Modelový organismus

Organismus modelu je druh, který je značně studoval rozumět zvláštním biologickým jevům, s očekáváním, že objevy dělané v modelu organismu budou poskytovat nahlédnutí do workings jiných organismů. Toto je možné protože základní biologické principy takový jak metabolický, regulatory, a vývojové stezky, a geny ten kód jich, být zachován přes evoluci.

Často, modelové organismy jsou vybrány na základě že oni jsou přístupní experimentální manipulaci. Toto obvykle bude zahrnovat charakteristiky takový jak; krátký život-cyklovat, techniky pro manipulaci s genovým materiálem (inbrední kmeny, zastavit linky buňky a systémy transfection), a non-specialistické živé požadavky. Někdy, uspořádání genomu usnadní sekvenční zpracování modelového organismového genomu, například, tím, že je velmi kompaktní nebo má nízký poměr odpadu DNA.

Tam je mnoho modelových organismů. Jeden z prvních modelových systémů pro molekulární biologie byl baktérie Escherichia coli obyčejná složka lidského trávícího systému. Několik bakteriálních virů (bacteriophage) to infikovat E. coli také byli velmi užiteční, například phages Lambda a T4.

V eukaryotes, několik kvasnic, zvláště Saccharomyces cerevisiae (“pekař je” nebo “nadějná” kvasnice), byli široce studováni, velmi protože oni jsou rychlí a snadní růst. Cyklus buňky v jednoduché kvasnici je velmi podobný cyklu buňky u lidí, a regulovaný homologními bílkovinami. Ovocná muška Octomilka obecná byl studován, znovu protože to šlo snadno růst pro zvíře, měli různé viditelné vrozené zvláštnosti a obrovská buňka jádra v jeho slinných žlázách, které mohly jsou zkoušena pod světelným mikroskopem. Škrkavka Caenorhabditis elegans je studován protože to má velmi definovaný vývoj zahrnutí vzorů opravilo množství buňek a to může být rychle assayed pro abnormality.

Když výzkumníci hledají organismus k použití v jejich studiech, oni hledají několik zvláštností. Mezi tyto být velikost, životnost, přístupnost, manipulace, genetika, zachování mechanismů a potenciálního hospodářského užitku. Jak poměrná molekulární biologie stala se více obyčejná, někteří výzkumníci hledali modelové organismy, které reprezentují rozmanité počty řádků života.

Důležité modelové organismy

Viry

• Phage Lambda
• Phage Phi-X174 byl první organismus mít jeho kompletní genom sequenced. Genom je kruh 11 genů, 5386 párů základu na délku.
• Tabákový mozaikový vir

Prokaryotes

• Escherichia coli (E. coli)
• Bacillus subtilis
• Mycoplasma genitalium - minimální organismus
• Vibrio fischeri - quorum snímání, bioluminescence a živočišný-bakteriální symbióza s havajským bobtail chobotnice
• Synechocystis, cyanobacteria photosynthetic široce používal ve výzkumu fotosyntézy.
• Pseudomonas fluorescens, baktérie půdy, která rychle zpestří do různých napětí v laboratoři.

Eukaryotes

Protists

• Chlamydomonas reinhardtii - jednobuněčný zelený alga studoval fotosyntézu, flagella a motility, pravidlo metabolismu, buňka-uznání buňky a soudržnost, odezva na nedostatek živiny a mnoho jiných témat. Chlamy má studnu-studoval genetiku, s mnoho známý a mapoval mutanty, a tam jsou pokročilé metody pro genetickou transformaci a výběr genů. A Chlamydomonas genetické akciové centrum existuje na Duke univerzitě, a mezinárodní Chlamydomonas výzkumná zájmová skupina setká se pravidelně diskutovat o výsledkách výzkumu. Chlamydomonas jde snadno růst na levném definovaném médiu.
• Tetrahymena thermophila - volné živobytí sladkovodní ciliate prvok.

Houby

• Aspergillus nidulans, předmět genetiky studuje
• Neurospora crassa - červená chlebová forma (circadian rythym)^[1]
• Saccharomyces cerevisiae, pekař je kvasnice nebo nadějná kvasnice (používaná ve vaření a pečení)
• Schizosaccharomyces pombe, kvasnice štěpení, předmět genetických studií

