Модельные организмы. (Лекция 3) презентация

развиваются, легко скрещиваются, дают многочисленное потомство.
Есть много различных мутантов. Могут быть составлены детальные
генетические карты.

3. Геномные.
Занимают центральные позиции на эволюционном дереве или некоторые
свойства их геномов делают данные организмы идеальными для изучения.
Важно также, имеют ли они какое-либо отношение к геному человека.

лабораторных условиях


Удобнее те, что быстро размножаются – легко следить за развитием и
наследованием признаков


Быстрее происходит сбор информации, доступ к которой становится
все проще: наличие коллекций мутантов с характерными свойствами
+ взаимодействие между лабораториями


Геномы прочитаны – легче идентифицировать ген

году

Геном содержит 12 млн. п.н. - около 6000 генов в 16 хромосомах.
Только 4% генов, кодирующих потенциальные белки, содержат интроны:
избыточность, надёжность

20% генетических болезней человека имеют соответствие в
геноме дрожжей – возможен поиск лекарств

лабораторной работе с 1963 года

Легко и дешево выращивать в лаборатории

Сохраняет жизнеспособность в замороженном состоянии

Питается бактериями (E. сoli)

Жизненный цикл занимает 3 дня. Продолжительность 2-3 недели

Многочисленное потомство (сотни)

Два пола, так что возможны генетические скрещивания

белков в целом животном

C. elegans: прозрачное тело

нервная система

межклеточные контакты

млн. пар
оснований в 6 хромосомах (5 аутосом и одна Х-хромосома) и около 20 тыс. генов.

В 2002 году Sydney Brenner, H. Robert Horwitz и John Sulston получили
Нобелевскую премию по медицине за работу по генетике развития
органов и программируемой клеточной смерти у C. elegans.
В 2006 году Andrew Fire и Craig C. Mello получили такую же премию
за открытие РНК-интерференции у C. elegans.

ядра в С. elegans

возникает в развитии. Глаз нет.

Взрослый червь состоит из 959 соматических клеток (302 – нейроны) и
1000-2000 половых клеток

часы

C. elegans: cell lineage

биологии
развития и генетике

Репродуктивный цикл занимает 2 недели

Геном представлен 4-мя парами хромосом: X/Y-половые, три аутосомы-
2, 3 и 4. Геном полностью прочитан; содержит 170 млн. пар оснований
и кодирует 14 тыс. белков

Практически для любого из генов может быть получен мутант

Очень многие гены проанализированы в деталях

цикл развития в лаборатории (2,5-3 месяца)

Крупные яйцеклетки (1 мм) развиваются во внешней среде,
легко ввести ДНК или мРНК и проследить за отдельными
стадиями развития

Возможно манипулировать эмбрионом на ранних стадиях
развития

и 588/635 нм

Коралловый полип Entacmaea quadricolor

125 млн. пар оснований –
это наименьший геном в растительном царстве - и содержит 25 тыс. генов.
5 пар хромосом.

- Легко выращивать в лаборатории, развитие в течение 5-6 недель

Легко получать мутанты, используя обработку семян радиацией или
химическими мутагенами; собрана большая коллекция мутантных семян

- Трансформация при помощи бактерии Agrobacterium tumefaciens
позволяет получить трансгенные растения

получить новые растения. «Тотипотентность».

- При механическом повреждении или в условиях эксперимента может происходить дедифференцировка клеток, приводящая к образованию каллуса – ткани, характеризующейся быстрым ростом. Гетерогенность каллуса

Культура растительных клеток

этого вида клеток условия:
макроэлементы N, K, Ca, Mg
микроэлементы Fe, Cu, Zn, Co
витамины
гормоны роста

3. Поддерживают стерильность

он в 20 раз больше генома Drosophila

Созданы инбредные линии лабораторных животных, которые в пределах каждой линии генетически полностью идентичны

Трансгенные мыши: специфические гены были введены в половые клетки мыши, так что можно изучить их влияние на развитие или клеточные функции

Нокаутные мыши: специфические гены удаляются из половых клеток

организованы сходным образом,
крупные блоки гомологичных генов даже располагаются в одинаковом
порядке на хромосомах - до 90% консервативной синтении

- Созданы линии мышей, несущие мутации, которые соответствуют
различным генетическим патологиям человека

Мышиные модели болезней человека используются для тестирования
новых лекарств

researchers have genetically engineered the first mouse that models both the anatomical and behavioral defects of schizophrenia, a complex and debilitating brain disorder that affects over 2 million Americans.”

Reeler - мутантные мыши.