100 likes | 653 Views
Modelni organizmi. Vježba 4. Kolegij Molekularna biologija s genetikom Studij Farmacija. Modelni organizmi. Bakterij e , Escherichia coli Virusi Kvas ac , Saccharomyces cerevisiae Oblić , Caenorhabditis elegans Cvjetnica , Arabidopsis thaliana
E N D
Modelni organizmi Vježba 4. Kolegij Molekularna biologija s genetikom Studij Farmacija
Modelni organizmi • Bakterije, Escherichia coli • Virusi • Kvasac, Saccharomyces cerevisiae • Oblić, Caenorhabditiselegans • Cvjetnica, Arabidopsis thaliana • Vinska mušica, Drosophila melanogaster • Miš, Musmusculus
Zajedničke karakteristike • jednostavno i jeftino održavanje u laboratoriju • kratko generacijsko vrijeme • veliki broj potomaka • relativno malen i jednostavan genom • pogodan za primjenu modernih istraživačkih metoda i manipulaciju (križanja, matične stanične linije, unos genetskog materijala) • “dostupnost” i količina stanica i tkiva • sekvenciranje genoma i baze podataka
Bakterije • Prokariotski model • Gram negativna, stapićasta bakterija, 1x2µm • Brzo i jednostavno razmnožavanje, dioba 20 min, sve jedinke jednake • Genom sekvenciran 1997. • Jednostavna genetička manipulacija • Jednostavan uzgoj bakterija u laboratoriju • Rast na krutim i tekućim podlogama • Plazmidi http://commons.wikimedia.org • osnovni životni procesi (sinteza DNA, RNA, proteina) • metabolizam, struktura stanice • infektivne bolesti biljaka i životinja • evolucija (“mini-evolucija”) i adaptacija na ekstremne uvjete okoline
Kvasac, Saccharomyces cerevisiae • Jednostanični eukariotski organizmi, 5-10 m • Jednostavan uzgoj u laboratorijskim uvjetima, rast na krutim i tekućim podlogama • Brzo razmnožavanje, dioba 2 sata • Razmnožavanje spolno (mejoza, haploidne spore) i nespolno (pupanje) • Jednostavne genetičke manipulacije www.microbiologyonline.org.uk • kontrola staničnog ciklusa i diobe • genska regulacija i kromosomska struktura • model za unutarstanične procese: sekreciju, degradaciju proteina, biogenezu membrana, funkciju citoskeleta, lokalizaciju RNA • starenje i diferencijacija www.fotolia.com
Oblić, Caenorhabditiselegans • Model za višestanične organizme, sadrži 959 stanica s 300-1000 zametnih stanica, hemafroditi, imaju razvijen živčani sustav, prozirni organizam • Jednostavan za održavanje – uzgaja se na agar ploči i hrani se s E. Coli • Generacijsko vrijeme – 3 dana, životni vijek 2-3 tjedna • Brza i jednostavna genetika www.imsc.res.in • Kontrola programirane stanične smrti • Mehanizmi diferencijacije i razvoj pojedinih organskih sustava • Dioba stanice, starenje • Intereferirajuća RNA bsra.org.uk http://www.biologie.ens.fr/bcsgnce/
Vinska mušica, Drosophila melanogaster • Među prvim modelnim organizmima – osnova klasične genetike (Morganovi eksperimenti – kromosomska teorija nasljeđivanja) • Jednostavan uzgoj u laboratoriju – jeftin uzgoj • Kratki reprodukcijski ciklus – 2 tjedna, puno potomaka – 100 • Genom sekvenciran 2000 god • Jednostavna genetička manipulacija – knock-out sojevi za sve gene www.funsci.com • razvojna biologija • diferencijacija živčanog, mišićnog sustava i srca • genetska kontrola ponašanja • genetika, genomika, mutantni fenotipovi, transgenične životinje • 2/3 ljudskih bolesti • efekti lijekova, pesticida, alkohola www.open.ac.uk
Cvjetnica, Arabidopsis thaliana • Biljni modelni organizam • Jednogodišnja zeljasta biljka • Životni ciklus – 8-10 tjedana • Mali genom s malo repetitivne DNA • Veliki broj potomaka – do 10 000 sjemenki • Samooplodnja – čiste linije • Mogućnost uzgoja u laboratoriju na umjetnoj hranjivoj podlozi • Jednostavno križanje linija, lakoća dobivanja mutanti, transformacija joehort550.weebly.com • Identifikacija gena uključenih u biljni rast i razvoj • Usporedba biljnih i životinjskih molekularnih mehanizama www.isb.vt.edu www.picstopin.com
Miš, Musmusculus • Model za sisavce, veličinom genoma i složenosti organizma najsličniji čovjeku • Spolna zrelost 2 mjeseca, 10 potomaka • Genom sekvenciran 2002. god • Genetska manipulacija – knock-outi transgenične linije (skupa, spora i složena istraživanja), veliki broj sojeva www.geochembio.com • Embriogenezai razvoj pojedinih tkiva • Funkcija imunog sustava i njegov razvoj • Nastanak i razvoj mozga i živčanog sustava • Modeli humanih bolesti www.geekosystem.com