Lista över modellobjekt (biologi)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 5 april 2018; kontroller kräver 18 redigeringar .

Modellorganismer

Virus

Lambdaphage - Molekylär genetik
Phi X 174 - molekylär genetik; det första fullständigt sekvenserade genomet (cirkulärt DNA som innehåller 11 gener , 5386 bp långt.
Tobaksmosaikvirus
Bakteriofag MS2 — molekylär genetik; andra fullständigt sekvenserade genomet
Bakteriofag T4 - molekylär genetik; många nobelpristagare som har arbetat med detta föremål.

Archaea

Methanococcus - studie av metanbiosyntes

Bakterier

Escherichia coli ( E. coli , Escherichia coli) - gramnegativ bakterie, molekylär genetik (ett av huvudobjekten)
Bacillus subtilis är en gram-positiv bakterie, molekylär genetik, studiet av sporulation , arbetet med flageller .
Caulobacter crescentus delar sig i två distinkta celler och används för att studera processerna för celldifferentiering .
Mycoplasma genitalium - "minimal organism", har en av de minsta genomen bland alla cellulära organismer; 2007 användes en närbesläktad art av Craig Venter för en genomtransplantation, som ett resultat av vilket en typ av bakterier förvandlades till en annan [1]
Vibrio fischeri - studie av "quorum sense", bioluminescens (detta är en lysande bakterie) och symbios med djur (bläckfisk Euprymna scolopes )
Synechocystis är en cyanobakterie , studien av fotosyntes .
Pseudomonas fluorescens , jordbakterie - processen för bildning av olika stammar .
Wolbachia är ett släkte av gramnegativa bakterier, obligatoriska intracellulära parasiter av insekter och filarier . Studie av värd-parasitförhållanden, horisontell genöverföring mellan prokaryoter och eukaryoter. Hittills har genomen från två Wolbachia-stammar sekvenserats: W. pipientis från Drosophila melanogaster- celler och Wolbachia från celler från filaria Brugia malayi , det orsakande medlet för brugia .

Protister

Chlamydomonas Chlamydomonas reinhardtii är en encellig grönalg, studien av fotosyntes , arbetet med det eukaryota flagellumet , cellmotilitet, reglering av metabolism , cellvidhäftning ("limning" av könsceller under sexuell reproduktion), etc. Det är väl studerat genetiskt [ 1] Genomet sekvenserades 2007 [2]
Emiliania huxleyi , encellig coccolithophorid tång - ekologi, modellart av växtplankton .
Dictyostelium discoideum - molekylärbiologi och genetik (dess genom har sekvenserats), embryologi ( intercellulär kommunikation , celldifferentiering , apoptos ).
Tetrahymena thermophila - sötvattensciliat ; molekylär genetik (genomsekvenserad).
Malarial Plasmodium (släktet Plasmodium ) - orsakande medel för mänsklig malaria; studie av parasit-värdrelationer, patogenicitetsfaktorer. Genomen för fyra arter har sekvenserats fullständigt - Plasmodium falciparum , Plasmodium knowlesi , Plasmodium vivax och Plasmodium yoelli (den senare arten är inte orsaken till mänsklig malaria).
Trypanosomer (släktet Trypanosoma ) - protister från ordningen kinetoplastider , patogener av farliga sjukdomar hos människor och djur; studier av RNA-redigering , genomomarrangemang hos icke-sexuella arter, organisation av kinetoplastgenomet , interaktion med värdens immunsystem. Genomerna från två arter ( Trypanosoma brucei , det orsakande ämnet för afrikansk sömnsjuka , och Trypanosoma cruzi , det orsakande medlet för Chagas (Chagas) sjukdom) sekvenserades 2005.
Sauroleishmania tarentolae används för att studera trypanosomatiders biologi (särskilt i studiet av RNA-redigering), eftersom det inte är patogent för människor och är relativt lätt att odla.

