Organisme modèle

Définition

Un organisme modèle est une espèce, non-humaine, dont l'objet d'études approfondies permet de comprendre certains phénomènes biologiques notables, avec l'espoir que les découvertes faites dans le modèle de l'organisme permettra de mieux comprendre le fonctionnement d'autres organismes.

Le poisson zèbre est un organisme modèle en recherche génétique :

Le poisson Danio rerio sert d'organisme modèle en recherche en toxicologie.

Explications

Les organismes modèles sont des organismes "in vivo" et sont largement utilisés pour la recherche dans les maladies humaines quand l'expérimentation humaine serait impossible ou contraire à l'éthique. Cette stratégie est rendue possible par l'origine commune de tous les organismes vivants, et la conservation de le métabolisme et le développement des voies et du matériel génétique au cours de l'évolution.

L'étude d'organismes modèles peut être informatif, mais il faut prendre soin lors de l'extrapolation d'un organisme à l'autre.

Que sont et pourquoi les organismes modèles ?

Par définition, un organisme modèle est une espèce qui a été largement étudiée, généralement parce qu'elle est facile à entretenir et à se reproduire en laboratoire et qu'elle présente des avantages expérimentaux particuliers :

• Les organismes modèles sont des espèces non humaines utilisées en laboratoire pour aider les scientifiques à comprendre les processus biologiques.
• Ce sont généralement des organismes faciles à entretenir et à reproduire dans un laboratoire.
• Par exemple, peuvent-ils avoir des embryons particulièrement robustes ? faciles à étudier et à manipuler en laboratoire, cela est utile pour les scientifiques qui étudient le développement.
• Ou ils peuvent occuper une position pivot dans l'arbre de l'évolution, ce qui est utile pour les scientifiques qui étudient l'évolution.

Pourquoi les organismes modèles sont-ils utiles dans la recherche génétique ? En réponse :

• De nombreux organismes modèles peuvent se reproduire en grand nombre.
• Certains ont un temps de génération très court, qui est le temps entre la naissance et la capacité de se reproduire, donc plusieurs générations peuvent être suivies à la fois.
• Les mutants permettent aux scientifiques d'étudier certaines caractéristiques ou maladies. Ce sont des organismes modèles qui ont subi un changement ou une mutation ? dans leur ADN ? cela peut entraîner un changement dans une certaine caractéristique.
• Certains organismes modèles ont des gènes similaires ? ou des génomes de taille similaire ? aux humains.
• Les organismes modèles peuvent être utilisés pour créer des cartes génétiques très détaillées :
  • Les cartes génétiques sont une représentation visuelle de l'emplacement de différents gènes sur un chromosome ?, un peu comme une vraie carte mais où les repères clés sont des zones d'intérêt du génome.
  • Par exemple, des zones d'ADN qui diffèrent entre les individus de la même espèce (SNP ?) Ou des gènes.

En biologie

Un organisme modèle en biologie est très étudié pour comprendre des phénomènes biologiques particuliers, ce qui peut nous donner une idée de la façon dont ces processus fonctionnent dans d'autres organismes.

En particulier, les organismes modèles sont largement utilisés pour analyser les causes des maladies humaines et les traitements possibles que leur expérimentation chez l'homme est contraire à la bioéthique.

Cette stratégie a pu être suivie en raison de la relation évolutive de tous les organismes vivants (descendants d'un ancêtre commun) qui partagent divers mécanismes métaboliques, matériel génétique et mécanismes de développement biologique.

Exemples d'organismes modèles

Parmi les organismes modèles les plus utilisés pour l'expérimentation sont :

• Escherichia coli (colibacille, bactérie intestinale Gram négative des mammifères)
• Bacillus subtilis (bacille-bactérie catalase-positive),
• Saccharomyces cerevisiae (levure de fermentation),
• Drosophila melanogaster (mouche drosophile),
• Arabidopsis thaliana (plante "arabette"),
• Schizosaccharomyces pombe ("levure à fission"),
• Caenorhabditis elegans (petit ver nématode d'1 mm environ, transparent et non-parasitaire),
• Xenopus tropicalis (grenouille aquatique),
• Mus musculus (souris),
• Danio rerio (poisson zèbre).

Parmi les mammifères, des souris de laboratoire et des rats blancs sont utilisés.

Utilisation d'organismes modèles

Il y a beaucoup d'organismes modèles. L'un des premiers était Escherichia coli, un composant commun dans le système digestif humain. De nombreux organismes eucaryotes, tels que Saccharomyces cerevisiae, ont été largement utilisés en génétique et en biologie moléculaire car ils sont très faciles à cultiver. Le cycle cellulaire dans une levure est très similaire au cycle cellulaire chez l'homme et est régulé par des protéines homologues.

La mouche des fruits Drosophila melanogaster est étudiée car elle est très facile à cultiver et possède de nombreuses caractéristiques congénitales visibles.

La plante arabette est souvent utilisée en étude botanique par rapport aux pois et haricots, par exemple pour vérifier l'hypothèse de l'espacement régulier des graines de plantes.

Le poisson zèbre est utile pour les organismes aquatiques par sa fertilité et, a été utilisé, par exemple, pour déterminer comment le poisson zèbre maintient des comportements de recherche de nourriture efficaces.

En rapport avec "organisme modèle"

• espèce type

  

  En classification, l'espèce type est une espèce d'un phylum qui sert de modèle à la définition d'un genre.

• organisme indicateur

  

  Un organisme indicateur est un micro-organisme dont la présence biologique reflète un phénomène tel que la contamination fécale d'aliments ou d'eau.

• organisme libre

  

  Un organisme libre est un organisme qui ne dépend pas directement d'un autre organisme pour sa survie, au contraire d'un organisme symbiotique ou parasite.

• organismes coloniaux

  

  Les organismes coloniaux sont composés d'individus qui font partie d'un tout indissociable pour lequel ils contribuent, en remplissant, selon...