Lista obiectelor model (biologie)
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de
versiunea revizuită pe 5 aprilie 2018; verificările necesită
18 modificări .
Organisme model
- Methanococcus - studiu al biosintezei metanului
- Escherichia coli ( E. coli , Escherichia coli) - bacterie gram-negativă, genetică moleculară (unul dintre obiectele principale)
- Bacillus subtilis este o bacterie gram-pozitivă, genetică moleculară, studiul sporulării , munca flagelilor .
- Caulobacter crescentus se împarte în două celule distincte și este folosit pentru a studia procesele de diferențiere celulară .
- Mycoplasma genitalium - „organism minim”, are unul dintre cei mai mici genomi dintre toate organismele celulare; în 2007, o specie strâns înrudită a fost folosită de Craig Venter pentru un transplant de genom, în urma căruia un tip de bacterie a fost transformat în altul [1]
- Vibrio fischeri - studiu al „sensului cvorumului”, bioluminiscenței (aceasta este o bacterie luminoasă) și simbiozei cu animale (calamar Euprymna scolopes )
- Synechocystis este o cianobacterie , care studiază fotosinteza .
- Pseudomonas fluorescens , bacterie din sol - procesul de formare a diferitelor tulpini .
- Wolbachia este un gen de bacterii Gram-negative, paraziți intracelulari obligați ai insectelor și filariilor . Studiul relațiilor gazdă-parazit, transferul orizontal al genelor între procariote și eucariote. Până în prezent, genomurile a două tulpini de Wolbachia au fost secvențiate: W. pipientis din celulele Drosophila melanogaster și Wolbachia din celulele filariei Brugia malayi , agentul cauzal al brugiei .
- Chlamydomonas Chlamydomonas reinhardtii este o alga verde unicelulara, studiul fotosintezei , munca flagelului eucariot , motilitatea celulara, reglarea metabolismului , aderenta celulara („lipirea” gametilor in timpul reproducerii sexuale), etc. Este bine studiat genetic . 1] Genomul a fost secvențiat în 2007 [2]
- Emiliania huxleyi , alge cocolitoforide unicelulare - ecologie, specie model de fitoplancton .
- Dictyostelium discoideum - biologie moleculară și genetică (genomul său a fost secvențial), embriologie ( comunicare intercelulară , diferențiere celulară , apoptoză ).
- Tetrahymena thermophila - ciliat de apă dulce ; genetică moleculară (genom secvențial).
- Malarial Plasmodium (genul Plasmodium ) - agenți cauzali ai malariei umane; studiul relațiilor parazit-gazdă, factorii de patogenitate. Genoamele a patru specii au fost complet secvențiate - Plasmodium falciparum , Plasmodium knowlesi , Plasmodium vivax și Plasmodium yoelli (aceasta din urmă specie nu este agentul cauzal al malariei umane).
- Tripanozomi (genul Trypanosoma ) - protisti din ordinul kinetoplastidelor , agenți patogeni ai bolilor periculoase la oameni și animale; studii de editare a ARN , rearanjamente ale genomului la speciile non-sexuale, organizarea genomului kinetoplast , interacțiune cu sistemul imunitar al gazdei. Genomul a două specii ( Trypanosoma brucei , agentul cauzator al bolii somnului africane și Trypanosoma cruzi , agentul cauzator al bolii Chagas (Chagas)) au fost secvențiați în 2005.
- Sauroleishmania tarentolae este folosită pentru a studia biologia tripanosomatidelor (în special, în studiul editării ARN), deoarece nu este patogenă pentru oameni și este relativ ușor de cultivat.
- Aspergillus Aspergillus nidulans este un mucegai, obiect de cercetare genetică.
