Seznam modelových objektů (biologie)
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od
verze recenzované 5. dubna 2018; kontroly vyžadují
18 úprav .
Modelové organismy
- Methanococcus - studium biosyntézy metanu
- Escherichia coli ( E. coli , Escherichia coli) - gramnegativní bakterie, molekulární genetika (jeden z hlavních objektů)
- Bacillus subtilis je grampozitivní bakterie, molekulární genetika, studium sporulace , práce bičíků .
- Caulobacter crescentus se dělí na dvě odlišné buňky a používá se ke studiu procesů buněčné diferenciace .
- Mycoplasma genitalium - "minimální organismus", má jeden z nejmenších genomů mezi všemi buněčnými organismy; v roce 2007 použil blízce příbuzný druh Craig Venter k transplantaci genomu, v důsledku čehož se jeden typ bakterií změnil na jiný [1]
- Vibrio fischeri - studium "quorum sense", bioluminiscence (toto je svítící bakterie) a symbiózy se zvířaty (chobotnice Euprymna scolopes )
- Synechocystis je sinice , studuje fotosyntézu .
- Pseudomonas fluorescens , půdní bakterie - proces tvorby různých kmenů .
- Wolbachia je rod gramnegativních bakterií, obligátních intracelulárních parazitů hmyzu a filárií . Studium vztahů hostitel-parazit, horizontální přenos genů mezi prokaryoty a eukaryoty. Dosud byly sekvenovány genomy dvou kmenů Wolbachia: W. pipientis z buněk Drosophila melanogaster a Wolbachia z buněk filaria Brugia malayi , původce brugia .
- Chlamydomonas Chlamydomonas reinhardtii je jednobuněčná zelená řasa, studium fotosyntézy , práce eukaryotického bičíku , buněčné motility, regulace metabolismu , buněčné adheze („slepení“ gamet při pohlavním rozmnožování) atd. Je dobře geneticky prostudována [ 1] Genom byl sekvenován v roce 2007 [2]
- Emiliania huxleyi , jednobuněčná řasa coccolithophorid - ekologie, modelový druh fytoplanktonu .
- Dictyostelium discoideum - molekulární biologie a genetika (jeho genom byl sekvenován), embryologie ( mezibuněčná komunikace , buněčná diferenciace , apoptóza ).
- Tetrahymena thermophila - sladkovodní řasnatka ; molekulární genetika (sekvenování genomu).
- Malarial Plasmodium (rod Plasmodium ) - původci lidské malárie; studium vztahů parazit-hostitel, faktory patogenity. Genomy čtyř druhů byly plně sekvenovány - Plasmodium falciparum , Plasmodium knowlesi , Plasmodium vivax a Plasmodium yoelli (poslední druh není původcem lidské malárie).
- Trypanosomy (rod Trypanosoma ) - protistové z řádu kinetoplastidů , patogeny nebezpečných chorob u lidí a zvířat; studium editace RNA , přestavby genomu u nepohlavních druhů, organizace genomu kinetoplastů , interakce s imunitním systémem hostitele. V roce 2005 byly sekvenovány genomy dvou druhů ( Trypanosoma brucei , původce africké spavé nemoci , a Trypanosoma cruzi , původce Chagasovy (Chagasovy) choroby).
- Sauroleishmania tarentolae se používá ke studiu biologie trypanosomatid (zejména při studiu editace RNA), protože není patogenní pro člověka a je relativně snadno kultivovatelný.
- Aspergillus Aspergillus nidulans je plíseň, objekt genetického výzkumu.
