Modellszervezet
A modellorganizmus egy olyan nem emberi faj, amelyet hosszú évekig tanulmányoznak, és amelyről sok ismeretet gyűjtenek az alapvető biológiai jelenségek megértése érdekében. A remény az, hogy a modellszervezetben tett felfedezések betekintést nyújtanak más élőlények működésébe.
Különösen a modellorganizmusokat használják széles körben az állatkísérletek során az emberi betegségek lehetséges okainak és kezeléseinek feltárására, amikor az embereken való kísérletezés lehetetlen vagy etikailag kevésbé elfogadható lenne.
Ezt a stratégiát az összes élő szervezet hasonlósága teszi lehetővé. A közös leszármazás, valamint az anyagcsere- és fejlődési útvonalak és gének evolúció során történő megőrzése miatt hasonlítanak egymásra.
Az Escherichia coli egy gram-negatív prokarióta modellorganizmus.
Drosophila melanogaster , a genetikai kísérletek egyik leghíresebb alanya.
Modellorganizmusok a genetikában
Drosophila melanogaster
A Drosophila melanogaster volt az egyik első genetikai célokra használt állat. Ma az egyik legszélesebb körben használt és genetikailag legismertebb eukarióta szervezet.
Minden szervezet közös genetikai rendszereket használ; a gyümölcslegyek transzkripciójának és replikációjának megértése segít megérteni ezeket a folyamatokat más eukariótákban, beleértve az embert is.
Az X-kapcsolt tulajdonságok tanulmányozása megerősítette, hogy a gének a kromoszómákon találhatók. A kapcsolt tulajdonságok tanulmányozása vezetett a kromoszómákon található genetikai lókuszok első térképéhez. A Drosophila kromoszómák első térképeit Alfred Sturtevant készítette.
A Drosophila melanogaster az egyik legtöbbet tanulmányozott élőlény a biológiai kutatásban, különösen a genetika és a fejlődésbiológia területén. Teljes genomját 2000-ben szekvenálták és publikálták először.
Mivel sokat tudunk a fejlődéséről a petétől a lárvától a kifejlett egyedig, a fejlődésgenetika, vagyis az evo-devo kulcsfontosságú modellje. A hox-géneket, vagyis a homeoboxokat, amelyek a metazoák fejlődését irányítják, először a Drosophilában dolgozták ki.
Escherischia coli
1946-ban Joshua Lederberg és Edward Tatum írta le először a bakteriális konjugáció néven ismert jelenséget az Escherichia coli baktérium mint modellbaktérium segítségével.
Az E. coli szerves része volt a fággenetika megértésére irányuló első kísérleteknek, és a korai kutatók, mint például Seymour Benzer, E. coli és T4 fágot használtak a génszerkezet topográfiájának megértésére. Benzer kutatásai előtt nem volt ismert, hogy a gén lineáris szerkezetű-e, vagy elágazó mintázatú.
Az E. coli volt az egyik első organizmus, amelynek genomját szekvenálták; az E. coli K12 teljes genomját a Science 1997-ben tette közzé.
A Richard Lenski által 1988-ban megkezdett, E. coli baktériummal végzett hosszú távú evolúciós kísérletek lehetővé tették a nagy evolúciós változások közvetlen megfigyelését laboratóriumban.
Egyéb modellorganizmusok
- Vírusok
- Lamda fág
- Dohány mozaikvírus
- Protisták
- Emiliana huxlei: kokkolithofór alga, amelyet mint modell fitoplanktonfajt széles körben tanulmányoztak.
- Chlamydomonas reinhardtii
- Gombák
- Aspergillus nidulans
- Neurospora crassa
- Növények
- Arabidopsis thalliana
- Zea mays Kukorica
- Pisum sativum, Borsó
- Állatok
- Caenorhabditis elegans, egy fonálféreg.
- Tribolium castaneum, lisztbogár
- Drosophila melanogaster
- Mus musculus, az egér
- Rattus norvegicus, a norvég patkány
Kérdések és válaszok
K: Mi az a modellorganizmus?
V: A modellorganizmus egy olyan nem emberi faj, amelyet sok éven keresztül tanulmányoznak az alapvető biológiai jelenségek megértése érdekében.
K: Miért tanulmányozzák a modellorganizmusokat?
V: A modellszervezeteket azért tanulmányozzák, hogy sok ismeretet gyűjtsenek róluk, és így betekintést nyerjenek más szervezetek működésébe.
K: Milyen reményeket fűznek a modellorganizmusokban tett felfedezésekhez?
V: A remény az, hogy a modellorganizmusokban tett felfedezések betekintést nyújtanak más szervezetek működésébe.
K: Hogyan használják a modellszervezeteket az állatkísérletek során?
V: A modellszervezeteket széles körben használják az állatkísérletek során az emberi betegségek lehetséges okainak és kezeléseinek feltárására, amikor az embereken való kísérletezés lehetetlen vagy kevésbé etikus lenne.
K: Mi teszi lehetővé a modellorganizmusok alkalmazását az állatkísérletekben?
V: A modellorganizmusok állatkísérletekben való felhasználását az összes élő szervezet hasonlósága teszi lehetővé.
K: Miért hasonlít minden élő szervezet?
V: Minden élő szervezet azért hasonló, mert közös a származásuk, valamint az anyagcsere- és fejlődési útvonalak és gének megőrzése az evolúció során.
K: Mi az előnye az anyagcsere- és fejlődési útvonalak és gének evolúció során történő megőrzésének?
V: Az anyagcsere- és fejlődési útvonalak és gének evolúció során történő megőrzésének előnye az, hogy lehetővé teszi az élő szervezetek közötti hasonlóságokat, ami viszont lehetővé teszi a modellszervezetek használatát az állatkísérletekben.
