Modelni organizem
Modelni organizem je ne-človeška vrsta, ki jo preučujemo več let in o njej pridobivamo veliko znanja, da bi razumeli temeljne biološke pojave. Upamo, da bodo odkritja, ki so bila narejena na modelu, omogočila vpogled v delovanje drugih organizmov.
Zlasti modelni organizmi se pogosto uporabljajo pri testiranju na živalih za raziskovanje morebitnih vzrokov in načinov zdravljenja človeških bolezni, kadar poskusi na ljudeh ne bi bili mogoči ali pa bi bili manj etični.
To strategijo omogoča podobnost vseh živih organizmov. Podobni so si zaradi skupnega izvora in ohranjanja presnovnih in razvojnih poti ter genov tekom evolucije.
Escherichia coli je vzorčni gramnegativni prokariontski organizem.
Drosophila melanogaster, eden najbolj znanih predmetov za poskuse v genetiki
Modelni organizmi v genetiki
Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster je bila ena prvih živali, ki so jih uporabili v genetiki. Danes je ena od najbolj razširjenih in genetsko najbolj znanih evkariontskih organizmov.
Vsi organizmi uporabljajo skupne genetske sisteme; razumevanje transkripcije in replikacije pri sadnih mušicah pomaga razumeti te procese pri drugih evkariontih, vključno s človekom.
Študije lastnosti, vezanih na X, so potrdile, da se geni nahajajo na kromosomih. Študije povezanih lastnosti so pripeljale do prvih zemljevidov genetskih lokusov na kromosomih. Prve zemljevide kromosomov Drosophile je izdelal Alfred Sturtevant.
Drosophila melanogaster je eden najbolj preučevanih organizmov v bioloških raziskavah, zlasti v genetiki in razvojni biologiji. Njen celoten genom je bil zaporedje in prvič objavljen leta 2000.
Ker je veliko znanega o njegovem razvoju od jajčeca do ličinke in odraslega osebka, je ključni model za razvojno genetiko ali evo-devo. Geni hox ali homeobox, ki nadzorujejo razvoj pri metazoah, so bili najprej razviti pri drozofili.
Escherischia coli
Leta 1946 sta Joshua Lederberg in Edward Tatum prvič opisala pojav, znan kot bakterijska konjugacija, pri čemer sta kot modelno bakterijo uporabila Escherichia coli.
E. coli je bila sestavni del prvih poskusov za razumevanje genetike fagov, prvi raziskovalci, kot je Seymour Benzer, pa so uporabljali E. coli in fag T4 za razumevanje topografije strukture genov. Pred Benzerjevimi raziskavami ni bilo znano, ali je gen linearna struktura ali pa ima razvejan vzorec.
E. coli je bil eden prvih organizmov, ki so mu zaporedoma določili genom; celoten genom E. coli K12 je bil objavljen v reviji Science leta 1997.
Dolgoročni evolucijski poskusi z E. coli, ki jih je leta 1988 začel izvajati Richard Lenski, so omogočili neposredno opazovanje velikih evolucijskih sprememb v laboratoriju.
Drugi modelni organizmi
- Virusi
- Fage Lamda
- Virus tobačnega mozaika
- Protisti
- Emiliana huxlei: kokolitoforna alga, obsežno preučevana kot modelna vrsta fitoplanktona
- Chlamydomonas reinhardtii
- Glive
- Aspergillus nidulans
- Neurospora crassa
- Rastline
- Arabidopsis thalliana
- Zea mays Koruza
- Pisum sativum, Grah
- Živali
- Caenorhabditis elegans, nematoda
- Tribolium castaneum, hrošč za moko
- Drosophila melanogaster
- Mus musculus, miška
- Rattus norvegicus, norveška podgana
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je modelni organizem?
O: Modelni organizem je ne-človeška vrsta, ki se preučuje več let, da bi razumeli temeljne biološke pojave.
V: Zakaj preučujemo modelne organizme?
O: Modelne organizme preučujemo, da bi o njih pridobili veliko znanja in tako dobili vpogled v delovanje drugih organizmov.
V: Kakšno je upanje za odkritja, ki so bila narejena na modelnih organizmih?
O: Upamo, da bodo odkritja, ki jih bomo naredili na modelnih organizmih, omogočila vpogled v delovanje drugih organizmov.
V: Kako se modelni organizmi uporabljajo pri testiranju na živalih?
O: Modelni organizmi se pogosto uporabljajo pri testiranju na živalih za raziskovanje možnih vzrokov in načinov zdravljenja človeških bolezni, kadar poskusi na ljudeh niso mogoči ali so manj etični.
V: Kaj omogoča uporabo modelnih organizmov pri testiranju na živalih?
O: Uporaba modelnih organizmov pri testiranju na živalih je mogoča zaradi podobnosti vseh živih organizmov.
V: Zakaj so si vsi živi organizmi podobni?
O: Vsi živi organizmi so si podobni zaradi skupnega izvora in ohranjanja presnovnih in razvojnih poti ter genov skozi evolucijo.
V: Kakšno korist ima ohranjanje presnovnih in razvojnih poti ter genov v teku evolucije?
O: Prednost ohranjanja presnovnih in razvojnih poti ter genov v teku evolucije je, da omogoča podobnost med živimi organizmi, kar posledično omogoča uporabo modelnih organizmov pri testiranju na živalih.