- Gândacul de bălegar Coprinus cinereus — basidiomicet (reglarea genetică a meiozei și a dezvoltării corpului fructifer) [3]
- Neurospora densă Neurospora crassa - mucegai , studiul reglării genetice a metabolismului , meiozei și ritmurilor circadiene [4]
- Ashbya gossypii , agent patogen al bumbacului, genetică (polaritatea celulară, ciclul celular )
- Drojdie în devenire Saccharomyces cerevisiae , genetică ( reglarea ciclului celular etc.), utilizare în panificație și bere
- Drojdie de fisiune Schizosaccharomyces pombe ( ciclul celular , polaritatea celulară , interferența ARN , structura și funcția centrozomului )
- Comuna Schizophyllum este un model convenabil din punct de vedere genetic pentru studierea dezvoltării ciupercii, o sursă de enzime care distrug lemnul. Genomul complet a fost publicat în 2010 [5] .
- Ustilago maydis , agent patogen al porumbului (interacțiunea cu gazda)
- Arabidopsis thaliana , cea mai populară plantă model folosită în multe zone; o cruciferă efemeră anuală cu un ciclu de viață extrem de scurt și o dimensiune mică a genomului (prima plantă al cărei genom a fost secvențial) [6] Multe mutații morfologice și biochimice au fost cartografiate și studiate [6] O bază de date genetică care conține o cantitate mare de alte informații despre această specie — TAIR [6] ;
- lycopsid Selaginella moellendorffii - evoluția plantelor, biologie moleculară; genom (una dintre cele mai scurte dintre plantele superioare, aproximativ 100 de megabaze) secvențiat;
- Brachypodium distachyon - cereale model(biologie moleculară, genetică, agronomie);
- Lotus japonicus , o leguminoasă model , studiul simbiozei cu bacterii nodulare ;
- Duckweed Lemna gibba , un monocot acvatic mic cu creștere rapidă; poate fi cultivat în culturi pure (fără microbi) ( toxicologie acvatică , expresie genică);
- Porumbul ( Zea mays L.) este o cultură majoră de cereale și un organism model genetic clasic; acest monocotiledon diploid are 10 perechi de cromozomi mari, care sunt ușor de studiat la microscop, ceea ce facilitează studiile citogenetice; sunt cunoscute un număr mare de mutații exprimate fenotipic, ale căror gene sunt cartografiate (mulțumită acestui fapt transpozonii au fost descoperiți în studiul porumbului ) și un număr mare de descendenți din fiecare încrucișare (genetică, biologie moleculară, agronomie) ;
- Lucerna Medicago truncatula este o leguminoasă model, o rudă apropiată a lucernei ( Medicago sativa ) (biologie moleculară, agronomie);
- Gubastic ( Mimulus ) este un gen mare (aproximativ 120 de specii), în mod tradițional atribuit familiei Norichnikovye (conform datelor mai noi, aparține familiei Phrymaceae ; este folosit pentru studii genetice evolutive [7] ) ;
- Orezul (Oryza sativa) este una dintre cele mai importante culturi de cereale; are unul dintre cei mai mici genomi dintre cereale, care este complet secvențial (agronomie, biologie moleculară);
- Muşchiul verde Physcomitrella patens este din ce în ce mai folosit în dezvoltarea plantelor şi cercetarea în biologie evolutivă [8] Până în prezent, este singurul briofit al cărui genom a fost complet secvenţiat; a fost dezvoltată o metodă de transformare genetică pentru această specie;
- Speciile din genul plopului ( Populus ) sunt specii model pentru studiul geneticii și cultivarea plantelor lemnoase. Au o dimensiune mică a genomului și o creștere rapidă; a fost dezvoltată o tehnică de transformare. Genomul plopului nord-american ( Populus trichocarpa ) a fost complet secvențiat;
- Ceapa este un organism model în studiile genotoxicologice . Are un genom bine studiat (2n=16) și, prin urmare, este potrivit pentru analiza ane-telofază . Rezultatele testelor Allium se corelează cu alte teste pe animale, plante și microorganisme și pot fi, de asemenea, extrapolate la oameni.
Nevertebrate
- Specii din genul Hydra ( Hydra ), polipi de apă dulce; Organismul model al biologiei dezvoltării, în special, servește la studiul proceselor de regenerare. Genomul hidrei (specia nord-americană Hydra magnipapillata ) este parțial descifrat. Există colecții de linii de hidre mutante în Japonia și Germania. S-a dezvoltat o tehnică de obținere a hidrelor transgenice.
