¿Cuáles son los organismos modelo más importantes en la ciencia?

Bueno, naturalmente tengo que presentar el organismo modelo con el que trabajo como el mejor que hay:

Pez cebra! Danio rerio

El pez cebra es un organismo modelo increíble y útil en varios campos:

Genética
Neurociencia
Desarrollo biología
Biología Molecular
Ingeniería genética
Biología del cáncer
Regeneración
Comportamiento
Farmacología

La lista continua.

Hay varias razones por las cuales el pez cebra es tan bueno para todos estos campos, algunos de los cuales enumeró.

El pez cebra es un gran modelo desde un punto de vista biológico y práctico. Son un vertebrado con sistemas de órganos relativamente simples. Son un gran equilibrio entre la simplicidad y la complejidad en el esquema de los organismos modelo. Obviamente, son más complejos que C. elegans y Drosophila, que son valorados por su simplicidad, facilidad de limpieza y asequibilidad. Al mismo tiempo, son menos complejos que los ratones o las ratas, que son un poco más difíciles de trabajar desde un punto de vista práctico y son considerablemente más caros de mantener.

Aquí hay algunas características generales del pez cebra que los investigadores valoran:

  • Tiempo de generación rápido: son sexualmente maduros en aproximadamente 2.5-3 meses y todos sus sistemas de órganos se desarrollan más o menos dentro de una semana más o menos después de la fertilización
  • Fertilización externa: las larvas de pez cebra se desarrollan en huevos fuera de la madre
  • Embriones transparentes: el exterior del “huevo”, el corión, es transparente, lo que permite a los investigadores ver el embrión en desarrollo. No solo esto, sino que el embrión en sí mismo no se pigmenta por completo durante bastante tiempo. Uno puede ver a través del embrión y ver órganos en desarrollo como el corazón, el cerebro, la médula espinal y el páncreas. Míralo … puedes ver el tubo neural y el cerebro formándose en este chico:
    • Tamaños de muestra grandes: el pez cebra da en promedio al menos alrededor de 100 embriones por evento de apareamiento macho / hembra. Obtuve hasta 1000 de un par de peces muy bien alimentados y felices.
    • Genoma completamente secuenciado
    • Varios tejidos se regeneran después de una lesión, incluidos el corazón, las aletas y el páncreas.
  • Todas estas características permiten todo tipo de manipulaciones y experimentos. Los embriones pueden inyectarse fácilmente con ADN, ARN o cualquier otra cosa que desee con un microinyector. Existen formas de mutagénesis mediadas por transposones bien desarrolladas. Mi laboratorio utiliza trampas de genes y transposasas para generar animales transgénicos. Más en el lado de la neurociencia, la electrofisiología también se puede hacer con relativa facilidad en los embriones. También se pueden analizar conductualmente. Uno puede evaluar cosas como la visión, la respuesta táctil e incluso el acondicionamiento. No voy a entrar en todos los experimentos que se pueden hacer con estos pequeños, pero créanme, hay MUCHO.

    ¡Ahí tienes!

¡Y no te olvides de Escherichia coli!

Una pequeña bacteria bonita de tantos usos.
Se utiliza para demostrar el crecimiento celular, la escisión enzimática, los principios de la creación, transfección y transformación de OGM y el manejo básico de las bacterias.

Como beneficio adicional, también podemos usar para bibliotecas de genes, para producir plásmidos y algunas proteínas.
Y es una excelente fuente de alimento para otro buen organismo modelo: Caenorhabditis elegans

¡Creo que nos estamos olvidando de Drosophila melanogaster!
D.melanogaster, una variedad de mosca de la fruta, se titula “el caballo de batalla de la biología molecular”.
La historia de D.melanogaster en ciencias biológicas es muy rica y abarcativa.
Thomas Hunt Morgan et al., Fueron los primeros científicos en utilizar este organismo modelo para estudiar los estudios de enlace y desequilibrio.
También fue el organismo representativo para estudiar los genes homeobox (genes que controlan el desarrollo y la diferenciación de individuos) en eucariotas, antes de que el mismo fuera estudiado en vertebrados.
D.melanogaster también se utilizó ampliamente para estudios de genética de poblaciones, investigación neurofarmacológica, por nombrar algunos entre muchos otros campos.

Los organismos modelo de vertebrados definitivamente incluirían Mus musculus (rata de laboratorio), Macaca mullata (mono rhesus), Cavia porcellus (conejillo de Indias), etc.

En las plantas, Arabidopsis thaliana es actualmente la planta más popular estudiada para aplicaciones de biología molecular e ingeniería genérica. Perteneciente a la familia Brassicaceae, es una dicotiledónea herbácea que está estrechamente relacionada con la planta de mostaza. Fue la primera planta en secuenciar su genoma. Con un estatuto relativamente corto y un tiempo de regeneración corto, es un organismo muy útil para mapear mutaciones bioquímicas y fenotípicas. Es una de las primeras plantas donde se prueban y prueban nuevas técnicas de transferencia de genes.
Fuera de la parte superior de mi cabeza, otras plantas incluyen Oryza sativa (arroz), Zea mays (maíz), nicotiana tabacum (tabaco), etc. se usan ampliamente.

Fuentes:
¡Me encantan la biología molecular!
… y, por supuesto, Wikipedia, la enciclopedia libre.

Depende de cómo se defina la palabra “importante”. Diferentes organismos modelo son importantes en diferentes subcampos. Pero diría que los más utilizados para la biología en general son E. coli y levadura, debido a su relativa simplicidad y facilidad de crecimiento, y de manipulación genética. Para áreas más especializadas de la biología, como el desarrollo y la biología celular, la genética, la biología del cáncer, la neurociencia, enumeraría C. elegans , Drosophila , pez cebra y ratones.

La levadura de panadería, Saccharomyces cerevisiae, ha sido la fuente de los principales descubrimientos de procesos en biología celular. Ciclo celular, señalización, metabolismo, quimiotaxis y similares. Tienden a ser el punto de partida de muchas teorías globales sobre los procesos de la vida.

¡Ese sería mi voto! Sin embargo, no hay órganos / tejidos.

Ratones, ciertamente

  • Antecedentes sobre el ratón como organismo modelo
  • El laboratorio de Jackson