Modellorganism
En modellorganism är en icke-mänsklig art som studeras under många år och som man samlar in mycket kunskap om för att förstå grundläggande biologiska fenomen. Förhoppningen är att upptäckter som görs i modellen ska ge insikt i hur andra organismer fungerar.
I synnerhet används modellorganismer i stor utsträckning i djurförsök för att utforska potentiella orsaker till och behandlingar av sjukdomar hos människor när det skulle vara omöjligt eller mindre etiskt försvarbart att experimentera med människor.
Denna strategi är möjlig tack vare likheterna mellan alla levande organismer. De liknar varandra på grund av deras gemensamma härstamning och bevarandet av metaboliska och utvecklingsmässiga vägar och gener under evolutionens gång.
Escherichia coli är en gramnegativ prokaryotisk modellorganism.
Drosophila melanogaster, ett av de mest kända föremålen för genetiska experiment.
Modellorganismer inom genetiken
Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster var ett av de första djuren som användes för genetik. I dag är det en av de mest använda och genetiskt mest kända av alla eukaryota organismer.
Alla organismer använder gemensamma genetiska system; att förstå transkription och replikation i fruktflugor hjälper till att förstå dessa processer i andra eukaryoter, inklusive människor.
Studier av X-bundna egenskaper bekräftade att gener finns på kromosomer. Studier av kopplade egenskaper ledde till de första kartorna över genetiska loci på kromosomer. De första kartorna över Drosophilas kromosomer gjordes av Alfred Sturtevant.
Drosophila melanogaster är en av de mest studerade organismerna inom biologisk forskning, särskilt inom genetik och utvecklingsbiologi. Dess fullständiga genom sekvenserades och publicerades för första gången år 2000.
Eftersom man vet mycket om dess utveckling från ägg till larv till vuxen är den en viktig modell för utvecklingsgenetik, eller evo-devo. Hox-generna, eller homeoboxerna, som styr utvecklingen hos metazoer, utarbetades först och främst i Drosophila.
Escherischia coli
1946 beskrev Joshua Lederberg och Edward Tatum för första gången fenomenet bakteriell konjugering med Escherichia coli som modellbakterie.
E. coli var en integrerad del av de första experimenten för att förstå faggenetik, och tidiga forskare som Seymour Benzer använde E. coli och fag T4 för att förstå genstrukturens topografi. Före Benzers forskning visste man inte om genen var en linjär struktur eller om den hade ett förgrenat mönster.
E. coli var en av de första organismerna som fick sitt genom sekvenserat; det fullständiga genomet för E. coli K12 publicerades i Science 1997.
De långvariga evolutionsexperiment med E. coli som Richard Lenski inledde 1988 har gjort det möjligt att direkt observera stora evolutionära förändringar i laboratoriet.
Andra modellorganismer
- Virus
- Fage Lamda
- Tobaksmosaikvirus
- Protister
- Emiliana huxlei: kokolitoforalga, som har studerats flitigt som en modellväxtplanktonart.
- Chlamydomonas reinhardtii
- Svampar
- Aspergillus nidulans
- Neurospora crassa
- Växter
- Arabidopsis thalliana
- Zea mays Majs
- Pisum sativum, ärt
- Djur
- Caenorhabditis elegans, en nematod.
- Tribolium castaneum, mjölbagge
- Drosophila melanogaster
- Mus musculus, musen
- Rattus norvegicus, den norska råttan
Frågor och svar
F: Vad är en modellorganism?
S: En modellorganism är en icke-mänsklig art som studeras under många år för att förstå grundläggande biologiska fenomen.
F: Varför studerar man modellorganismer?
S: Modellorganismer studeras för att bygga upp mycket kunskap om dem i syfte att få insikt i hur andra organismer fungerar.
F: Vad är förhoppningen med upptäckter som görs i modellorganismer?
S: Förhoppningen är att upptäckter som görs i modellorganismer ska ge insikt i hur andra organismer fungerar.
F: Hur används modellorganismer i djurförsök?
S: Modellorganismer används ofta i djurförsök för att utforska potentiella orsaker till och behandlingar av sjukdomar hos människor när det skulle vara omöjligt eller mindre etiskt att experimentera på människor.
F: Vad möjliggör användningen av modellorganismer i djurförsök?
S: Användningen av modellorganismer i djurförsök möjliggörs av likheterna mellan alla levande organismer.
F: Varför är alla levande organismer lika?
S: Alla levande organismer liknar varandra på grund av deras gemensamma härstamning och bevarandet av metaboliska och utvecklingsmässiga vägar och gener under evolutionens gång.
F: Vad är fördelen med att metaboliska och utvecklingsmässiga vägar och gener bevaras under evolutionens gång?
S: Fördelen med att bevara metabolism och utvecklingsvägar och gener under evolutionens gång är att det möjliggör likheter mellan levande organismer, vilket i sin tur möjliggör användning av modellorganismer i djurförsök.
