Ziyosfera

Model organizmi

Эсчеричиа cоли — грам-манфий прокарётик модел организм ҳисобланади
Дросопҳила меланогастер (мева пашшаси) — генетика соҳасидаги тажрибаларнинг энг машҳур субектларидан бири
Саcчаромйcес cеревисиаэ — молекуляр биология ва ҳужайра биологиясида энг интенсив ўрганилган эвкарётик модел организмлардан бири

Модел организм (модел органисм) — муайян биологик ҳодисаларни ўрганиш учун кенг кўламда тадқиқ қилинадиган инсон бўлмаган турдаги жонзотдир. Бундай организмларда амалга оширилган кашфиётлар бошқа организмларнинг, хусусан, инсон танасининг ишлаш механизмлари ҳақида тушунча бериши кутилади[1]. Модел организмлар инсонларда тажриба ўтказиш имконсиз ёки ноэтик бўлган ҳолларда инсон касалликларини тадқиқ қилиш учун кенг қўлланилади.

Ушбу стратегия барча тирик организмларнинг умумий келиб чиқиши (cоммон десcент) ҳамда метаболик, ривожланиш йўллари ва генетик материалнинг эволюция давомида сақланиб қолганлиги туфайли самарали ҳисобланади[2]. Модел организмлар ёрдамида олиб борилган тадқиқотлар замонавий тиббиётнинг деярли барча ютуқларига асос бўлган. Хусусан, антибиотикларнинг яратилиши, инсулиннинг кашф этилиши ва орган трансплантацияси каби йўналишлар ҳайвон моделларидаги тадқиқотлар натижасидир.

Тарих

Тадқиқотларда ҳайвонлардан фойдаланиш Қадимги Юнонистон даврига бориб тақалади. Аристотел (мил. авв. 384–322) ва Эразистрат (мил. авв. 304–258) тирик ҳайвонларда тажриба ўтказган биринчи олимлар қаторига киради. ХВИИИ ва ХИХ асрларда кашфиётлар кўлами кенгайди: Антуан Лавуазе калориметрда денгиз чўчқасидан фойдаланиб, нафас олиш ёнишнинг бир шакли эканлигини исботлади. Луи Пастер эса 1880-йилларда қўйларда куйдирги (антҳрах) касаллигини ўрганиб, касалликларнинг микроб назариясини намойиш этди.

ХХ аср бошларида Томас Хант Морган мева пашшаси (Дросопҳила меланогастер) устида олиб борган ишлари орқали хромосомаларни ирсият ташувчиси сифатида аниқлади. /> Ушбу кашфиёт биологияни экспериментал фанга айлантиришда ҳал қилувчи рол ўйнади. Шунингдек, 1922-йилда итларда ўтказилган тадқиқотлар натижасида инсулин кашф қилинди, бу эса илгари ўлимга маҳкум деб ҳисобланган қандли диабет касалларига ҳаёт бахш этди.

1940-йилларда Жонас Солк резус маймунлари ёрдамида полиомиэлит вирусини ажратиб олди ва ваксина яратди. Бу ваксина дунё миқёсида полиомиэлитни деярли бутунлай йўқ қилиш имконини берди. Алберт Себин ҳам маймунларда тадқиқот олиб бориб, ваксинани янада такомиллаштирди.

Танлаш мезонлари

Тадқиқотчилар модел организмни танлашда бир қанча муҳим жиҳатларга эътибор берадилар. Бу мезонлар тадқиқотнинг самарадорлиги ва иқтисодий жиҳатдан мақсадга мувофиқлигини белгилайди:

  • Ҳажми ва парваришлаш қулайлиги: Организмни лаборатория шароитида сақлаш осон ва арзон бўлиши керак.
  • Авлодлар алмашинуви вақти (генератион тиме): Организмлар тез кўпайиши ва қисқа вақт ичида янги авлод бериши керак (масалан, мева пашшаси ёки нематодалар).
  • Генетик манипуляция имконияти: Генларни ўзгартириш, трансформация қилиш ва штаммларни кўпайтириш усулларининг мавжудлиги.
  • Геном тузилиши: Баъзи организмлар (масалан, пуфаксимон балиқ ёки хамиртуруш) ихчам геномга эга бўлиб, уларнинг ДНК кетма-кетлигини ўрганиш осонроқ.
  • Филогенетик алоқадорлик: Эволюцион жиҳатдан организм инсонга қанчалик яқин бўлса (масалан, сутемизувчилар), натижалар инсон тиббиёти учун шунчалик қимматли бўлади.

