Modelorganisme

Modelorganismen in de genetica

Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster was een van de eerste dieren die voor genetica werden gebruikt. Vandaag is het een van de meest gebruikte en genetisch meest bekende van alle eukaryote organismen.

Alle organismen maken gebruik van gemeenschappelijke genetische systemen; inzicht in transcriptie en replicatie in fruitvliegen helpt om deze processen in andere eukaryoten, waaronder de mens, te begrijpen.

Studies van X-gebonden kenmerken bevestigden dat genen zich op chromosomen bevinden. Studies van gekoppelde eigenschappen leidden tot de eerste kaarten van genetische loci op chromosomen. De eerste kaarten van Drosophila-chromosomen werden gemaakt door Alfred Sturtevant.

Drosophila melanogaster is een van de meest bestudeerde organismen in het biologisch onderzoek, met name op het gebied van de genetica en de ontwikkelingsbiologie. Zijn volledige genoom werd gesequenced en voor het eerst gepubliceerd in 2000.

Omdat veel bekend is over zijn ontwikkeling van ei tot larve tot volwassene, is het een belangrijk model voor de ontwikkelingsgenetica, of evo-devo. De hox-genen, of homeoboxen, die de ontwikkeling in de metazoa's regelen, zijn allereerst uitgewerkt in Drosophila.

Escherischia coli

In 1946 beschreven Joshua Lederberg en Edward Tatum voor het eerst het verschijnsel dat bekend staat als bacteriële conjugatie, waarbij zij Escherichia coli als modelbacterie gebruikten.

E. coli was een integrerend deel van de eerste experimenten om de faaggenetica te begrijpen, en vroege onderzoekers, zoals Seymour Benzer, gebruikten E. coli en faag T4 om de topografie van de genstructuur te begrijpen. Vóór het onderzoek van Benzer was het niet bekend of het gen een lineaire structuur had, dan wel een vertakkingspatroon.

E. coli was een van de eerste organismen waarvan het genoom werd gesequencet; het volledige genoom van E. coli K12 werd in 1997 door Science gepubliceerd.

De langetermijnevolutie-experimenten met E. coli, waarmee Richard Lenski in 1988 is begonnen, hebben directe observatie van belangrijke evolutionaire verschuivingen in het laboratorium mogelijk gemaakt.

Andere modelorganismen

• Virussen
• Faag Lamda
• Tobacco Mosaic Virus
• Protisten
• Emiliana huxlei: coccolithophore alg, uitvoerig bestudeerd als een model-fytoplanktonsoort
• Chlamydomonas reinhardtii
• Schimmels
• Aspergillus nidulans
• Neurospora crassa
• Planten
• Arabidopsis thalliana
• Zea mays Maïs
• Pisum sativum, Erwt
• Dieren
• Caenorhabditis elegans, een nematode
• Tribolium castaneum, meelkever
• Drosophila melanogaster
• Mus musculus, de muis
• Rattus norvegicus, de Noorse rat