Modelový organizmus
Modelový organizmus je neľudský druh, ktorý sa skúma mnoho rokov a zhromažďuje sa o ňom množstvo poznatkov s cieľom pochopiť základné biologické javy. Dúfame, že objavy uskutočnené na modeli umožnia pochopiť, ako fungujú iné organizmy.
Modelové organizmy sa vo veľkej miere používajú najmä pri testovaní na zvieratách na skúmanie potenciálnych príčin a liečby ľudských chorôb, keď by pokusy na ľuďoch boli nemožné alebo menej etické.
Táto stratégia je možná vďaka podobnosti všetkých živých organizmov. Sú si podobné vďaka spoločnému pôvodu a zachovaniu metabolických a vývojových dráh a génov v priebehu evolúcie.
Escherichia coli je modelový gramnegatívny prokaryotický organizmus
Drosophila melanogaster, jeden z najznámejších objektov pre experimenty v genetike
Modelové organizmy v genetike
Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster bola jedným z prvých živočíchov používaných v genetike. Dnes je to jeden z najpoužívanejších a geneticky najznámejších eukaryotických organizmov.
Všetky organizmy používajú spoločné genetické systémy; pochopenie transkripcie a replikácie u ovocných mušiek pomáha pochopiť tieto procesy u ostatných eukaryotov vrátane človeka.
Štúdie znakov viazaných na chromozóm X potvrdili, že gény sa nachádzajú na chromozómoch. Štúdie viazaných znakov viedli k prvým mapám genetických lokusov na chromozómoch. Prvé mapy chromozómov drozofily vytvoril Alfred Sturtevant.
Drosophila melanogaster je jedným z najštudovanejších organizmov v biologickom výskume, najmä v genetike a vývojovej biológii. Jej kompletný genóm bol sekvenovaný a prvýkrát publikovaný v roku 2000.
Keďže o jeho vývoji od vajíčka cez larvu až po dospelého jedinca je toho veľa známe, je kľúčovým modelom pre vývojovú genetiku alebo evo-devo. Gény hox alebo homeoboxy, ktoré riadia vývoj u metazoí, boli vypracované najprv u drozofily.
Escherischia coli
V roku 1946 Joshua Lederberg a Edward Tatum prvýkrát opísali jav známy ako bakteriálna konjugácia na modelovej baktérii Escherichia coli.
E. coli bola neoddeliteľnou súčasťou prvých experimentov zameraných na pochopenie genetiky fágov a prví výskumníci, ako napríklad Seymour Benzer, používali E. coli a fág T4 na pochopenie topografie štruktúry génov. Pred Benzerovým výskumom sa nevedelo, či je gén lineárna štruktúra, alebo či má rozvetvený vzor.
E. coli bola jedným z prvých organizmov, ktorých genóm bol sekvenovaný; kompletný genóm E. coli K12 bol uverejnený v časopise Science v roku 1997.
Dlhodobé evolučné experimenty s E. coli, ktoré začal Richard Lenski v roku 1988, umožnili priame pozorovanie veľkých evolučných zmien v laboratóriu.
Iné modelové organizmy
- Vírusy
- Fág Lamda
- Vírus tabakovej mozaiky
- Protista
- Emiliana huxlei: kokolicitoforová riasa, ktorá sa intenzívne študuje ako modelový druh fytoplanktónu
- Chlamydomonas reinhardtii
- Huby
- Aspergillus nidulans
- Neurospora crassa
- Rastliny
- Arabidopsis thalliana
- Zea mays Kukurica
- Pisum sativum, hrach siaty
- Zvieratá
- Caenorhabditis elegans, háďatko
- Tribolium castaneum, múčny chrobák
- Drosophila melanogaster
- Mus musculus, myš
- Rattus norvegicus, nórsky potkan
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to modelový organizmus?
Odpoveď: Modelový organizmus je druh, ktorý nie je človekom a ktorý sa skúma mnoho rokov s cieľom pochopiť základné biologické javy.
Otázka: Prečo sa študujú modelové organizmy?
Odpoveď: Modelové organizmy sa študujú preto, aby sa o nich nazbieralo veľa poznatkov s cieľom získať prehľad o fungovaní iných organizmov.
Otázka: Akú nádej majú objavy uskutočnené na modelových organizmoch?
Odpoveď: Dúfame, že objavy uskutočnené na modelových organizmoch umožnia pochopiť, ako fungujú iné organizmy.
Otázka: Ako sa modelové organizmy používajú pri testovaní na zvieratách?
Odpoveď: Modelové organizmy sa vo veľkej miere používajú pri testovaní na zvieratách na skúmanie potenciálnych príčin a liečby ľudských chorôb, keď by pokusy na ľuďoch boli nemožné alebo menej etické.
Otázka: Čo umožňuje používanie modelových organizmov pri testovaní na zvieratách?
Odpoveď: Používanie modelových organizmov pri testovaní na zvieratách je možné vďaka podobnosti všetkých živých organizmov.
Otázka: Prečo sú si všetky živé organizmy podobné?
Odpoveď: Všetky živé organizmy sú si podobné vďaka spoločnému pôvodu a zachovaniu metabolických a vývojových dráh a génov v priebehu evolúcie.
Otázka: Aký prínos má zachovanie metabolických a vývojových dráh a génov v priebehu evolúcie?
Odpoveď: Výhodou zachovania metabolických a vývojových dráh a génov v priebehu evolúcie je, že umožňuje podobnosť medzi živými organizmami, čo následne umožňuje použitie modelových organizmov pri testovaní na zvieratách.