Svampar

Aspergillus Aspergillus nidulans är en mögel, föremål för genetisk forskning.
Dyngbagge Coprinus cinereus — basidiomycete (genetisk reglering av meios och fruktkroppsutveckling) [3]
Tät neurospore Neurospora crassa - mögel , studie av genetisk reglering av metabolism , meios och dygnsrytm [4]
Ashbya gossypii , bomullspatogen, genetik (cellpolaritet, cellcykel )
Spirande jäst Saccharomyces cerevisiae , genetik ( cellcykelreglering , etc.), användning i bageri och bryggning
Fissionsjäst Schizosaccharomyces pombe ( cellcykel , cellpolaritet , RNA-interferens , centrosomstruktur och funktion )
Schizophyllum commune är en genetiskt bekväm modell för att studera utvecklingen av svampen, en källa till träförstörande enzymer. Det fullständiga genomet publicerades 2010 [5] .
Ustilago maydis , majspatogen ( värdinteraktion)

Växter

Arabidopsis thaliana , den mest populära modellväxten som används i många områden; en ettårig korsblommig efemär med extremt kort livscykel och liten genomstorlek (den första växten vars genom sekvenserades) [6] Många morfologiska och biokemiska mutationer har kartlagts och studerats [6] En genetisk databas som innehåller en stor mängd annan information om denna art — TAIR [6] ;
lycopsid Selaginella moellendorffii - växtutveckling, molekylärbiologi; genom (en av de kortaste bland högre växter, cirka 100 megabaser) sekvenserat;
Brachypodium distachyon - modellspannmål (molekylärbiologi, genetik, agronomi);
Lotus japonicus , en modell av baljväxter , studie av symbios med knölbakterier ;
Andmat Lemna gibba , en snabbt växande liten vattenlevande enhjärtbladig; kan odlas i rena (mikrobiella) kulturer (akvatisk toxikologi , genuttryck);
Majs ( Zea mays L.) är en stor spannmålsgröda och en klassisk genetisk modellorganism; denna diploida enhjärtbladiga har 10 par stora kromosomer, som är lätta att studera i mikroskop, vilket underlättar cytogenetiska studier; ett stort antal fenotypiskt uttryckta mutationer är kända, vars gener kartläggs (det är tack vare detta som transposoner upptäcktes i studien av majs ), och ett stort antal ättlingar från varje korsning (genetik, molekylärbiologi, agronomi) ;
Alfalfa Medicago truncatula är en modellbaljväxt, en nära släkting till alfalfa ( Medicago sativa ) (molekylärbiologi, agronomi);
Gubastic ( Mimulus ) är ett stort släkte (cirka 120 arter), traditionellt hänfört till familjen Norichnikovye (enligt nyare data tillhör den familjen Phrymaceae ; den används för evolutionära genetiska studier [7] ) ;
Ris (Oryza sativa) är en av de viktigaste spannmålsgrödorna; har ett av de minsta genomen bland spannmål, som är fullt sekvenserat (agronomi, molekylärbiologi);
Den gröna mossan Physcomitrella patens används allt mer i växtutveckling och evolutionär biologiforskning [8] Hittills är det den enda mossan vars genom har sekvenserats fullständigt; en metod för genetisk transformation för denna art har utvecklats;
Arter av poppelsläktet ( Populus ) är modellarter för att studera genetik och odling av vedartade växter. De har en liten genomstorlek och snabb tillväxt; en transformationsteknik har utvecklats. Genomet av den nordamerikanska poppeln ( Populus trichocarpa ) har sekvenserats fullständigt;
Lök är en modellorganism i genotoxikologiska studier. Den har ett väl studerat genom (2n=16) och är därför lämplig för ane-telofasanalys . Resultaten av Allium-tester korrelerar med andra tester på djur, växter och mikroorganismer och kan även extrapoleras till människor.