- Hnojník Coprinus cinereus — bazidiomyceta ( genetická regulace meiózy a vývoje plodnic) [3]
- Hustá neurospora Neurospora crassa - plíseň , studium genetické regulace metabolismu , meiózy a cirkadiánních rytmů [4]
- Ashbya gossypii , patogen bavlny, genetika (polarita buněk, buněčný cyklus )
- Pučící kvasinky Saccharomyces cerevisiae , genetika ( regulace buněčného cyklu atd.), použití v pekárenství a pivovarnictví
- Štěpná kvasinka Schizosaccharomyces pombe ( buněčný cyklus , polarita buněk , interference RNA , struktura a funkce centrosomů )
- Schizophyllum commune je geneticky vhodný model pro studium vývoje houby, která je zdrojem dřevokazných enzymů. Kompletní genom byl publikován v roce 2010 [5] .
- Ustilago maydis , patogen kukuřice (interakce s hostitelem)
- Arabidopsis thaliana , nejoblíbenější modelová rostlina používaná v mnoha oblastech; roční brukvovitý efemér s extrémně krátkým životním cyklem a malou velikostí genomu (první rostlina, jejíž genom byl sekvenován) [6] Bylo zmapováno a studováno mnoho morfologických a biochemických mutací [6] Genetická databáze obsahující velké množství dalších informací o tomto druhu — TAIR [6] ;
- lycopsid Selaginella moellendorffii - evoluce rostlin, molekulární biologie; genom (jeden z nejkratších mezi vyššími rostlinami, asi 100 megabází) sekvenován;
- Brachypodium distachyon - modelová obilnina (molekulární biologie, genetika, agronomie);
- Lotus japonicus , modelová luštěnina , studium symbiózy s nodulickými bakteriemi ;
- Okřehek Lemna gibba , rychle rostoucí malý vodní jednoděložný; lze kultivovat v čistých (bez mikrobiálních) kultur (vodní toxikologie , genová exprese);
- Kukuřice ( Zea mays L.) je hlavní obilná plodina a klasický genetický model organismu; tato diploidní jednoděložná rostlina má 10 párů velkých chromozomů, které lze snadno studovat pod mikroskopem, což usnadňuje cytogenetické studie; je známo velké množství fenotypově exprimovaných mutací, jejichž geny jsou zmapovány (právě díky tomu byly při studiu kukuřice objeveny transpozony ), a velké množství potomků z každého křížení (genetika, molekulární biologie, agronomie) ;
- Vojtěška Medicago truncatula je modelová luštěnina, blízká příbuzná vojtěšky ( Medicago sativa ) (molekulární biologie, agronomie);
- Gubastic ( Mimulus ) je velký rod (asi 120 druhů), tradičně řazený do čeledi Norichnikovye (podle novějších údajů patří do čeledi Phrymaceae ; používá se pro evoluční genetické studie [7] ) ;
- Rýže (Oryza sativa) je jednou z nejdůležitějších obilnin; má jeden z nejmenších genomů mezi obilovinami, který je plně sekvenován (agronomie, molekulární biologie);
- Zelený mech Physcomitrella patens je stále více využíván ve vývoji rostlin a výzkumu evoluční biologie [8] Zatím je jediným mechorostem, jehož genom byl kompletně sekvenován; byla vyvinuta metoda genetické transformace pro tento druh;
- Druhy rodu topol ( Populus ) jsou modelovými druhy pro studium genetiky a pěstování dřevin. Mají malou velikost genomu a rychlý růst, byla vyvinuta transformační technika. Genom topolu severoamerického ( Populus trichocarpa ) byl kompletně sekvenován;
- Cibule je modelovým organismem v genotoxikologických studiích. Má dobře prostudovaný genom (2n=16) a je proto vhodný pro antelofázovou analýzu . Výsledky testů Allium korelují s dalšími testy na zvířatech, rostlinách a mikroorganismech a lze je také extrapolovat na člověka.
Bezobratlí
- Druhy rodu Hydra ( Hydra ), sladkovodní polypy; Ke studiu regeneračních procesů slouží především modelový organismus vývojové biologie. Genom hydry (severoamerický druh Hydra magnipapillata ) je částečně dešifrován. V Japonsku a Německu existují sbírky mutantních linií hydry. Byla vyvinuta technika pro získání transgenních hydras.