- Nematostella vectensis , nematostella, este o anemonă de mare din familia Edwardsiidae, care în ultimii ani a devenit principalul obiect model pentru studierea biologiei moleculare și a biologiei dezvoltării cnidarilor . În 2007, genomul nematostella a fost secvențiat complet [9] .
- Symsagittifera roscoffensis (sin. Convoluta roscoffensis ), un reprezentant al grupului primitiv de „turbellarieni intestinali” (acum tipul Acoelomorpha ) - studiul evoluției planului corporal al animalelor simetrice bilateral.
- Nematodul Caenorhabditis elegans ( C. elegans ) [10] este un control genetic al dezvoltării și al proceselor fiziologice (primul organism multicelular al cărui genom a fost complet secvențial; în prezent, genomul celei de-a doua specii din acest gen, C. briggsae , a fost secvențial ).
- Nematodul Pristionchus pacificus , este folosit în biologia evolutivă a dezvoltării pentru comparație cu C. elegans .
- Lipitoarea medicală Hirudo medicinalis - neurobiologie (sisteme nervoase simple): studiul locomoției; studiul dezvoltării sistemului nervos în biologia dezvoltării.
- Gândacul club Tribolium castaneum este un gândac mic, ușor de crescut, folosit pentru experimente comportamentale și ecologice.
- Daphnia ( Daphnia pulex , D. magna ) este unul dintre principalele obiecte model de toxicologie acvatică. Ele sunt, de asemenea, folosite pentru a studia genetica populației . Genomul D. pulex este parțial descifrat.
- Drosophila (genul Drosophila ), în special, specia Drosophila melanogaster este o muscă a fructelor, un obiect celebru al cercetării genetice. Ușor de păstrat și crescut în laborator, are o schimbare generațională rapidă și multe mutații cu expresie fenotipică diferită. În a doua jumătate a secolului al XX-lea, unul dintre principalele obiecte ale biologiei dezvoltării. Genomul a fost complet secvențiat. Recent a fost folosit pentru cercetare neurofarmacologică [11] .
- Moluște nudibranche Hermissenda crassicornis — neurobiologie (sisteme nervoase simple): mecanisme de memorie și de învățare.
- Iepurele de mare Aplysia californica , moluște branhiale posterioare - neurobiologie (sisteme nervoase simple): mecanisme moleculare de memorie și învățare; rearanjarea citoscheletului.
- Angelfish Clione limacina - neurobiologie (sisteme nervoase simple): formarea conexiunilor între neuroni, regenerarea nervilor, controlul locomoției și alte forme de comportament.
- Calamarul Euprymna scolopes , un model pentru studiul relației simbiotice dintre animale și bacterii, bioluminiscență.
- Calamarul Loligo pealei , un obiect clasic pentru studiul activității celulelor nervoase și a citoscheletului acestora (are axoni giganți de până la 1 mm în diametru).
- Aricii de mare Arbacia punctulata și Strongylocentrotus purpuratus , obiecte clasice de embriologie. Genomul Strongylocentrotus purpuratus a fost complet descifrat în 2006 [12]
- Appendicularia Oikopleura dioica [13] .
- Ascidia Ciona intestinalis — embriologie, evoluția genomului cordatelor / Genomul a fost secvențiat „aproximativ” în 2002 [14] .
Vertebrate
- Lampreele (familia Petromyzontidae) - un model pentru studierea măduvei spinării
- Medaka Oryzias latipes , un model în biologia dezvoltării (mai iertător decât tradiționalul Danio rerio
- Fugu Takifugu rubripes , un pește din familia Tetraodontidae , are un genom compact cu puține secvențe necodante. Genomul a fost secvențiat.
- Pește zebra dungat ( Danio rerio ), (în literatura engleză zebra-fish) - pește de apă dulce aproape transparent în stadiile incipiente de dezvoltare; un obiect important al biologiei dezvoltării, toxicologiei acvatice și toxicopatologiei [15] . Genomul a fost secvențiat.
- Broasca africană cu gheare Xenopus laevis este unul dintre subiectele principale ale biologiei dezvoltării; ovocitele sunt de asemenea folosite pentru a studia expresia genelor. Genomul a fost secvențiat.
