Русская Википедия:Список модельных объектов (биология)

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Модельные организмы

Вирусы

Археи

  • Methanococcus — изучение биосинтеза метана

Бактерии

Файл:Bacillus subtilis Spore.jpg
Делящиеся Bacillus subtilis

Протисты

Грибы

Растения

Файл:Arabidopsis thaliana.jpg
Arabidopsis thaliana
  • Резуховидка Таля Arabidopsis thaliana, наиболее популярное модельное растение, используемое во многих областях; однолетнее крестоцветное-эфемер, имеющее крайне короткий жизненный цикл и небольшой размер генома (первое из растений, чей геном секвенирован)[6] Закартировано и изучено множество морфологических и биохимических мутаций[6] Генетическая база данных, содержащая и большое количество другой информации об этом виде — TAIR[6];
  • плауновидное селагинелла Selaginella moellendorffii — эволюция растений, молекулярная биология; геном (один из самых коротких среди высших растений, около 100 мегабаз) секвенирован;
  • Brachypodium distachyon — модельный злак (молекулярная биология, генетика, агрономия);
  • Лядвенец Lotus japonicus, модельное бобовое, исследование симбиоза с клубеньковыми бактериями;
  • Ряска Lemna gibba, быстрорастущее мелкое водное однодольное; может культивироваться в чистых (безмикробных) культурах (водная токсикология, экспрессия генов);
  • Кукуруза (Zea mays L.) — 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 (именно благодаря этому при изучении кукурузы были открыты транспозоны), и большое число потомков от каждого скрещивания (генетика, молекулярная биология, агрономия);
  • Люцерна Medicago truncatula — модельное бобовое, близкий родственник люцерны посевной (Medicago sativa) (молекулярная биология, агрономия);
  • Губастик (Mimulus) — крупный род (около 120 видов), традиционно относимый к семейству норичниковые (по более новым данным, относится к семейству Phrymaceae; используется для эволюционно-генетических исследований[7];
  • Рис (Oryza sativa) — одна из важнейших зерновых культур; имеет один из самых маленьких геномов среди зерновых злаков, который полностью секвенирован (агрономия, молекулярная биология);
  • Зеленый мох Physcomitrella patens — всё более широко используется в исследованиях развития и эволюционной биологии растений[8] Пока это единственный представитель мохообразных, чей геном полностью секвенирован; разработана методика генетической трансформации для данного вида;
  • Виды рода тополь (Populus) — модельные виды для изучения генетики и культивирования древесных растений. Имеют небольшой размер генома и быстрый рост, разработана методика трансформации. Полностью секвенирован геном североамериканского вида Шаблон:Bt-ruslat;
  • Лук репчатый — модельный организм в генотоксикологических исследованиях. Имеет хорошо изученный геном (2n=16) и поэтому подходит для ана-телофазного анализа. Результаты Allium-тестов имеют корреляцию с другими тестами на животных, растительных и микроорганизмах, а также могут быть экстраполированы на человека.

Животные

Беспозвоночные

Файл:Caenorhabditis elegans.jpg
Caenorhabditis elegans
  • Виды рода гидра (Hydra), пресноводные полипы; модельный организм биологии развития, в частности, служит для изучения процессов регенерации. Геном гидры (североамериканский вид Hydra magnipapillata) 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 (Edwardsiidae), в последние годы ставшая главным модельным объектом для изучения молекулярной биологии и биологии развития книдарий. В 2007 г. геном нематостеллы был полностью секвенирован [9].
  • Symsagittifera roscoffensis (syn. Convoluta roscoffensis), представитель примитивной группы «бескишечных турбеллярий» (ныне тип Acoelomorpha) — изучение эволюции плана строения двусторонне-симметричных животных.
  • Нематода Caenorhabditis elegans (C. elegans)[10] — генетический контроль развития и физиологических процессов (первый многоклеточный организм, чей геном был полностью секвенирован; в настоящее время секвенирован геном второго вида из этого рода, C. briggsae).
  • Нематода Pristionchus pacificus, используется в работах по эволюционной биологии развития для сравнения с C. elegans.
  • Медицинская пиявка Hirudo medicinalis — нейробиология (простые нервные системы): изучение локомоции; изучение развития нервной системы в биологии развития.
  • Булавоусый мучной хрущак Tribolium castaneum — мелкая легко разводимая чернотелка, используемая для поведенческих и экологических экспериментов.
  • Дафнии (Daphnia pulex, D. magna) — один из главных модельных объектов водной токсикологии. Используются также для изучения популяционной генетики. Геном D. pulex частично расшифрован.
  • Дрозофилы (род Drosophila), 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 [11].
  • Голожаберный моллюск Hermissenda crassicornis — нейробиология (простые нервные системы): механизмы памяти и научения.
  • Морской заяц Aplysia californica, заднежаберный моллюск — нейробиология (простые нервные сиистемы): молекулярные механизмы памяти и обучения; перестройки цитоскелета.
  • Морской ангел Clione limacina — нейробиология (простые нервные системы): 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 (имеет гигантские аксоны диаметром до 1 мм).
  • Морские ежи Arbacia punctulata и Strongylocentrotus purpuratus, классические объекты эмбриологии. Геном Strongylocentrotus purpuratus полностью расшифрован в 2006 г.[12]
  • Аппендикулярия Oikopleura dioica[13].
  • Асцидия Ciona intestinalis— эмбриология, эволюция генома хордовых/ Геном «начерно» секвенирован в 2002 г [14].

