Список модельных объектов (биология)
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 апреля 2018 года; проверки требуют 20 правок.
Модельные организмы
- 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.
- Methanococcus — изучение биосинтеза метана
Bacillus subtilis
- Escherichia coli(E. coli, кишечная палочка) — грамотрицательная бактерия, молекулярная генетика (один из основных объектов)
- споруляции, работы жгутиков.
- 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 [1]
- Vibrio fischeri — изучение «чувства кворума», биолюминесценция (это светящаяся бактерия) и симбиоз с животными (кальмаром Euprymna scolopes)
- цианобактерия, изучение фотосинтеза.
- Pseudomonas fluorescens, почвенная бактерия — процесс образования различных штаммов.
- Drosophila melanogaster и вольбахии из клеток филярии — возбудителя бругиозаBrugia malayi.
- метаболизма, клеточная адгезия («склеивание» гамет при половом размножении) и др. Хорошо изучена генетически [1] Геном секвенирован в 2007 г.[2]
- Emiliania huxleyi, одноклеточная морская водоросль-кокколитофорида — экология, модельный вид фитопланктона.
- клеточная дифференцировка, апоптоз).
- Тетрахимена инфузория; молекулярная генетика (геном секвенирован).
- Малярийные плазмодии (род Plasmodium) — возбудители малярии человека; изучения отношений паразит-хозяин, факторов патогенности. Полностью секвенированы геномы четырёх видов — Plasmodium falciparum, Plasmodium knowlesi, Plasmodium vivax и Plasmodium yoelli (последний вид не является возбудителем малярии человека).
- сонной болезни и Trypanosoma cruzi, возбудителя болезни Шагаса(Чагаса)) секвенирован в 2005 году.
- Sauroleishmania tarentolae используется для изучении биологии трипаносоматид (в частности, при исследовании редактирования РНК), так как не патогенна для человека и относительно легко культивируется.
- Aspergillus nidulans— плесень, объект генетических исследований.
- Навозник Coprinus cinereus — базидиомицет (генетическая регуляция мейоза и развития плодового тела)[3]
- циркадных ритмов[4]
- Ashbya gossypii , патоген хлопка, генетика (полярность клеток, клеточный цикл)
- Почкующиеся дрожжи Saccharomyces cerevisiae, генетика (регуляция клеточного цикла и др.), использование в хлебопечении и пивоварении
- центросом)
- .
- Ustilago maydis , патоген кукурузы (взаимодействие с растением-хозяином)
Arabidopsis thaliana
- 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];
- 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;
- 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);
- Medicago truncatula — модельное бобовое, близкий родственник люцерны посевной (Medicago sativa)(молекулярная биология, агрономия);
- 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 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 Тополь волосистоплодный(Populus trichocarpa);
- ана-телофазного анализа. Результаты Allium-тестовимеют корреляцию с другими тестами на животных, растительных и микроорганизмах, а также могут быть экстраполированы на человека.
- 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.
- 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.
- Hirudo medicinalis— нейробиология (простые нервные системы): изучение локомоции; изучение развития нервной системы в биологии развития.
- Tribolium castaneum — мелкая легко разводимая чернотелка, используемая для поведенческих и экологических экспериментов.
- Daphnia pulex, D. magna) — один из главных модельных объектов водной токсикологии. Используются также для изучения популяционной генетики. Геном D. pulex частично расшифрован.
- 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 аксоныдиаметром до 1 мм).
- 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].
Университет Гумбольдта, Берлин
, 1981)- Миноги (сем. Petromyzontidae) — модель для изучения спинного мозга
- Danio rerio
- 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.
- Xenopus laevis— один из основных объектов биологии развития; ооциты используются также для изучения экспрессии генов. Геном секвенирован.
- Anolis carolinensis — геном полностью секвенирован в 2011 г.[2]
- Курица (Gallus gallus domesticus) — модельный объект эмбриологии амниот, используется с древнейших времен до наших дней
- 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
- 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).
- Rattus norvegicus) — важная модель для токсикологии, нейробиологии и физиологии; используется также, наряду с мышью, в молекулярной генетике и геномике. Геном полностью секвенирован.
- дифтерита(отсюда — «подопытная морская свинка» как собирательное название)
- 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 CHOиспользуется также для производства терапевтических препаратов)
- Макак-резус (Macacus mulatta) — медицинские исследования (в том числе изучение инфекционных болезней), этология, нейробиология
- 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.
- Homo sapiens) — геном полностью секвенирован. Клинические исследования, эволюционная биология, физиология, нейробиология и др.
Модельные органы и ткани
- лангуста(Palinurus) и других видов десятиногих ракообразных — специальная модель для изучения ритмической активности нейронов
- хвостатых амфибий — модель для изучения процессов регенерацииу позвоночных
Модельные клетки и клеточные линии
- табакаNicotiana 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
- ↑ Chlamydomonas reinhardtii resources at the Joint Genome Institute. Дата обращения: 13 сентября 2009. Архивировано из оригинала 23 июля 2008 года.
- 2007
- ↑ Kües U. Life history and developmental processes in the basidiomycete Coprinus cinereus (англ.) // Microbiol. Mol. Biol. Rev.[англ.] : journal. — 2000. — June (vol. 64, no. 2). — P. 316—353. — PMID 10839819. — PMC 98996. Архивировано 13 сентября 2019 года.
- ↑ Davis, Rowland H. Neurospora: contributions of a model organism (англ.). — Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press, 2000. — ISBN 0-19-512236-4.
- 22 января 2011 года.
- ↑ 1 2 3 About Arabidopsis on The Arabidopsis Information Resource page (TAIR). Дата обращения: 13 сентября 2009. Архивировано 12 ноября 2019 года.
- ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 16 июня 2021. Архивировано из оригинала 10 августа 2020 года.
- 6 марта 2008 года.
- ↑ Putnam N. H., Srivastava M., Hellsten U., Dirks B., Chapman J. et al. Sea anemone genome reveals ancestral eumetazoan gene repertoire and genomic organization (итал.) // Science : diario. — 2007. — V. 317. — P. 86—94. — PMID 17615350.
- ↑ Riddle, Donald L. C. elegans II (неопр.). — Plainview, N.Y: Cold Spring Harbor Laboratory Press[англ.], 1997. — ISBN 0-87969-532-3. Архивировано 19 июня 2009 года.
- 2 ноября 2017 года.
- ↑ Sea Urchin Genome Sequencing Consortium. 2006. The genome of the sea urchin, Strongylocentrotus purpuratus. Science 314: 941—952.
- ↑ The Appendicularia Facility at the Sars International Centre for Marine Molecular Biology Архивная копия от 31 января 2009 на Wayback Machine.
- ↑ Dehal P, Satou. et al. 2002. The draft genome of Ciona intestinalis: insights into chordate and vertebrate origins. Science 298: 2157—2167.
- 16 июля 2012 года.