- Anolis carolinensis — genomul a fost secvențiat complet în 2011 [2]
- Pui ( Gallus gallus domesticus ) - un obiect model al embriologiei amnioților, folosit din cele mai vechi timpuri până în zilele noastre
- Cinteze zebra ( Taeniopygia guttata ) - un obiect model de neurobiologie și etologie (studiul cântului păsărilor și al sistemului auditiv)
- Pisica ( Felis catus ) este un obiect model al neurofiziologiei, în special, studiul funcțiilor cerebelului și al mecanismelor de locomoție .
- Câinele ( Canis familiaris ) este un obiect clasic al fiziologiei animalelor (studiul activității sistemelor respirator, circulator și digestiv), studiul dezvoltării reflexelor condiționate în laboratorul lui I.P. Pavlov („câinele lui Pavlov” este aceeași imagine colectivă ca „cobai de laborator”) .
- Șoarecele de casă ( Mus musculus ) este principalul animal model printre mamifere. Au fost obținute multe linii pure consangvinizate , inclusiv cele selectate pentru trăsături de interes pentru medicină. etologie etc.(o tendință la obezitate, creșterea și scăderea inteligenței, tendința de a consuma alcool, speranța de viață diferită etc.). Genomul a fost complet secvențiat. Au fost dezvoltate metode pentru obținerea de șoareci transgenici folosind celule stem. Prezintă un interes suplimentar ca obiect pentru studierea geneticii populațiilor și a proceselor de speciație, deoarece are o structură intraspecifică complexă (multe subspecii care diferă în rase de cromozomi cariotip ).
- Șobolanul cenușiu ( Rattus norvegicus ) este un model important pentru toxicologie, neuroștiință și fiziologie; De asemenea, este folosit, împreună cu șoarecele, în genetică moleculară și genomică. Genomul a fost complet secvențiat.
- Porcușor de Guineea ( Cavia porcellus ) , utilizat în dezvoltarea timpurie a bacteriologiei, în special de Robert Koch și Emil Behring în studiul difteriei (de unde „cobaiul” ca denumire colectivă)
- Hamsteri ( hamsteri ), mai multe specii de rozătoare din diferite genuri ale subfamilia Cricetinae (cele mai întâlnite în laboratoare sunt hamsterul sirian ( Mesocricetus auratus ) , hamsterul Djungarian ( Phodopus sungorus ) și hamsterul chinezesc ( Cricetulus griseus ) ); au fost utilizate pentru prima dată în 1919 în locul șoarecilor pentru tipărirea pneumococică și în studiul leishmaniozei ; în prezent, unul dintre cele mai comune mamifere de laborator (al doilea ca lățime de utilizare numai după șoareci, șobolani și, în unele țări, gerbili); sunt utilizate pentru obținerea liniilor celulare (biologie celulară - oncologie , obținerea hibridoamelor etc.; linia celulară ovarului de hamster chinezesc CHO este folosită și pentru producerea de medicamente terapeutice)
- Maimuța Rhesus ( Macacus mulatta ) - cercetare medicală (inclusiv studiul bolilor infecțioase), etologie, neuroștiință
- Cimpanzeii (două specii, cimpanzeul comun ( Pan troglodytes ) și cimpanzeul pigmeu ( Pan paniscus ) sunt rudele vii cele mai apropiate ale oamenilor. Acum sunt folosite în principal pentru a studia comportamentele complexe și activitățile cognitive ale animalelor. Genomul Pan troglodytes a fost secvențial .
- Homo sapiens are un genom complet secvențial . Cercetare clinică, biologie evolutivă, fiziologie, neuroștiință etc.
Model de organe și țesuturi
- Ganglionul nervos stomatogastric al homarului ( Palinurus ) și a altor specii de crustacee decapode - un model special pentru studierea activității ritmice a neuronilor
Modelați celule și linii celulare
- Linia celulară de tutun Nicotiana tabaccum BY-2 este utilizată pentru a studia fiziologia celulelor vegetale (citologia, fiziologia plantelor, biotehnologie)
- Linia celulară HeLa a celulelor umane este celule nemuritoare obţinute dintr-o tumoare canceroasă a colului uterin în 1951; una dintre principalele linii celulare umane cultivate în laboratoare. Folosit pentru a dezvolta vaccinul antipolio .