Djur

Ryggradslösa djur

Arter av släktet Hydra ( Hydra ), sötvattenpolyper; Utvecklingsbiologins modellorganism tjänar i synnerhet till att studera regenereringsprocesserna. Hydra-genomet (nordamerikansk art Hydra magnipapillata ) är delvis dechiffrerat. Det finns samlingar av mutant hydra-linjer i Japan och Tyskland. En teknik för att erhålla transgena hydras har utvecklats.
Nematostella vectensis , nematostella, är en strandsittande havsanemon från familjen Edwardsiidae, som på senare år har blivit det främsta modellobjektet för att studera molekylärbiologi och utvecklingsbiologi hos cnidarians . År 2007 sekvenserades nematostella-genomet fullständigt [9] .
Symsagittifera roscoffensis (syn. Convoluta roscoffensis ), en representant för den primitiva gruppen "tarmturbellarians" (nu typen Acoelomorpha ) - studiet av utvecklingen av kroppsplanen för bilateralt symmetriska djur.
Nematoden Caenorhabditis elegans ( C. elegans ) [10] är en genetisk kontroll av utveckling och fysiologiska processer (den första flercelliga organismen vars genom var fullständigt sekvenserat; för närvarande har genomet för den andra arten från detta släkte, C. briggsae , varit sekvenserad ).
Nematoden Pristionchus pacificus , används i evolutionär utvecklingsbiologi för jämförelse med C. elegans .
Medicinsk igel Hirudo medicinalis - neurobiologi (enkla nervsystem): studiet av rörelse; studie av nervsystemets utveckling inom utvecklingsbiologin.
Klubbbaggen Tribolium castaneum är en liten lättfödd mörkbagge som används för beteendemässiga och ekologiska experiment.
Daphnia ( Daphnia pulex , D. magna ) är ett av de viktigaste modellobjekten inom akvatisk toxikologi. De används också för att studera populationsgenetik . D. pulex- genomet är delvis dechiffrerat.
Drosophila (släktet Drosophila ), i synnerhet arten Drosophila melanogaster är en fruktfluga, ett känt föremål för genetisk forskning. Lätt att hålla och föda upp i laboratoriet, har ett snabbt generationsskifte och många mutationer med olika fenotypiska uttryck. Under andra hälften av 1900-talet, ett av utvecklingsbiologins huvudobjekt. Genomet har sekvenserats fullständigt. Nyligen har det använts för neurofarmakologisk forskning [11] .
Nudibranch mollusk Hermissenda crassicornis — neurobiologi (enkla nervsystem): mekanismer för minne och inlärning.
Havshare Aplysia californica , posterior gälmollusk - neurobiologi (enkla nervsystem): molekylära mekanismer för minne och inlärning; omarrangemang av cytoskelettet.
Angelfish Clione limacina - neurobiologi (enkla nervsystem): bildande av kopplingar mellan neuroner, regenerering av nerver, kontroll av rörelse och andra former av beteende.
Bläckfisken Euprymna scolopes , en modell för att studera det symbiotiska förhållandet mellan djur och bakterier, bioluminescens.
Squid Loligo pealei , ett klassiskt objekt för att studera nervcellers arbete och deras cytoskelett (har jättelika axoner upp till 1 mm i diameter).
Sjöborrar Arbacia punctulata och Strongylocentrotus purpuratus , klassiska föremål för embryologi. Genomet av Strongylocentrotus purpuratus dechiffrerades fullständigt 2006 [12]
Appendicularia Oikopleura dioica [13] .
Ascidia Ciona intestinalis — embryologi, evolution av chordate-genomet / Genomet sekvenserades "ungefärligt" 2002 [14] .