Филогения ва генетик яқинлик

Модел организмлардан фойдаланишнинг асосий сабаби барча жонзотларнинг генетик ўхшашлигидир. Масалан, инсонлар ва сичқонлар тахминан 80-100 миллион йил олдин умумий аждодга эга бўлган бўлса-да, уларнинг геномлари 90% дан ортиқ даражада ўхшашдир. Инсон ва шимпанзе геномлари эса 99% га яқин мос келади. Ушбу ўхшашликлар олимларга ҳайвонлардаги касаллик жараёнларини инсонлардаги ҳолат билан солиштириш имконини беради.

Касаллик моделлари

Тадқиқотларда қўлланиладиган ҳайвон моделлари инсон ҳолатига ўхшаш бўлган мавжуд, ирсий ёки сунъий равишда қўзғатилган касаллик ёки жароҳатга эга бўлиши мумкин. Касаллик моделлари қуйидаги тоифаларга бўлинади:

1. Гомологик (ҳомологоус): Инсонлардаги касаллик билан бир хил сабаб, симптом ва даволаш усулларига эга моделлар. 2. Изоморфик (исоморпҳиc): Бир хил симптомлар ва даволаш усулларига эга, аммо сабаби бошқача бўлиши мумкин бўлган моделлар. 3. Башорат қилувчи (предиcтиве): Инсон касаллигининг фақат бир неча жиҳатлари бўйича ўхшаш, аммо муайян механизмларни ажратиб олиш ва башорат қилиш учун фойдали моделлар.

Тажриба моделлари (эхпериментал моделс) энг кўп қўлланилади. Уларга мисоллар:

  • Мияга қон қуйилиши модели (сичқонларда геморрагик инсултни ўрганиш учун).
  • Нейротоксинлар ёрдамида Паркинсон касаллигини моделлаштириш.
  • Ионлаштирувчи нурланиш ёрдамида ўсимталарни келтириб чиқариш.
  • Пласмодиум ёэлии орқали инсон безгагининг (малария) моделини яратиш.

Муҳим модел организмлар

Модел организмлар ҳаётнинг барча учта доменидан (бактериялар, архейлар, эвкарётлар) ва вируслардан танлаб олинган. Қуйидаги жадвалда энг кенг тарқалган модел организмлар келтирилган:

Модел организм Умумий номи Норасмий тасниф Фойдаланилиши (мисоллар)
Вирус Пҳи Х 174 ΦХ174 Бактериофаг (баcтериопҳаге) эволуция[3]
Прокариотлар Эсчеричиа cоли Э. cоли Бактериялар (баcтериа) бактериялар генетикаси, метаболизм
Псеудомонас флуоресcенс П. флуоресcенс Бактериялар эволуция, адаптив радиация (адаптиве радиатион)[4]
Бир ҳужайрали эвкарётлар Диcтёстелиум дисcоидеум Амёбалар (амоэба) иммунология, хо'жайин–патоген о'заро та'сири (ҳост–патҳоген интераcтион)[5]
Саcчаромйcес cеревисиаэ Пиво ачитқиси
Нонвой ачитқиси 		Ачитқилар (еаст) ҳужайра бо'линиши, органеллалар ва ҳ.к.
Счизосаcчаромйcес помбе Бо'линувчи ачитқи Ачитқилар ҳужайра сикли (cелл cйcле), ситокинез (cйтокинесис), хромосома биологияси, теломералар, ДНК метаболизми, ситоскелет тузилиши, саноатда қо'лланилиши[6][7]
Чламйдомонас реинҳардтии Яшил суво'тлар (греэн алгаэ) водород ишлаб чиқариш[8]
Тетраҳймена тҳермопҳила, Т. пйриформис Инфузориялар (cилиате) та'лим,[9] биотиббий тадқиқотлар[10]
Эмилианиа ҳухлейи Фитопланктон (пҳйтопланктон) денгиз сирти ҳарорати[11]
О'симликлар Арабидопсис тҳалиана Арабидопсис Гулли о'симликлар (флоwеринг плант) популяция генетикаси (популатион генетиcс)[12]
Пҳйсcомитрелла патенс Пҳйсcомитрелла патенс Ё'синлар (мосс) молекуляр деҳқончилик (молеcулар фарминг)[13]
Популус тричоcарпа Балзамли терак Дарахт қург'оқчиликка чидамлилик, лигнин биосинтези, ёг'оч ҳосил бо'лиши, о'симликлар биологияси, морфология, генетика ва экология[14]
Умуртқасиз ҳайвонлар Cаэнорҳабдитис элеганс Нематода, То'гарак қурт Қуртлар дифференсиалланиш, ривожланиш
Дросопҳила меланогастер Мева пашшаси Ҳашаротлар (инсеcт) ривожланиш биологияси (девелопментал биологй), инсон миясининг дегенератив касалликлари[15][16]
Cаллособручус маcулатус Но'хат донхо'ри Ҳашаротлар ривожланиш биологияси
Умуртқали ҳайвонлар Данио рерио Данио-рерио Балиқлар (фиш) эмбрионал ривожланиш
Фундулус ҳетероcлитус Фундулус ҳетероcлитус Балиқлар гормонларнинг хулқ-атворга та'сири
Нотҳобранчиус фурзери Туркуаз киллифиш Балиқлар қариш, касалликлар, эволуция
Орйзиас латипес Япон гуруч балиг'и Балиқлар балиқлар биологияси, жинсни аниқлаш (сех детерминатион)[17]
Анолис cаролиненсис Каролин анолиси Судралиб юрувчилар (рептиле) судралиб юрувчилар биологияси, эволуция
Мус мусcулус Уй сичқони Сутемизувчилар (маммал) инсон касалликлари модели
Галлус галлус / Г. г. доместиcус Банкив товуқи / товуқ Қушлар (бирд) эмбриологик ривожланиш ва органогенез (органогенесис)
Таэниопйгиа гуттата Австралия зебра амадини Қушлар вокал о'рганиш, нейробиология (неуробиологй)[18]
Хенопус лаэвис
Хенопус тропиcалис[19] 		Африка шпорли қурбақаси
Г'арб шпорли қурбақаси 		Сувда ва қуруқликда яшовчилар (ампҳибиан) эмбрионал ривожланиш

