Model Organizma Nedir?

Model organizma, biyolojik süreçlerin anlaşılması için laboratuvarda üretilen bir türdür. Bu organizmaların üretimi ve bakımı kolay olduğu için deneysel avantajları çok fazladır. Ayrıca ucuz ve etiktir.

Bilim insanları bu karmaşıklığı azaltmak için model organizmaları kullanmayı tercih ettiler.

Model Organizma Genetik Araştırmalar İçin Faydalıdır

• çok sayıda üreyebilirler
• üreme ve doğma arasındaki süre çok kısa olduğundan birkaç nesneyi aynı anda takip edebiliriz.
• bazı model organizmaların genleriyle insanların genleri benzer olduğu için hastalık tedavilerinde kullanabiliriz.
• ayrıntılı genetik haritalarında kullanabiliriz.

Meyve sineği (Drosophila melanogaster)

Meyve sineği, genetik ve gelişim biyolojisinde en fazla çalışılan organizmalardan birisidir. Çürümüş meyvelerin üzerinde beslenirler ve ürerler. 100 yıldan fazla biyolojik araştırmalarda model organizma olarak kullanılır.

Peki bu küçük böcek neden kullanılır ?

• Küçük oldukları için diyetleri basittir.
• 9-10 gün içerisinde yeni bir nesil oluşturulabilir.
• Politen kromozomlara sahiptir.
• Bağışıklık sistemleri basittir.

DNA sekansı 2001 yılında tamamlanan meyve sineğinin 165 milyon baz çifti ve yaklaşık olarak 14.000 geni vardır. İnsanlarda bu sayı daha fazladır ancak ortak genler vardır.

İnsanlarda olan bazı hastalık genleri meyve sineklerinde de vardır. Böylelikle hastalık genlerinin fonksiyonunu anlayıp yeni ilaçlar geliştirilebilir.

Maya ( Saccharomyces cerevisiae )

Endüstride sıklıkla kullanıldığı için üzerinde çok çalışılan bir organizmadır. Mayanın genomu 1997’de tamamlanarak ökaryot canlılar arasında dizisi ilk okunan canlıdır. 12 milyon baz çiftinden ve 6275 genden oluşmaktadır.

İnsan genetiğiyle çok ortak yanları yoktur fakat ökaryot bir canlı olduğu için karmaşık hücre yapısına sahiptir.Özellikle hücre döngüsünün araştırılmasında çok kullanılır.

Nematod solucanı ( Caenorhabditis elegans )

Bakteriler üzerinden beslenip serbest yaşayan bir nematoddur. Basit bir organizma olmasına rağmen sinir sistemi ve hücre tipleri karmaşıktır.

Günde 1000 yumurta üretebildikleri için ucuz ve kolaydır. Hermafrodit bireyleri vardır bunlar erkeklerle çiftleşip genetik çeşitliliği sağlayabilirler.Bu solucanın diğer bir özelliği ise yaşamları boyunca şeffaf olmalarıdır. Böylelikle özel hücrelerin davranışları takip edilebilir.

Böyle özellikleri olduğundan insan için de uygun bir modeldir. 92 milyon baz çiftine ve 20000 gene sahiptir. Bu genlerinin birçok karşıtı insan genetiğinde de vardır. İnsülin sinyal mekanizması, sinirsel bozukluklar, kalp hastalıkları ve böbrek hastalıkları için uygun modeldir.

Sydney Brenner, Robert Horvitz ve John Sulston organ gelişiminde ve programlı hücre ölümleri çalışmalarında C. elegans’ı kullanarak 2002 yılında nobel ödülü almışlardır.

Fare ( Mus musculus )

Bu laboratuvar fareleri hem tıp hem de biyoloji de çok kullanılır. İnsan ve fare genomlarının büyüklüklerinin yaklaşık aynı olması ve birçok genlerin karşılığı olması fareyi önemli bir model yapıyor.

Farelerde türler arası çaprazlamalar yaparak genetik araştırmalarda kullanılır. İnsanlarda hastalığa neden olan mutasyonlar aynı şekilde farelerde gerçekleştiği için büyük ölçekli hastalık genlerinin haritası çıkarılabilir.

Batı pençe Kurbağası ( Xenopus tropicalis )

Bu kurbağaların cinsel erginliğe geç ulaşmaları ve tetraploid olmasıdan dolayı genetik çalışmalarda tercih edilmez. Fakat gelişim biyolojisi için çok önemlidir.

Bu kurbağaların yumurtaları anne vücudunun dışında gelişir, oldukça büyük ve dayanıklıdır. Kurbağa embriyosunun gelişimi kolaylıkla takip edilebilir.

Zebra balığı ( Danio rerio )

Bu balıklar akvaryumda kolayca üreyebilir. Kurbağalarda da olduğu gibi embriyoları dayanıklı ve kolayca takip edilebilir. Genetik analizler için uygundur.

Gen transfer teknolojileri zebra balığı üzerinde oldukça gelişmiştir. İnsan ve zebra balığında birçok gelişim ve hastalık genleri ortak olarak bulunur. Üretilen mutant zebra balıkları ilaçların denemesi, alzheimer hastalığı, kalp hastalıkları, böbrek hastalıkları ve kanser için uygun bir modeldir.

Bu model organizmalar biyolojik ve klinik araştırmalar için vazgeçilmez hale geldi ve bilim insanlarına bilgi biriktirme konusunda yardımcı oldu. Biyolojik mekanizmalar çözüldükçe bu tip organizmalara olan ihtiyaç azalacaktır.

Kaynaklar:

• www.yourgenome.org
• wikipedia
• ncbi