Ryggradsdjur

Lamprägon (familjen Petromyzontidae) - en modell för att studera ryggmärgen
Medaka Oryzias latipes , en modell inom utvecklingsbiologi (mer förlåtande än den traditionella Danio rerio
Fugu Takifugu rubripes , en fisk från familjen Tetraodontidae , har ett kompakt genom med få icke-kodande sekvenser. Genomet har sekvenserats.
Randig zebrafisk ( Danio rerio ), (i engelsk litteratur zebra-fisk) - nästan genomskinlig sötvattensfisk i de tidiga utvecklingsstadierna; ett viktigt föremål för utvecklingsbiologi, akvatisk toxikologi och toxikopatologi [15] . Genomet har sekvenserats.
Den afrikanska klogrodan Xenopus laevis är ett av utvecklingsbiologins huvudämnen; oocyter används också för att studera genuttryck. Genomet har sekvenserats.
Anolis carolinensis — genomet sekvenserades fullständigt 2011 [2]
Kyckling ( Gallus gallus domesticus ) - ett modellobjekt för fostervattenembryologi, använt från antiken till idag
Zebrafinkar ( Taeniopygia guttata ) - ett modellobjekt för neurobiologi och etologi (studiet av fågelsång och hörselsystemet)
Katt ( Felis catus ) är ett modellobjekt för neurofysiologi, i synnerhet studiet av lillhjärnans funktioner och rörelsemekanismerna
Hunden ( Canis familiaris ) är ett klassiskt föremål för djurfysiologi (studiet av arbetet i andnings-, cirkulations- och matsmältningssystemet), studiet av utvecklingen av betingade reflexer i laboratoriet för I.P. Pavlov ("Pavlovs hund" är samma samlade bild som "laboratoriemarsvin") .
Husmusen ( Mus musculus) är det främsta modelldjuret bland däggdjur. Många inavlade rena linjer har erhållits , inklusive de som valts ut för egenskaper av intresse för medicin. etologi etc. (benägenhet till fetma, ökad och minskad intelligens, benägenhet att konsumera alkohol, olika medellivslängd etc.). Genomet har sekvenserats fullständigt. Metoder för att erhålla transgena möss med stamceller har utvecklats. Det är av ytterligare intresse som ett objekt för att studera populationsgenetik och artbildningsprocesser, eftersom det har en komplex intraspecifik struktur (många underarter som skiljer sig åt i karyotypkromosomraser ) .
Gråråttan ( Rattus norvegicus ) är en viktig modell för toxikologi, neurovetenskap och fysiologi; Det används också, tillsammans med musen, inom molekylär genetik och genomik. Genomet har sekvenserats fullständigt.
Marsvin ( Cavia porcellus ) , använd i den tidiga utvecklingen av bakteriologi, i synnerhet av Robert Koch och Emil Behring i studien av difteri (därav "marsvinet" som ett samlingsnamn)
Hamstrar ( hamstrar ), flera arter av gnagare från olika släkten av underfamiljen Cricetinae (de vanligaste i laboratorier är den syriska hamstern ( Mesocricetus auratus ) , den Djungarian hamstern ( Phodopus sungorus ) och den kinesiska hamstern ( Cricetulus griseus ) ); användes först 1919 istället för möss för pneumokocktypning och i studien av leishmaniasis ; för närvarande ett av de vanligaste laboratoriedäggdjuren (näst i bredd av användning endast efter möss, råttor och, i vissa länder, gerbiler); används för att erhålla cellinjer (cellbiologi - onkologi , erhållande av hybridom , etc.; den kinesiska hamsterovariecellinjen CHO används också för produktion av terapeutiska läkemedel)
Rhesusapa ( Macacus mulatta ) - medicinsk forskning (inklusive studiet av infektionssjukdomar), etologi, neurovetenskap
Schimpanser (två arter, den vanliga schimpansen ( Pan troglodytes ) och pygméschimpansen ( Pan paniscus ) är de närmaste levande släktingarna till människor. Används nu främst för att studera komplexa beteenden och kognitiva aktiviteter hos djur. Genomet av Pan troglodytes har sekvenserats .
Homo sapiens har ett fullständigt sekvenserat genom . Klinisk forskning, evolutionsbiologi, fysiologi, neurovetenskap m.m.

Modellera organ och vävnader

Stomatogastriska nervgangliet hos hummer ( Palinurus ) och andra arter av decapodiska kräftdjur - en speciell modell för att studera nervcellers rytmiska aktivitet

Lemmen hos svansade amfibier är en modell för att studera förnyelseprocesser hos ryggradsdjur

Modellera celler och cellinjer

Nicotiana tabaccum tobakscellinje BY -2 används för att studera växtcellsfysiologi (cytologi, växtfysiologi, bioteknik)
Cellinjen HeLa av mänskliga celler är odödliga celler erhållna från en cancertumör i livmoderhalsen 1951; en av de viktigaste mänskliga cellinjerna som odlas i laboratorier. Används för att utveckla poliovaccinet .