Rostliny

• Arabidopsis thaliana, nyní nejvíce populární modelová rostlina. Tento bylinný dicot je crucifer, člen rodiny hořčice. Jeho malá postava a krátká životnost usnadní genetická studia a mnoho phenotypic a biochemických mutantů bylo mapované. Arabidopsis byl první rostlina mít jeho sequenced genomu. (Fyziologie rostliny, vývojová biologie, molekulární genetika, genetika populace, cytologie, molekulární biologie)
• Brachypodium distachyon je objevující se experimentální modelová tráva, která má mnoho atributů, které dělají to vynikající model pro mírné obilniny. (Agronomie, molekulární biologie, genetika)
• Japonicus lotosu lusk modelu studoval symbiózu zodpovědnou za fixaci dusíku. (Agronomie, molekulární biologie)
• Lemna gibba je rychle-pěstovat vodní monocot, jeden z nejmenších jevnosnubných rostlin. Lemna výrůstkové vzorky jsou používány ocenit jedovatost chemikálií k rostlinám v ecotoxicology. Protože to může být pěstováno v čisté kultuře, mikrobiální akce může být vyřazena. Lemna je používán jako recombinant výrazový systém pro úspornou výrobu biopharmaceuticals komplexu. To je také používáno ve vzdělání demonstrovat populační křivky růstu.
• Maize (Mays Zee L.) je obilné zrno. To je diploidní monocot s 10 velkým chromozómem páry, snadno studoval s mikroskopem. Jeho genetické rysy, včetně mnoho známý a mapoval phenotypic mutanty a velké množství progeny na kříž (typicky 100-200) usnadnil objev transposons (“přeskakovat geny). Mnoho DNA ukazovatelů bylo mapované a genom je sequenced. (Genetika, molekulární biologie, agronomie)
• Medicago truncatula je model lusk, blízko příbuzný obyčejné vojtěšce. To je poněkud malé genom současně je sequenced. To je zvyklé na studium symbióza zodpovědná za fixaci dusíku. (Agronomie, molekulární biologie)
• Tabák-2 buňky je buňka zastavení linka od tabáku (Nicotiana tabaccum). Užitečný pro obecná rostlinná fyziologická studia na buněčné úrovni. Genom obzvláště tohoto cultivar bude ne sequenced (přinejmenším v blízké budoucnosti), ale seqencing jeho divokých druhů Nicotiana tabaccum je presently v průběhu. (Cytologie, fyziologie rostliny, biotechnologie)
• Rýže (Oryza sativa) je používán jako model pro biologii obilniny. To má jeden z nejmenších genomů nějakého druhu obilniny a sekvenční zpracování jeho genomu je v průběhu. (Agronomie, molekulární biologie)
• Viz též Chlamydomonas reinhardtii, nahoře pod Protists.

Zvířata

Invertebrates

• Arbacia punctulata, purpur-spined mořského ježka, klasický předmět embryological studi
• Caenorhabditis elegans, nematode, obvykle volal C. elegans^[2] - vynikající model pro pochopení genetická kontrola nad vývojem a fyziologií. C. elegans byl první vícebuněčný organismus jehož genom byl kompletně sequenced
• Ciona intestinalis (moře stříkat)
• Drosophila, obvykle druh Octomilka obecná - druh ovocné mušky, slavný jako předmět experimentů genetiky Thomas lovem Morgan a jiní. Snadno zvednutý v laboratoři, rychlé generace, mutace snadno indukovaly, mnoho pozorovatelných mutací. Nedávno, Drosophila byl užitý na výzkum neuropharmacological^[3]. (Molekulární genetika, genetika populace, vývojová biologie).
• Euprymna scolopes, havajské bobtail chobotnice, model pro zvíře-bakteriální symbióza, bioluminescent vibrios.
• Hydra, Cnidaria, je model organismus rozumět evoluci bilaterian tělesných plánů.
• Loligo pealei, chobotnice, předmět studi funkce nervu protože jeho axonu obra (skoro 1 mm průměr, hrubě tisíckrát větší než typické savčí axony)
• Stomatogastric ganglion, arthropods trávící systémy jsou model pro motorovou vzorovou generaci viděnou ve všech opakovaných pohybech
• Tribolium castaneum, brouk mouky - malý, snadno se udržoval brouk darkling používal obzvláště v behavioural ekologie experimentuje.
• Pristionchus pacificus, škrkavka používaná v evoluční vývojové biologii ve srovnávacích analýzách s C. elegans

Vertebrates

• Cavius porcellus, morče, použitý Robert Koch a jiné časné bacteriologists jako hostitel pro bakteriální infekce, proto ztělesnění “laboratorního zvířete” dokonce ačkoli zřídka používal dnes.
• Krysa (Rattus norvegicus) - zvláště užitečný jako model toxikologie; také zvláště užitečný jako neurologický model a zdroj kultur primární baterie, dlužení k větší velikosti orgánů a struktur suborganellar příbuzných s myší. (Molekulární evoluce, Genomics)
• Sigmodon hispidus - bavlníková krysa dříve používala ve výzkumu obrny
• Myš (Mus musculus) - klasický model vertebrate. Mnoho inbredních kmenů existuje, stejně jako linky vybrané pro zvláštní zvláštnosti, často lékařského zájmu, např. kuželka písmena, otylost, muscularity. (Kvantitativní genetika, molekulární evoluce, Genomics)
• Křeček - nejprve zvyklý na kala studia-azar (leishmaniasis)
• Zebrafish (Brachydanio rerio), sladkovodní ryba, má téměř průhledné tělo během časného vývoje, který poskytuje jedinečný vizuální přístup ke zvířecí vnitřní anatomii. Zebrafish je zvyklý na vývoj studia, toxikologii a toxicopathology^[4], specifická genová funkce a role signalizujících stezek.
• Xenopus laevis, Afričan drápal ropuchu, také použitý ve vývoji protože jeho velkých buňek, esp. vaječné buňky.
• Takifugu rubipres, pufferfish - má malý genom s malým odpadem DNA
• Pes (Canis lupus familiaris) - důležitý respirační a kardiovaskulární model
• Oryzias latipes, Medaka (japonský ricefish) je důležitý model ve vývojové biologii, a má výhoda bytí hodně silnější než tradiční Zebrafish.

Modelové organismy užité na specifické výzkumné cíle

Sexuální výběr a sexuální konflikt

• Callusobruchus maculatus, brouk bruchid
• Chorthippus parallelus, kobylka louky
• Coelopidae - mouchy mořských řas
• Diopsidae - stonek-si prohlížel mouchy
• Drosophila spp. - ovocné mušky
• Gryllus bimaculatus, kriket pole
• Scathofaga stercoraria, žlutý hnůj letět

Hybridní zóny

• Bombina bombina a variegata
• Podisma spp. v alpách