Позвоночные

Файл:Lightmatter lab mice.jpg
Лабораторные мыши
Файл:Bundesarchiv Bild 183-Z1016-406, Tierforschung.jpg
Лабораторные свиньи (Университет Гумбольдта, Берлин, 1981)
  • Миноги (сем. Petromyzontidae) — 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 — имеет компактный геном с небольшим количеством некодирующих последовательностей. Геном секвенирован.
  • Полосатый данио (Danio rerio), (в английской литературе zebra-fish) — почти прозрачная на ранних стадиях развития пресноводная рыбка; важный объект биологии развития, водной токсикологии и токсикопаталогии [15]. Геном секвенирован.
  • Африканская шпорцевая лягушка Xenopus laevis — один из основных объектов биологии развития; ооциты используются также для изучения экспрессии генов. Геном секвенирован.
  • Анолис Anolis carolinensis — геном полностью секвенирован в 2011 г.[2]
  • Курица (Gallus gallus domesticus) — модельный объект эмбриологии амниот, используется с древнейших времен до наших дней
  • Зебровая амадина (Taeniopygia guttata) — модельный объект нейробиологии и этологии (изучение пения птиц и слуховой системы)
  • Кошка (Felis catus) — модельный объект нейрофизиологии, в частности, изучения функций мозжечка и механизмов локомоции
  • Собака (Canis familiaris) — классический объект физиологии животных (изучение работы дыхательной, кровеносной и пищеварительной систем), изучение выработки условных рефлексов в лаборатории И. П. Павлова («собака Павлова» — такой же собирательный образ, как «лабораторная морская свинка»).
  • 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. (склонность к тучности. повышенный и пониженный интеллект, склонность к потреблению алкоголя, различная продолжительность жизни и т. п.). 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 (множество подвидов, различающиеся по кариотипу хромосомные расы).
  • Серая крыса (Rattus norvegicus) — 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 (отсюда — «подопытная морская свинка» как собирательное название)
  • Хомяки (хомячки), несколько видов грызунов из разных родов подсемейства Cricetinae (наиболее обычны в лабораториях сирийский хомяк (Mesocricetus auratus), джунгарский хомячок (Phodopus sungorus) и китайский хомячок (Cricetulus griseus)); впервые были использованы в 1919 г вместо мышей для типирования пневмококков и при изучении лейшманиоза; в настоящее время одни из самых распространенных лабораторных млекопитающих (уступают по широте использования только мышам, крысам и, в некоторых странах, песчанкам); используются для получения клеточных линий (клеточная биология — онкология, получение гибридом и др.; линия клеток яичника китайского хомячка CHO используется также для производства терапевтических препаратов)
  • Макак-резус (Macacus mulatta) — медицинские исследования (в том числе изучение инфекционных болезней), этология, нейробиология
  • Шимпанзе (два вида, шимпанзе обыкновенный (Pan troglodytes) и шимпанзе карликовый (Pan paniscus) — 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.

Модельные органы и ткани

Модельные клетки и клеточные линии

  • Клеточная линия BY-2 табака Nicotiana tabaccum — используется для изучения клеточной физиологии растений (цитология, физиология растений, биотехнология)
  • Клеточная линия HeLa клеток человека — бессмертные клетки, полученные из раковой опухоли шейки матки в 1951 г.; одна из основных клеточных линий человека, культивируемых в лабораториях. Использовалась для разработки вакцины против полиомиелита.

Модельные популяции

  • Наземная легочная улитка Cepaea nemoralis — классический объект для изучения популяционной экологии и генетики, в том числе действия на популяции естественного отбора

Примечания

Шаблон:Примечания

  1. Шаблон:Cite web
  2. Chlamydomonas genome sequenced Шаблон:Wayback published in Science, October 12, 2007
  3. Шаблон:Статья
  4. Шаблон:Книга
  5. Шаблон:Статья
  6. 6,0 6,1 6,2 Шаблон:Cite web
  7. Шаблон:Cite web
  8. Шаблон:Статья
  9. Шаблон:Статья
  10. Шаблон:Книга Шаблон:Wayback
  11. Шаблон:Статья
  12. Sea Urchin Genome Sequencing Consortium. 2006. The genome of the sea urchin, Strongylocentrotus purpuratus. Science 314: 941—952.
  13. The Appendicularia Facility at the Sars International Centre for Marine Molecular Biology Шаблон:Wayback.
  14. Dehal P, Satou. et al. 2002. The draft genome of Ciona intestinalis: insights into chordate and vertebrate origins. Science 298: 2157—2167.
  15. Шаблон:Статья