Populații model
Note
- ↑ Resurse Chlamydomonas reinhardtii la Joint Genome Institute (link nu este disponibil) . Consultat la 13 septembrie 2009. Arhivat din original la 23 iulie 2008. (nedefinit)
- ↑ Chlamydomonas genome secvenced Arhivat 15 martie 2008 la Wayback Machine publicat în Science, 12 octombrie 2007
- ↑ Kües U. Life history and developmental processes in the basidiomycete Coprinus cinereus // Microbiol . Mol. Biol. Rev. : jurnal. - 2000. - iunie ( vol. 64 , nr. 2 ). - P. 316-353 . — PMID 10839819 . Arhivat din original pe 13 septembrie 2019.
- ^ Davis, Rowland H. Neurospora : contribuții ale unui organism model . - Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press , 2000. - ISBN 0-19-512236-4 .
- ↑ Ohm RA, de Jong JF, Lugones LG et al. Secvența genomică a ciupercii model Schizophyllum comune (engleză) // Nature Biotechnology . - Nature Publishing Group , 2010. - Vol. 28 . - P. 957-963 . - doi : 10.1038/nbt.1643 . Arhivat din original pe 22 ianuarie 2011.
- ↑ 1 2 3 Despre Arabidopsis pe pagina The Arabidopsis Information Resource (TAIR) . Consultat la 13 septembrie 2009. Arhivat din original la 12 noiembrie 2019. (nedefinit)
- ↑ Copie arhivată (link nu este disponibil) . Preluat la 16 iunie 2021. Arhivat din original la 10 august 2020. (nedefinit)
- ↑ Rensing SA, Lang D., Zimmer AD, et al. Genomul Physcomitrella dezvăluie perspective evolutive în cucerirea pământului de către plante // Science : journal. - 2008. - ianuarie ( vol. 319 , nr. 5859 ). - P. 64-9 . - doi : 10.1126/science.1150646 . — PMID 18079367 . Arhivat din original pe 6 martie 2008.
- ↑ Putnam NH, Srivastava M., Hellsten U., Dirks B., Chapman J. et al. Genomul anemonei de mare dezvăluie repertoriul genelor ancestrale eumetazoare și organizarea genomică (italiană) // Science : diario. - 2007. - V. 317 . - P. 86-94 . — PMID 17615350 .
- ↑ Riddle, Donald L. C. elegans II (neopr.) . — Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1997. - ISBN 0-87969-532-3 . Arhivat pe 19 iunie 2009 la Wayback Machine
- ↑ Manev H., Dimitrijevic N., Dzitoyeva S. Tehnici: muștele fructelor ca modele pentru cercetarea neurofarmacologică (neopr.) // Trends Pharmacol Sci .. - 2003. - V. 24 , No. 1 . - S. 41-43 . - doi : 10.1016/S0165-6147(02)00004-4 . Arhivat din original pe 2 noiembrie 2017.
- ↑ Sea Urchin Genome Sequencing Consortium. 2006. Genomul ariciului de mare, Strongylocentrotus purpuratus. Science 314: 941-952.
- ↑ The Appendicularia Facility at the Sars International Center for Marine Molecular Biology Arhivat la 31 ianuarie 2009 la Wayback Machine .
- ↑ Dehal P, Satou. et al. 2002. Proiectul genomului Ciona intestinalis: perspective asupra originilor cordatelor și vertebratelor. Science 298: 2157-2167.
- ↑ Spitsbergen JM, Kent ML Stadiul actual al modelului de pește zebra pentru cercetarea toxicologiei și patologiei toxicologice - avantaje și limitări actuale // Toxicol Pathol : jurnal. - 2003. - Vol. 31 , nr. Supl . - P. 62-87 . - doi : 10.1080/01926230390174959 . — PMID 12597434 . Arhivat din original pe 16 iulie 2012.