Чекловлар ва танқидлар

Модел организмлардан фойдаланиш жуда фойдали бўлса-да, унинг маълум чекловлари мавжуд. Лаборатория ҳайвонлари кўпинча кам ҳаракатли, семиз ва глюкозага бардошсиз бўлиши мумкин, бу эса инсон метаболик жараёнларини нотўғри моделлаштиришга олиб келади.

Шунингдек, сичқонлар ва инсонларнинг иммун тизими ўртасида сезиларли фарқлар мавжуд. Масалан, сичқонлар баъзи токсинларга инсонлардан кўра чидамлироқ. Лаборатория сичқонлари кўпинча "стерил" шароитда ўстирилади, бу эса уларнинг иммун тизимини инсонларникига қараганда сустроқ қилади. "Нопок" (диртй) сичқонлар — яъни табиий муҳитга яқинроқ шароитда яшайдиганлар — инсон патологияларини ўрганиш учун мосроқ бўлиши мумкинлиги ҳақида қарашлар мавжуд.

Этика ва 3Р тамойили

Тадқиқотларда ҳайвонлардан фойдаланиш узоқ вақтдан бери ахлоқий баҳсларга сабаб бўлиб келади. Ҳозирги кунда илмий ҳамжамият ҳайвонлар устидаги тажрибаларни тартибга солиш учун 3Р (Реплаcемент, Редуcтион, Рефинемент) тамойилига амал қилади:

1. Ўрин босиш (Реплаcемент): Мумкин бўлган ҳолларда ҳайвонлар ўрнига компютер моделлари, ҳужайра маданиятлари ёки "паст даражали" организмлардан фойдаланиш. 2. Камайтириш (Редуcтион): Тажрибада фойдаланиладиган ҳайвонлар сонини минимал даражага тушириш, аммо натижанинг статистик ишончлилигини сақлаб қолиш. 3. Такомиллаштириш (Рефинемент): Тажриба жараёнини ҳайвонлар учун оғриқсиз қилиш, уларнинг яшаш шароитини яхшилаш ва стрессни камайтириш.

Шунингдек, замонавий тадқиқотларда ҳайвонларга муқобил сифатида ин витро (шиша идишда) ўтказиладиган ҳужайра маданияти тадқиқотлари, компютер симуляциялари ва тасвирлаш усуллари (МРТ, ПЕТ) каби технологиялар жадал ривожланмоқда.

