Organismo modelo
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Organismo modelo se refiere a aquellas especies que se usan para investigar múltiples aspectos de la biología.
Sumario
Introducción
La evolución de las células actuales a partir de un antepasado común tiene importantes implicaciones para la biología celular y molecular como ciencia experimental. Debido a que las propiedades fundamentales de todas las células se han conservado durante la evolución, los principios básicos obtenidos de los experimentos desarrollados con un solo tipo de célula son generalmente aplicables a otras células. Por otra parte, debido a la diversidad de las células actuales, muchos de los experimentos son más fáciles de llevar a cabo con un tipo de células en lugar de otras. Se utilizan diferentes tipos de células y organismos como modelos experimentales para estudiar diversos aspectos de la biología celular y molecular. Debido a que todos los seres vivos del planeta, comporten las mismas moléculas que guardan la información genética y hacen los mismos procesos (con ligeras variantes) para la replicación, transcripción y traducción de los ácidos nucleicos, es posible estudiar estos y otros procesos en una enorme variedad de organismos y extrapolarlos a los demás, aunque no es posible estudiar los mecanismos moleculares y bioquímicos utilizando un único organismo, por lo que los investigadores utilizan desde virus, bacterias, levaduras, plantas, animales o cultivos de células para probar desde antibióticos hasta tratamientos sobre el cáncer, comprender mecanismos como el envejecimiento o el efecto de drogas, contaminantes y alimentos en el desarrollo de un organismo.
Definición
Un Organismo modelo se refiere a aquellas especies que han sido intensamente estudiadas y que se usan para investigar múltiples aspectos de la biología.A pesar de sus diferencias de tamaño y forma de vida, todos estos organismos modelos producen proteínas que realizan las mismas funciones básicas que en los seres humanos: le indican al organismo cuándo y cómo crecer, reproducirse, combatir el estrés y eventualmente morir,es decir, un organismo es modelo si está siendo usado como un análogo o que es ilustrativo para algo que por sí mismo no está bajo estudio directo, como la totalidad de un grupo de animales o un ancestro extinguido irreparablemente.
Criterios de selección
Cualquier animal seleccionado para un estudio es un modelo si es tomado como representante de algunas características de un grupo mayor (género, familia, orden o phylum) o de un taxón inaccesible. Una característica de un organismo modelo es general para el grupo filogenético si es compartida por los otros miembros del grupo, cuya similitud se debe a que comparten un ancestro común, una evolución convergente o incluso una función similar.
Especies modelos más estudiadas
Dentro de las especies modelo más estudiadas se encuentran ciertas bacterias entéricas, la levadura de cerveza, el moho, algunos nemátodos y gasterópodos, la mosca de la fruta, ciertas ranas y ajolotes, el pollo, elratón y recientemente la planta herbácea conocida como arabidopsis u oruga y el pez cebra.
Requerimientos para su utilización
Estos organismos son para el investigador el equivalente a un reactivo biológico, por lo que debe controlarse su pureza y evitar su contaminación biótica, por lo que se requiere que su producción sea estandarizada, que tengan características genéticas y sanitarias definidas, que sean criados o cultivados en ambientes controlados que respeten los requerimientos de la especie y que se cumplan los principios éticos para su bienestar.
Principales estudios realizados
Con Escherichia coli
- Proteínas involucradas en el metabolismo, síntesis de ADN, ARN y proteínas
- Regulación génica
- Diana para nuevos antibióticos
- Ciclo celular
- Señalización
Con Saccharomyces cerevisiae
- Control del ciclo celular y de la división celular
- Secreción de proteínas y biogénesis de la membrana
- Función del citoesqueleto
- Diferenciación celular
- Envejecimiento
- Regulación génica y estructura de los cromosomas
Con fago T4 de enterobacteria
- Proteínas involucradas en la síntesis de ADN, ARN y proteínas
- Regulación génica
- Cáncer y control de la proliferación celular
- Transporte de proteínas y organelos dentro de las células
- Infección e inmunidad
- Posible vía de acceso para terapia génica
Drosophila melanogaster
- Desarrollo del plan corporal
- Generación de linajes celulares diferenciados
- Formación del sistema nervioso, el corazón y la musculatura
- Muerte celular programada
- Control genético del comportamiento
- Genes del cáncer y control de la proliferación celular
- Control de la polarización celular
- Efectos de drogas, alcohol y pesticidas
Importancia para la ciencia
El uso de estos pocos organismos modelo ha permitido disponer de recursos importantes para el desarrollo de una serie de herramientas, como la secuencia de prácticamente todo su genoma y de pruebas moleculares, tablas de desarrollo, protocolos estandarizados de biología molecular e histología, métodos de manipulación genética y de embriones y líneas especializadas de varios tipos, incluyendo cepas de híbridos y líneas genéticas, todo lo cual ha hecho posible el gran avance de la biología.
Fuentes
www.hhmi.org-Guía Organismos modelos
