visi gyvi organizmai yra panašūs?
A.: Visi gyvi organizmai yra panašūs dėl bendros kilmės ir dėl to, kad evoliucijos eigoje išliko medžiagų apykaitos ir vystymosi keliai bei genai.
K: Kuo naudingas medžiagų apykaitos ir vystymosi būdų bei genų išsaugojimas evoliucijos eigoje?
A.: Evoliucijos eigoje medžiagų apykaitos ir raidos būdų bei genų išsaugojimas naudingas tuo, kad dėl to gyvieji organizmai yra panašūs, o tai savo ruožtu leidžia naudoti modelinius organizmus bandymams su gyvūnais.
