Биология

Биология - Список модельных объектов (биология)

16 апреля 2011


Оглавление:
1. Список модельных объектов (биология)
2. Модельные органы и ткани



Модельные организмы

Вирусы

• Фаг лямбда — молекулярная генетика
• Phi X 174 — молекулярная генетика; первый полностью секвенированный геном (кольцевая ДНК, содержащая 11 генов, длиной 5386 н.п..
• Вирус табачной мозаики
• Бактериофаг MS2 — молекулярная генетика; второй полностью секвенированный геном
• Бактериофаг T4 — молекулярная генетика; много нобелевских лауреатов, работавших с этим объектом.

Археи

• Methanococcus — изучение биосинтеза метана

Эубактерии

• Escherichia coli — грамотрицательная бактерия, молекулярная генетика
• Bacillus subtilis — грамположительная бактерия, молекулярная генетика, изучение споруляции, работы жгутиков.
• Caulobacter crescentus — делится на две четко различающиеся клетки, используется для изучения процессов клеточной дифференцировки.
• Mycoplasma genitalium — «минимальный организм», имеет один из самых маленьких геномов среди всех клеточных организмов;

в 2007 г близкий вид использован Крейгом Вентером для пересадки генома, в результате которой один вид бактерий был превращен в другой

• Vibrio fischeri — изучение «чувства кворума», биолюминесценция и симбиоз с животными
• Synechocystis— цианобактерия, изучение фотосинтеза.
• Pseudomonas fluorescens, почвенная бактерия — процесс образования различных штаммов.
• Wolbachia — вольбахия, род грамотрицательных бактерий, облигатных внутриклеточных паразитов насекомых и филярий. Изучение взаимоотношений «паразит-хозяин», горизонтального переноса генов между прокариотами и эукариотами. К настоящему моменту секвенированы геномы двух штаммов вольбахий — W. pipientis из клеток Drosophila melanogaster и вольбахии из клеток филярии — возбудителя бругиоза Brugia malayi.

Протисты

• Хламидомонада Chlamydomonas reinhardtii — одноклеточная зелёная водоросль, изучение фотосинтеза, работы эукариотического жгутика, клеточной подвижности, регуляция метаболизма, клеточная адгезия и др. Хорошо изучена генетически Геном секвенирован в 2007 г.
• Emiliania huxleyi, одноклеточная морская водоросль-кокколитофорида — экология, модельный вид фитопланктона.
• Диктиостеолиум Dictyostelium discoideum — молекулярная биология и генетика, эмбриология.
• Тетрахимена Tetrahymena thermophila — пресноводная инфузория; молекулярная генетика.
• Малярийные плазмодии — возбудители малярии человека; изучения отношений паразит-хозяин, факторов патогенности. Полностью секвенированы геномы четырёх видов — Plasmodium falciparum, Plasmodium knowlesi, Plasmodium vivax и Plasmodium yoelli.
• Трипаносомы — протисты из отряда кинетопластиды, возбудители опасных болезней человека и животных; исследования РНК-редактирования, перестроек генома у видов без полового процесса, организации генома кинетопласта, взаимодействия с иммунной системой хозяина. Геном двух видов) секвенирован в 2005 году.
• Sauroleishmania tarentolae используется для изучении биологии трипаносоматид, так как не патогенна для человека и относительно легко культивируется.

