Моделен организъм
Моделният организъм е нечовешки вид, който се изучава в продължение на много години, като се натрупват много знания за него, за да се разберат основните биологични явления. Надеждата е, че откритията, направени в моделния организъм, ще дадат представа за функционирането на други организми.
По-специално, моделните организми се използват широко при изпитванията върху животни за изследване на потенциални причини и лечения на човешки заболявания, когато експериментирането върху хора би било невъзможно или по-малко етично.
Тази стратегия е възможна благодарение на сходството на всички живи организми. Те си приличат поради общия произход и запазването на метаболитни и развитийни пътища и гени в хода на еволюцията.
Escherichia coli е моделен грам-отрицателен прокариотичен организъм.
Drosophila melanogaster, един от най-известните обекти за експерименти в областта на генетиката
Моделни организми в генетиката
Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster е едно от първите животни, използвани в генетиката. Днес тя е един от най-широко използваните и генетично най-известните еукариотни организми.
Всички организми използват общи генетични системи; разбирането на транскрипцията и репликацията при плодовите мушици помага да се разберат тези процеси при други еукариоти, включително хората.
Проучванията на Х-свързаните признаци потвърждават, че гените се намират на хромозомите. Проучванията на свързаните признаци доведоха до първите карти на генетичните локуси върху хромозомите. Първите карти на хромозомите на дрозофила са направени от Алфред Стуртевант.
Drosophila melanogaster е един от най-изследваните организми в биологичните изследвания, особено в генетиката и биологията на развитието. Нейният пълен геном е секвениран и публикуван за първи път през 2000 г.
Тъй като се знае много за развитието му от яйцето през ларвата до възрастния индивид, той е ключов модел за генетиката на развитието или evo-devo. Hox гените, или хомеобоксите, които контролират развитието при метазоите, са разработени първо при дрозофилата.
Escherischia coli
През 1946 г. Джошуа Ледърбърг и Едуард Татум за първи път описват явлението, известно като бактериална конюгация, използвайки Escherichia coli като моделна бактерия.
E. coli е неразделна част от първите експерименти за разбиране на фаговата генетика, а първите изследователи, като Seymour Benzer, използват E. coli и фага T4, за да разберат топографията на генната структура. Преди изследванията на Бензер не се е знаело дали генът е линейна структура, или има разклонения.
E. coli е един от първите организми, чийто геном е секвениран; пълният геном на E. coli K12 е публикуван от Science през 1997 г.
Дългосрочните еволюционни експерименти с E. coli, започнати от Ричард Ленски през 1988 г., позволиха пряко наблюдение на големи еволюционни промени в лабораторни условия.
Други моделни организми
- Вируси
- Фаг Lamda
- Вирус на тютюневата мозайка
- Протисти
- Emiliana huxlei: коколитофорно водорасло, широко изследвано като моделен вид фитопланктон
- Chlamydomonas reinhardtii
- Гъбички
- Aspergillus nidulans
- Neurospora crassa
- Растения
- Arabidopsis thalliana
- Zea mays Царевица
- Pisum sativum, грах
- Животни
- Caenorhabditis elegans, нематод
- Tribolium castaneum, брашнен бръмбар
- Drosophila melanogaster
- Mus musculus, мишката
- Rattus norvegicus, норвежки плъх
Въпроси и отговори
В: Какво е моделен организъм?
О: Моделен организъм е нечовешки вид, който се изучава в продължение на много години, за да се разберат основните биологични явления.
В: Защо се изучават моделни организми?
О: Моделните организми се изучават, за да се натрупат много знания за тях, с цел да се разбере как работят другите организми.
В: Каква е надеждата за откритията, направени в моделните организми?
О: Надеждата е, че откритията, направени в моделни организми, ще дадат представа за това как работят други организми.
В: Как се използват моделните организми при опитите с животни?
О: Моделните организми се използват широко при опити с животни, за да се изследват потенциални причини и начини за лечение на човешки заболявания, когато експериментирането с хора би било невъзможно или по-малко етично.
В: Какво позволява използването на моделни организми при изпитванията върху животни?
О: Използването на моделни организми при изпитвания върху животни е възможно поради сходството на всички живи организми.
В: Защо всички живи организми си приличат?
О: Всички живи организми си приличат поради общия си произход и запазването на метаболитни и развитийни пътища и гени в хода на еволюцията.
Въпрос: Каква е ползата от запазването на метаболитните и развойните пътища и гени в хода на еволюцията?
О: Ползата от запазването на метаболитните и развойните пътища и гени в хода на еволюцията е, че позволява да се установи сходство между живите организми, което от своя страна позволява използването на моделни организми при изпитванията върху животни.