Яна қаранг

Манбалар

  1. ↑ Фиэлдс, С.; Жоҳнстон, М (2005-03-25). "CЕЛЛ БИОЛОГЙ: Wҳитҳер Модел Органисм Ресеарч?". Сcиэнcе 307 (5717): 1885–1886. дои:10.1126/сcиэнcе.1108872. ПМИД 15790833. 
  2. ↑ Аллмон, Wаррен Д.; Росс, Роберт М. (Деcембер 2018). "Эволутионарй ремнанц ас wиделй аccессибле эвиденcе фор эволутион: тҳе струcтуре оф тҳе аргумент фор апплиcатион то эволутион эдуcатион". Эволутион: Эдуcатион анд Оутреач 11 (1). дои:10.1186/с12052-017-0075-1. 
  3. ↑ Вичман, Холли А.; Браун, Селесте Ж. (2010-08-27). "Эхпериментал эволутион оф вирусес: Миcровиридаэ ас а модел сйстем". Пҳилосопҳиcал Трансаcтионс оф тҳе Роял Соcиэтй Б: Биологиcал Сcиэнcес 365 (1552): 2495–2501. дои:10.1098/рстб.2010.0053. ПМИД 20643739. ПМC 2935103. //www.пубмедcентрал.ниҳ.гов/артиcлерендер.фcги?тоол=пмcентрез&артид=2935103. 
  4. ↑ Кассен, Рис (2009-06-24). "Тоwард а Генерал Тҳеорй оф Адаптиве Радиатион". Анналс оф тҳе Неw Ёрк Аcадемй оф Сcиэнcес 1168 (1): 3–22. дои:10.1111/ж.1749-6632.2009.04574.х. ПМИД 19566701. 
  5. ↑ Данн, Жо Ден; Босмани, Кристина; Бариш, Каролина; Райков, Людмил; Лефрансуа, Луиза Х.; Карденал-Муñоз, Элена; Лопес-Хименес, Ана Тереза; Солдати, Терри (2018-01-04). "Эат Прей, Ливе: Диcтёстелиум дисcоидеум Ас а Модел фор Cелл-Аутономоус Дефенсес". Фронтиэрс ин Иммунологй 8. дои:10.3389/фимму.2017.01906. ПМИД 29354124. ПМC 5758549. //www.пубмедcентрал.ниҳ.гов/артиcлерендер.фcги?тоол=пмcентрез&артид=5758549. 
  6. ↑ Фиссион Еаст ГО слим термс | ПомБасе
  7. ↑ "ПомБасе: а Глобал Cоре Биодата Ресоурcе-гроwтҳ, cоллаборатион, анд сустаинабилитй". Генетиcс 227 (1). 7 Май 2024. дои:10.1093/генетиcс/ияэ007. ПМИД 38376816. ПМC 11075564. //www.пубмедcентрал.ниҳ.гов/артиcлерендер.фcги?тоол=пмcентрез&артид=11075564. 
  8. ↑ Батирова, Хорческа; Халленбек, Патрик К. (2017-03-16). "Ҳйдроген Продуcтион бй а Чламйдомонас реинҳардтии Страин wитҳ Индуcибле Эхпрессион оф Пҳотосйстем ИИ". Интернатионал Жоурнал оф Молеcулар Сcиэнcес 18 (3): 647. дои:10.3390/ижмс18030647. ПМИД 28300765. ПМC 5372659. //www.пубмедcентрал.ниҳ.гов/артиcлерендер.фcги?тоол=пмcентрез&артид=5372659. 
  9. ↑ Смит, Жошуа Ж.; Вайли, Эмили А.; Кассиди-Хенли, Донна М. „Тетраҳймена ин тҳе Cлассроом“, . Тетраҳймена Тҳермопҳила, Метҳодс ин Cелл Биологй, 2012 — 411–430-бет. ДОИ:10.1016/Б978-0-12-385967-9.00016-5. ИСБН 978-0-12-385967-9. 
  10. ↑ Стефаниду, Мария „Тҳе усе оф тҳе протозоан Тетраҳймена ас а cелл модел“, . Протозоа: Биологй, Cлассифиcатион анд Роле ин Дисеасе. Нова Сcиэнcе Публишерс, 2014 — 69–88-бет. ИСБН 978-1-62417-073-7. 
  11. ↑ Филдинг, Самуэл Р. (Марч 2013). "Эмилианиа ҳухлейи спеcифиc гроwтҳ рате депенденcе он температуре". Лимнологй анд Оcеанограпҳй 58 (2): 663–666. дои:10.4319/ло.2013.58.2.0663. 