Грибы

• Аспергилл Aspergillus nidulans— плесень, объект генетических исследований.
• Навозник Coprinus cinereus — базидиомицет
• Нейроспора густая Neurospora crassa — плесень, изучение генетической регуляции метаболизма, мейоза и циркадных ритмов
• Ashbya gossypii , патоген хлопка, генетика
• Почкующиеся дрожжи Saccharomyces cerevisiae, генетика, использование в хлебопечении и пивоварении
• Делящиеся дрожжи Schizosaccharomyces pombe
• Schizophyllum commune - генетически удобная модель для изучения развития гриба, источник дереворазрушающих ферментов. Полный геном опубликован в 2010 году.
• Ustilago maydis , патоген кукурузы

Растения

• Резуховидка Таля Arabidopsis thaliana, наиболее популярное модельное растение, используемое во многих областях; однолетнее крестоцветное-эфемер, имеющее крайне короткий жизненный цикл и небольшой размер генома Закартировано и изучено множество морфологических и биохимических мутаций Генетическая база данных, содержащая и большое количество другой информации об этом виде — TAIR
  
• плауновидное селагинелла Selaginella moellendorffii — эволюция растений, молекулярная биология; геном секвенирован
• Brachypodium distachyon — модельный злак
• Лядвенец Lotus japonicus, модельное бобовое, исследование симбиоза

с клубеньковыми бактериями

• Ряска Lemna gibba, быстрорастущее мелкое водное однодольное; может культивироваться в чистых культурах
• Кукуруза — одна из основных зерновых культур и классический генетический модельный организм; у этого диплоидного однодольного 10 пар крупных хромосом, которые легко изучать под микроскопом, что облегчает цитогенетические исследования; известно большое число фенотипически выраженных мутаций, гены которых закартированы, и большое число потомков от каждого скрещивания
• Люцерна Medicago truncatula — модельное бобовое, близкий родственник люцерны посевной
• Губастик — крупный род, традиционно относимый к семейству норичниковые (по более новым данным, относится к семейству Phrymaceae; используется для эволюционно-генетических исследований
• Рис — одна из важнейших зерновых культур; имеет один из самых маленьких геномов среди зерновых злаков, который полностью секвенирован

• Зеленый мох Physcomitrella patens — всё более широко используется в исследованиях развития и эволюционной биологии растений Пока это единственный представитель мохообразных, чей геном полностью секвенирован; разработана методика генетической трансформации для данного вида
• Виды рода тополь — модельные виды для изучения генетики и культивирования древесных растений. Имеют небольшой размер генома и быстрый рост, разработана методика трансформации. Полностью секвенирован геном североамериканского вида Populus trichocarpa
• Allium cepa - модельный организм в генотоксикологических исследованиях. Имеет хорошо изученный геном и поэтому подходит для ана-телофазного анализа. Результаты тестов с A. cepa имеют корреляцию с другими тестами на животных. растительных и микроорганизмах, а также могут быть экстраполированы на человека.

Животные

Беспозвоночные

• Виды рода гидра, пресноводные полипы; модельный организм биологии развития, в частности, служит для изучения процессов регенерации. Геном гидры частично расшифрован. Имеются коллекции мутантных линий гидры в Японии и Германии. Разработана методика получения трансгенных гидр.
• Nematostella vectensis, нематостелла — литоральная роющая актиния из семейства едвардсиид, в последние годы ставшая главным модельным объектом для изучения молекулярной биологии и биологии развития книдарий. В 2007 г геном нематостеллы был полностью секвенирован
• Symsagittifera roscoffensis, представитель примитивной группы «бескишечных турбеллярий» — изучение эволюции плана строения двустороннесимметричных животных
• Нематода Caenorhabditis elegans — генетический контроль развития и физиологических процессов
• Нематода Pristionchus pacificus, используется в работах по эволюционной биологии развития для сравнения с C. elegans
• Медицинская пиявка Hirudo medicinalis — нейробиология: изучение локомоции; изучение развития нервной системы в биологии развития.
• Булавоусый мучной хрущакTribolium castaneum, — мелкая. легко разводимая чернотелка, используемая для поведенческих и экологических экспериментов
• Дафнии — один из главных модельных объектов водной токсикологии. Используются также для изучения популяционной генетики. Геном D.pulex частично расшифрован.
• Дрозофилы, в частности, вид Drosophila melanogaster — плодовая мушка, знаменитый объект генетических исследований. Легко содержится и разводится в лаборатории, имеет быструю смену поколений и множество мутаций с различным фенотипическим выражением. Во второй половине XX века один из основных объектов биологии развития. Геном полностью секвенирован. Недавно стала использоваться для нейрофармакологических исследований .
• Голожаберный моллюск Hermissenda crassicornis — нейробиология: механизмы памяти и научения
• Аплизия Aplysia californica, заднежаберный моллюск — нейробиология: молекулярные механизмы памяти и обучения; перестройки цитоскелета
• Морской ангел Clione limacina — нейробиология: образование связей между нейронами, регенерация нервов, контроль локомоции и других форм поведения
• Кальмар Euprymna scolopes, модель для изучения симбиотических отношений между животными и бактериями, биолюминесценции
• Кальмар Loligo pealei, классический объект для изучения работы нервных клеток и их цитоскелета
• Морские ежи Arbacia punctulata и Strongylocentrotus purpuratus, классические объекты эмбриологии. Геном Strongylocentrotus purpuratus полностью расшифрован в 2006 г.
• Аппендикулярия Oikopleura dioica,
• Асцидия Ciona intestinalis— эмбриология, эволюция генома хордовых/ Гнеом «начерно» секвенирован в 2002 г

