Organisme modèle
Un organisme modèle est une espèce non humaine qui est étudiée pendant de nombreuses années, ce qui permet d'accumuler beaucoup de connaissances sur elle afin de comprendre les phénomènes biologiques fondamentaux. On espère que les découvertes faites dans le modèle donneront un aperçu du fonctionnement des autres organismes.
En particulier, les organismes modèles sont largement utilisés dans l'expérimentation animale pour explorer les causes et les traitements potentiels des maladies humaines, alors qu'il serait impossible ou moins éthique d'effectuer des expériences sur les humains.
Cette stratégie est rendue possible par les similitudes de tous les organismes vivants. Ils sont similaires en raison de leur descendance commune et de la conservation des voies métaboliques et de développement et des gènes au cours de l'évolution.
Escherichia coli est un organisme procaryote gram-négatif modèle
Drosophila melanogaster , un des sujets les plus célèbres pour les expériences en génétique
Organismes modèles en génétique
Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster a été l'un des premiers animaux utilisés pour la génétique. Aujourd'hui, c'est l'un des organismes eucaryotes les plus utilisés et les plus connus génétiquement.
Tous les organismes utilisent des systèmes génétiques communs ; comprendre la transcription et la réplication chez les mouches à fruits aide à comprendre ces processus chez d'autres eucaryotes, y compris les humains.
Des études sur les traits liés au chromosome X ont confirmé que les gènes se trouvent sur les chromosomes. Les études des traits liés ont conduit aux premières cartes des loci génétiques sur les chromosomes. Les premières cartes des chromosomes de la drosophile ont été réalisées par Alfred Sturtevant.
Drosophila melanogaster est l'un des organismes les plus étudiés dans la recherche biologique, en particulier en génétique et en biologie du développement. Son génome complet a été séquencé et publié pour la première fois en 2000.
Comme on sait beaucoup de choses sur son développement, de l'œuf à la larve et à l'adulte, il s'agit d'un modèle clé de la génétique du développement, ou evo-devo. Les gènes hox, ou homeobox, qui contrôlent le développement dans les métazoaires, ont d'abord été élaborés chez la drosophile.
Escherischia coli
En 1946, Joshua Lederberg et Edward Tatum ont décrit pour la première fois le phénomène connu sous le nom de conjugaison bactérienne en utilisant Escherichia coli comme bactérie modèle.
E. coli a fait partie intégrante des premières expériences visant à comprendre la génétique des phages, et les premiers chercheurs, comme Seymour Benzer, ont utilisé E. coli et le phage T4 pour comprendre la topographie de la structure des gènes. Avant les recherches de Benzer, on ne savait pas si le gène était une structure linéaire ou s'il avait un motif de ramification.
E. coli a été l'un des premiers organismes à voir son génome séquencé ; le génome complet de E. coli K12 a été publié par Science en 1997.
Les expériences d'évolution à long terme utilisant E. coli, commencées par Richard Lenski en 1988, ont permis d'observer directement les principaux changements évolutifs en laboratoire.
Autres organismes modèles
- Virus
- Phage Lamda
- Virus de la mosaïque du tabac
- Protistes
- Emiliana huxlei : algue coccolithophore, largement étudiée en tant qu'espèce modèle de phytoplancton
- Chlamydomonas reinhardtii
- Champignons
- Aspergillus nidulans
- Neurospora crassa
- Plantes
- Arabidopsis thalliana
- Maïs Zea mays
- Pisum sativum, Pois
- Animaux
- Caenorhabditis elegans, un nématode
- Tribolium castaneum, cucujide de la farine
- Drosophila melanogaster
- Mus musculus, la souris
- Rattus norvegicus, le rat norvégien
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'un organisme modèle ?
R : Un organisme modèle est une espèce non humaine qui est étudiée pendant de nombreuses années afin de comprendre des phénomènes biologiques fondamentaux.
Q : Pourquoi les organismes modèles sont-ils étudiés ?
R : Les organismes modèles sont étudiés pour accumuler beaucoup de connaissances à leur sujet afin de mieux comprendre le fonctionnement d'autres organismes.
Q : Qu'attend-on des découvertes faites sur les organismes modèles ?
R : On espère que les découvertes faites sur les organismes modèles permettront de mieux comprendre le fonctionnement des autres organismes.
Q : Comment les organismes modèles sont-ils utilisés dans l'expérimentation animale ?
R : Les organismes modèles sont largement utilisés dans l'expérimentation animale pour explorer les causes et les traitements potentiels des maladies humaines lorsque l'expérimentation sur l'homme serait impossible ou moins éthique.
Q : Qu'est-ce qui permet l'utilisation d'organismes modèles dans l'expérimentation animale ?
R : L'utilisation d'organismes modèles dans l'expérimentation animale est rendue possible par les similitudes de tous les organismes vivants.
Q : Pourquoi tous les organismes vivants sont-ils semblables ?
R : Tous les organismes vivants sont semblables en raison de leur descendance commune et de la conservation des voies métaboliques et développementales et des gènes au cours de l'évolution.
Q : Quel est l'avantage de la conservation des voies métaboliques et de développement et des gènes au cours de l'évolution ?
R : L'avantage de la conservation des voies et des gènes du métabolisme et du développement au cours de l'évolution est qu'elle permet d'établir des similitudes entre les organismes vivants, ce qui permet d'utiliser des organismes modèles dans l'expérimentation animale.