- Nematostella vectensis , nematostella, je pobřežní sasanka hrabatá z čeledi Edwardsiidae, která se v posledních letech stala hlavním modelovým objektem pro studium molekulární biologie a vývojové biologie cnidarians . V roce 2007 byl genom nematostella kompletně sekvenován [9] .
- Symsagittifera roscoffensis (syn. Convoluta roscoffensis ), zástupce primitivní skupiny "střevních turbellarians" (nyní typ Acoelomorpha ) - nauka o vývoji tělesného plánu oboustranně symetrických živočichů.
- Hlístice Caenorhabditis elegans ( C. elegans ) [10] je genetická kontrola vývoje a fyziologických procesů (první mnohobuněčný organismus, jehož genom byl kompletně sekvenován, v současnosti je genom druhého druhu z tohoto rodu, C. briggsae ). seřazené ).
- Háďátko Pristionchus pacificus se v evoluční vývojové biologii používá pro srovnání s C. elegans .
- Pijavka lékařská Hirudo medicinalis - neurobiologie (jednoduché nervové soustavy): nauka o lokomoci; studium vývoje nervové soustavy ve vývojové biologii.
- Klubový brouk Tribolium castaneum je malý, snadno odchovatelný potemník používaný pro behaviorální a ekologické experimenty.
- Dafnie ( Daphnia pulex , D. magna ) je jedním z hlavních modelových objektů vodní toxikologie. Používají se také ke studiu populační genetiky . Genom D. pulex je částečně dešifrován.
- Drosophila (rod Drosophila ), zejména druh Drosophila melanogaster je ovocná muška, slavný objekt genetického výzkumu. Snadno se chová a množí v laboratoři, má rychlou generační obměnu a mnoho mutací s různou fenotypovou expresí. Ve druhé polovině 20. století jeden z hlavních předmětů vývojové biologie. Genom byl kompletně sekvenován. V poslední době se používá pro neurofarmakologický výzkum [11] .
- Měkkýš nudibranch Hermissenda crassicornis — neurobiologie (jednoduché nervové systémy): mechanismy paměti a učení.
- Mořský zajíc Aplysia californica , měkkýš zadní žáber - neurobiologie (jednoduché nervové systémy): molekulární mechanismy paměti a učení; přeskupení cytoskeletu.
- Skalár Clione limacina - neurobiologie (jednoduché nervové soustavy): tvorba spojení mezi neurony, regenerace nervů, kontrola lokomoce a další formy chování.
- Chobotnice Euprymna scolopes , model pro studium symbiotického vztahu mezi zvířaty a bakteriemi, bioluminiscence.
- Squid Loligo pealei , klasický objekt pro studium práce nervových buněk a jejich cytoskeletu (má obří axony až 1 mm v průměru).
- Mořští ježci Arbacia punctulata a Strongylocentrotus purpuratus , klasické objekty embryologie. Genom Strongylocentrotus purpuratus byl kompletně dešifrován v roce 2006 [12]
- Appendicularia Oikopleura dioica [13] .
- Ascidia Ciona intestinalis — embryologie, evoluce genomu strunatců / Genom byl „nahrubo“ sekvenován v roce 2002 [14] .
Obratlovci
- Lampreys (čeleď Petromyzontidae) - model pro studium míchy
- Medaka Oryzias latipes , model ve vývojové biologii (shovívavější než tradiční Danio rerio
- Fugu Takifugu rubripes , ryba z čeledi Tetraodontidae , má kompaktní genom s několika nekódujícími sekvencemi. Genom byl sekvenován.
- Zebřička pruhovaná ( Danio rerio ), (v anglické literatuře zebra-fish) - téměř průhledná sladkovodní ryba v raných fázích vývoje; důležitým objektem vývojové biologie, vodní toxikologie a toxikopatologie [15] . Genom byl sekvenován.