Позвоночные

• Миноги — модель для изучения спинного мозга
• Медака Oryzias latipes, модель в биологии развития (более неприхотлива, чем традиционная Danio rerio
• Фугу Takifugu rubripes — рыба из семейства Tetraodontidae — bvttn компактный геном с небольшим количеством некодирующих последовательностей. геном секвенирован.
• Полосатый данио, — почти прозрачная на ранних стадиях развития пресноводная рыбка; важный объект биологии развития, водной токсикологии и токсикопаталогии . Геном секвенирован.
• Африканская шпорцевая лягушка Xenopus laevis — один из основных объектов билогии развития; ооциты используются также для изучения экспрессии генов. Геном секвенирован.
• Курица — модельный объект эмбриологии амниот, используется с древнейших времен до наших дней
• Зебровая амадина — модельный объект нейробиологии и этологии
• Кошка — модельный объект нейрофизиологии, в частности, изучения функций мозжечка и механизмов локомоции
• Собака — классический объект физиологии животных, изучение выработки условных рефлексов в лаборатории И. П. Павлова.
• Домовая мышь Mus musculus — главный модельный объект среди млекопитающих. Получено множество инбредных чистых линий, в том числе отобранных по признакам, представляющим интерес для медицины. этологии и др.. Геном полностью секвенирован. Разработаны методы получения трансгенных мышей с использованием стволовых клеток. Дополнительный интерес представляет как объект для изучения популяционной генетики и процессов видообразования, так как имеет сложную внутривидовую структуру.
• Серая крыса — важная модель для токсикологии, нейробиологии и физиологии; используется также, наряду с мышью, в молекулярной генетике и геномике. Геном полностью секвенирован.
• Морская свинка Cavia porcellus, использовалась в ранний период развития бактериологии, в частности, Робертом Кохом м Эмилем Берингом при изучении дифтерита
• Хомяки, несколько видов грызунов из разных родов подсемейства Cricetinae; впервые были использованы в 1919 г вместо мышей для типирования пневмококков и при изучении лейшманиоза; в настоящее время одни из самых распространенных лабораторных млекопитающих; используются для получения клеточных линий
• Макак-резус — медицинские исследования, этология, нейробиология
• Шимпанзе и шимпанзе карликовый — ближайшие родственники человека среди ныне живущих видов. Сейчас используется в основном для изучения сложных форм поведения и познавательной деятельности животных. Геном Pan troglodytes секвенирован.
• Человек разумный Homo sapiens — геном полностью секвенирован. Клинические исследования, эволюционная биология, физиология, нейробиология и др.

Просмотров: 12437

<<< Сканирующий зондовый микроскоп

Стеклянный микроэлектрод >>>