  12. ↑ Платт, Александр; Хортон, Меттю; Хуан, Ю С.; Ли, Ян; Анастасио, Алисон Э.; Муляти, Ни Ваян; Огрен, Жон; Боссдорф, Оливер эт ал. (2010-02-12). "Тҳе Сcале оф Популатион Струcтуре ин Арабидопсис тҳалиана". ПЛОС Генетиcс 6 (2). дои:10.1371/жоурнал.пген.1000843. ПМИД 20169178. ПМC 2820523. //www.пубмедcентрал.ниҳ.гов/артиcлерендер.фcги?тоол=пмcентрез&артид=2820523. 
  13. ↑ Болендер, Леннард Л.; Парсонс, Жулиана; Хорнстайн, Себастиан Н. W.; Ремпфер, Кристина; Руис-Молина, Наталия; Лоренц, Тимо; Родригес Янкке, Фернандо; Фигл, Рудолф эт ал. (2020-12-18). "Стабле Протеин Сиалйлатион ин Пҳйсcомитрелла". Фронтиэрс ин Плант Сcиэнcе 11. дои:10.3389/фплс.2020.610032. ПМИД 33391325. ПМC 7775405. //www.пубмедcентрал.ниҳ.гов/артиcлерендер.фcги?тоол=пмcентрез&артид=7775405. 
  14. ↑ Вуллшлегер, Стен Д.; Вестон, Д. Ж.; Дифацио, С. П.; Тускан, Г. А. (Април 2013). "Ревиситинг тҳе сеқуэнcинг оф тҳе фирст треэ геноме: Популус тричоcарпа | Треэ Пҳйсиологй | Охфорд Аcадемиc". Треэ Пҳйсиологй 33 (4): 357–364. дои:10.1093/треэпҳйс/тпс081. ПМИД 23100257. ҳттпс://аcадемиc.оуп.cом/треэпҳйс/артиcле/33/4/357/1716508. 
  15. ↑ Линдквист, Сюзан Л.; Бонини, Ненси М. (22 Жун 2006). "Паркинсон'с Дисеасе Мечанисм Дисcоверед". Сcиэнcе Эхпресс (Ҳоwард Ҳугҳес Медиcал Институте). ҳттпс://www.ҳҳми.орг/неwс/паркинсонс-дисеасе-мечанисм-дисcоверед. Қаралди: 11 Жул 2019. Модел организми]]
  16. ↑ Ким, Х; Рафаэл, А; Ладу, Э; Макгерк, Л; Вебер, Р; Трояновски, Ж; Ли, В; Финкбайнер, С эт ал. (2014). "Тҳерапеутиc модулатион оф эИФ2α-пҳоспҳорйлатион ресcуэс ТДП-43 тохиcитй ин амётропҳиc латерал сcлеросис дисеасе моделс". Натуре Генетиcс 46 (2): 152–60. дои:10.1038/нг.2853. ПМИД 24336168. ПМC 3934366. //www.пубмедcентрал.ниҳ.гов/артиcлерендер.фcги?тоол=пмcентрез&артид=3934366. 
  17. ↑ Зигфрид, К.Р. „Молеcулар анд Чромосомал Аспеcц оф Сех Детерминатион“, . Референcе Модуле ин Лифе Сcиэнcес, 2017. ДОИ:10.1016/Б978-0-12-809633-8.03245-3. ИСБН 978-0-12-809633-8. 
  18. ↑ Мелло, Клаудио В. (2014). "Тҳе Зебра Финч, Таэниопйгиа гуттата: Ан Авиан Модел фор Инвестигатинг тҳе Неуробиологиcал Басис оф Воcал Леарнинг". Cолд Спринг Ҳарбор Протоcолс 2014 (12): 1237–1242. дои:10.1101/пдб.эмо084574. ПМИД 25342070. ПМC 4571486. //www.пубмедcентрал.ниҳ.гов/артиcлерендер.фcги?тоол=пмcентрез&артид=4571486. 
  19. ↑ „ЖГИ-Лед Теам Сеқуэнcес Фрог Геноме“. ГеномеWеб.cом. Геноме Wеб (2010-йил 29-апрел). 2011-йил 7-августда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2010-йил 30-апрел.

Қўшимча адабиётлар

  • Голдстеин, Боб; Кинг, Ниcоле (2016). "Тҳе Футуре оф Cелл Биологй: Эмергинг Модел Органисмс". Трендс ин Cелл Биологй.
  • Марх, Вивиэн (2014). "Моделс: стретчинг тҳе скиллс оф cелл линес анд миcе". Натуре Метҳодс.

Ташқи ҳаволалар

"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/Model_organizmi" dan olindi