Modellpopulationer

Den landlevande lungsnigeln Cepaea nemoralis är ett klassiskt objekt för att studera populationsekologi och genetik, inklusive effekten av naturligt urval på populationer

Anteckningar

↑ Chlamydomonas reinhardtii-resurser vid Joint Genome Institute (länk ej tillgänglig) . Hämtad 13 september 2009. Arkiverad från originalet 23 juli 2008. (obestämd)
↑ Chlamydomonas genom sekvenserat Arkiverad 15 mars 2008 på Wayback Machine publicerad i Science 12 oktober 2007
↑ Kües U. Livshistoria och utvecklingsprocesser i basidiomyceten Coprinus cinereus // Microbiol . Mol. Biol. Varv. : journal. - 2000. - Juni ( vol. 64 , nr 2 ). - s. 316-353 . — PMID 10839819 . Arkiverad från originalet den 13 september 2019.
↑ Davis, Rowland H. Neurospora : bidrag från en modellorganism . - Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press , 2000. - ISBN 0-19-512236-4 .
↑ Ohm RA, de Jong JF, Lugones LG et al. Genomsekvens av modellsvampen Schizophyllum commune (engelska) // Nature Biotechnology . - Nature Publishing Group , 2010. - Vol. 28 . - P. 957-963 . - doi : 10.1038/nbt.1643 . Arkiverad från originalet den 22 januari 2011.
↑ 1 2 3 Om Arabidopsis på Arabidopsis informationsresurssida (TAIR) . Hämtad 13 september 2009. Arkiverad från originalet 12 november 2019. (obestämd)
↑ Arkiverad kopia (länk ej tillgänglig) . Hämtad 16 juni 2021. Arkiverad från originalet 10 augusti 2020. (obestämd)
↑ Rensing SA, Lang D., Zimmer AD, et al. Physcomitrella-genomet avslöjar evolutionära insikter om växters erövring av land // Science : journal. - 2008. - Januari ( vol. 319 , nr 5859 ). - S. 64-9 . - doi : 10.1126/science.1150646 . — PMID 18079367 . Arkiverad från originalet den 6 mars 2008.
↑ Putnam NH, Srivastava M., Hellsten U., Dirks B., Chapman J. et al. Havsanemongenomet avslöjar förfäders eumetazoan-genrepertoar och genomisk organisation (italienska) // Science : diario. - 2007. - V. 317 . - S. 86-94 . — PMID 17615350 .
↑ Riddle, Donald L. C. elegans II (neopr.) . — Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1997. - ISBN 0-87969-532-3 . Arkiverad 19 juni 2009 på Wayback Machine
↑ Manev H., Dimitrijevic N., Dzitoyeva S. Tekniker: fruktflugor som modeller för neurofarmakologisk forskning (neopr.) // Trends Pharmacol Sci .. - 2003. - V. 24 , No. 1 . - S. 41-43 . - doi : 10.1016/S0165-6147(02)00004-4 . Arkiverad från originalet den 2 november 2017.
↑ Sea Urchin Genome Sequencing Consortium. 2006. Genomet av sjöborren, Strongylocentrotus purpuratus. Science 314: 941-952.
↑ Appendicularia-anläggningen vid Sars International Center for Marine Molecular Biology Arkiverad 31 januari 2009 på Wayback Machine .
↑ Dehal P, Satou. et al. 2002. Utkastet till genomet av Ciona intestinalis: insikter i kordat och ryggradsdjurs ursprung. Science 298: 2157-2167.
↑ Spitsbergen JM, Kent ML Det senaste inom zebrafiskmodellen för toxikologi och toxikologisk patologiforskning – fördelar och nuvarande begränsningar // Toxicol Pathol : journal. - 2003. - Vol. 31 , nr. Suppl . - S. 62-87 . - doi : 10.1080/01926230390174959 . — PMID 12597434 . Arkiverad från originalet den 16 juli 2012.