- Africká drápatka Xenopus laevis je jedním z hlavních předmětů vývojové biologie; oocyty se také používají ke studiu genové exprese. Genom byl sekvenován.
- Anolis carolinensis — genom byl kompletně sekvenován v roce 2011 [2]
- Kuře ( Gallus gallus domesticus ) - modelový objekt embryologie plodové vody, používaný od starověku až po současnost
- Zebřičky ( Taeniopygia guttata ) - modelový objekt neurobiologie a etologie (nauka o ptačím zpěvu a sluchovém ústrojí)
- Kočka ( Felis catus ) je modelovým objektem neurofyziologie, zejména studia funkcí mozečku a mechanismů lokomoce .
- Pes ( Canis familiaris ) je klasickým objektem fyziologie zvířat (studium práce dýchacího, oběhového a trávicího systému), studium vývoje podmíněných reflexů v laboratoři I. P. Pavlova („Pavlovův pes“ je stejný kolektivní obraz jako „laboratorní morče“).
- Myš domácí ( Mus musculus ) je hlavním modelovým zvířetem mezi savci. Bylo získáno mnoho inbredních čistých linií , včetně těch, které byly vybrány pro vlastnosti zajímavé pro medicínu. etologie apod. (sklon k obezitě, zvýšená a snížená inteligence, sklon ke konzumaci alkoholu, rozdílná délka života atd.). Genom byl kompletně sekvenován. Byly vyvinuty způsoby pro získání transgenních myší pomocí kmenových buněk. Je to další zájem jako objekt pro studium populační genetiky a speciačních procesů, protože má složitou vnitrodruhovou strukturu (mnoho poddruhů se liší v karyotypových chromozomových rasách ).
- Krysa šedá ( Rattus norvegicus ) je důležitým modelem pro toxikologii, neurovědu a fyziologii; Spolu s myší se také používá v molekulární genetice a genomice. Genom byl kompletně sekvenován.
- Morče ( Cavia porcellus ) , používané v raném vývoji bakteriologie, zejména Robertem Kochem a Emilem Behringem při studiu záškrtu (odtud „morče“ jako souhrnný název)
- Křečci ( křečci ), několik druhů hlodavců z různých rodů podčeledi Cricetinae (v laboratořích nejběžnější křeček syrský ( Mesocricetus auratus ) , křeček džungarský ( Phodopus sungorus ) a křeček čínský ( Cricetulus griseus )); byly poprvé použity v roce 1919 místo myší pro typizaci pneumokoků a při studiu leishmaniózy ; v současnosti jeden z nejběžnějších laboratorních savců (druhý v šířce použití po myších, krysách a v některých zemích po pískomilech); se používají k získávání buněčných linií (buněčná biologie - onkologie , získávání hybridomů atd.; buněčná linie vaječníků čínského křečka CHO se také používá k výrobě terapeutických léků)
- Opice Rhesus ( Macacus mulatta ) - lékařský výzkum (včetně studia infekčních nemocí), etologie, neurověda
- Šimpanzi (dva druhy, šimpanz obecný ( Pan troglodytes ) a šimpanz trpasličí ( Pan paniscus ) jsou nejbližšími žijícími příbuznými lidí. Nyní se používají hlavně ke studiu komplexního chování a kognitivních aktivit zvířat. Genom Pan troglodytes byl sekvenován .
- Homo sapiens má plně sekvenovaný genom . Klinický výzkum, evoluční biologie, fyziologie, neurověda atd.
Modelování orgánů a tkání
- Ganglion stomatogastrického nervu humra ( Palinurus ) a dalších druhů desetinožců - speciální model pro studium rytmické aktivity neuronů
Modelové buňky a buněčné linie
- Tabáková buněčná linie Nicotiana tabaccum BY-2 se používá ke studiu fyziologie rostlinných buněk (cytologie, fyziologie rostlin, biotechnologie)
- Buněčná linie HeLa lidských buněk jsou nesmrtelné buňky získané z rakovinného nádoru děložního čípku v roce 1951; jedna z hlavních lidských buněčných linií kultivovaných v laboratořích. Používá se k vývoji vakcíny proti dětské obrně .
Modelové populace
Poznámky
- ↑ Zdroje Chlamydomonas reinhardtii ve Společném genomovém institutu (odkaz není k dispozici) . Získáno 13. září 2009. Archivováno z originálu 23. července 2008. (neurčitý)
- ↑ Genom Chlamydomonas sekvenován Archivováno 15. března 2008 na zařízení Wayback Machine publikované v Science, 12. října 2007
- ↑ Kües U. Životní historie a vývojové procesy u bazidiomycety Coprinus cinereus // Microbiol . Mol. Biol. Rev. : deník. - 2000. - Červen ( roč. 64 , č. 2 ). - str. 316-353 . — PMID 10839819 . Archivováno z originálu 13. září 2019.
- ↑ Davis, Rowland H. Neurospora : příspěvky modelového organismu . - Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press , 2000. - ISBN 0-19-512236-4 .
- ↑ Ohm RA, de Jong JF, Lugones LG a kol. Sekvence genomu modelové houby Schizophyllum commune (anglicky) // Nature Biotechnology . - Nature Publishing Group , 2010. - Sv. 28 . - S. 957-963 . - doi : 10.1038/nbt.1643 . Archivováno z originálu 22. ledna 2011.
- ↑ 1 2 3 O Arabidopsis na stránce informačního zdroje Arabidopsis (TAIR) . Získáno 13. září 2009. Archivováno z originálu 12. listopadu 2019. (neurčitý)
- ↑ Archivovaná kopie (odkaz není dostupný) . Získáno 16. června 2021. Archivováno z originálu dne 10. srpna 2020. (neurčitý)
- ↑ Rensing SA, Lang D., Zimmer AD, et al. Genom Physcomitrella odhaluje evoluční pohledy na dobývání půdy rostlinami // Science : journal. - 2008. - Leden ( roč. 319 , č. 5859 ). - S. 64-9 . - doi : 10.1126/science.1150646 . — PMID 18079367 . Archivováno z originálu 6. března 2008.
- ↑ Putnam NH, Srivastava M., Hellsten U., Dirks B., Chapman J. et al. Genom sasanky odhaluje repertoár a genomickou organizaci předků eumetazoanů (italsky) // Věda: diario. - 2007. - V. 317 . - str. 86-94 . — PMID 17615350 .
- ↑ Riddle, Donald L. C. elegans II (neopr.) . — Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1997. - ISBN 0-87969-532-3 . Archivováno 19. června 2009 na Wayback Machine
- ↑ Manev H., Dimitrijevic N., Dzitoyeva S. Techniques: ovocné mušky jako modely pro neurofarmakologický výzkum (neopr.) // Trends Pharmacol Sci.. - 2003. - V. 24 , č. 1 . - S. 41-43 . - doi : 10.1016/S0165-6147(02)00004-4 . Archivováno z originálu 2. listopadu 2017.
- ↑ Konsorcium pro sekvenování genomu mořského ježka. 2006. Genom mořského ježka Strongylocentrotus purpuratus. Science 314: 941-952.
- ↑ Appendicularia Facility v Sars International Center for Marine Molecular Biology Archivováno 31. ledna 2009 na Wayback Machine .
- ↑ Dehal P, Satou. a kol. 2002. Návrh genomu Ciona intestinalis: pohledy na původ strunatců a obratlovců. Science 298: 2157-2167.
- ↑ Spitsbergen JM, Kent ML Nejmodernější model zebrafish pro toxikologii a výzkum toxikologické patologie – výhody a současná omezení // Toxicol Pathol : deník. - 2003. - Sv. 31 , č. Suppl . - str. 62-87 . - doi : 10.1080/01926230390174959 . — PMID 12597434 . Archivováno z originálu 16. července 2012.