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Was ist ein Modellorganismus?
Modellorganismen sind spezielle Bakterien, Pilze, Pflanzen oder Tiere, die besonders oft in der biologischen Forschung verwendet werden. Sie können mit einfachen Methoden gezüchtet und untersucht werden.
Modellorganismen dienen in der Biologie als „Modell“: Die Forschenden führen mit ihnen Versuche durch und versuchen die Ergebnisse dann auf andere Organismen zu übertragen. Modellorganismen haben in der Regel eine kurze Generationsdauer, sind einfach und kostengünstig zu halten, und ihr Erbgut ist bereits bekannt.
Zu den wichtigsten Modellorganismen gehören:
Bei den Tieren
- Fadenwurm (Caenorhabditis elegans)
- Taufliege (Drosophila melanogaster)
- Zebrafisch (Danio rerio)
- Krallenfrosch (Xenopus laevis)
- Maus (Mus musculus)
- Ratte (Rattus norvegicus)
Bei den Pflanzen
- Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana)
Bei den Mikroorganismen
- Hefe (Saccharomyces cerevisiae)
- Schimmelpilz (Neurospora crassa)
- Darmbakterium (Escherichia coli)
Zwei der tierischen Modellorganismen stellen wir hier genauer vor.
Die Taufliege (lat. Drosophila melanogaster)
Drosophila ist der Name einer Gattung innerhalb der Familie der Taufliegen. Diese Taufliege wird auch als „Haustier der Genetiker“ bezeichnet, da sie sich auf Grund ihrer Eigenschaften gut für die genetische Forschung eignet. Taufliegen sind sehr klein, einfach zu halten und haben eine kurze Generationszeit (9–14 Tage). Das Weibchen legt regelmässig etwa 400 Eier. Drosophila hat nur vier Chromosomenpaare (der Mensch hat 21) und es gibt viele leicht erkennbare Mutanten, die für genetische Studien bereits in den 70er Jahren verwendet wurden. Das Erbgut der Taufliege ist inzwischen vollständig entschlüsselt.
Der Zebrafisch (lat. Danio rerio)
Zebrafische sind streichholzgrosse Zierfische, die häufig in der genetischen Forschung verwendet werden. Zebrafische sind einfach zu halten und sind bereits nach 12–15 Wochen geschlechtsreif. Männchen und Weibchen lassen sich gut unterscheiden, da sie unterschiedlich farbige Längsstreifen haben (Männchen rötlich, Weibchen silbrig). Die Weibchen legen in regelmässigem Abstand eine grosse Zahl von Eiern (ca. 300). Die Embryonen der Zebrafische sind durchsichtig und entwickeln sich ausserhalb der Mutter. Die Haltung der Fische ist sehr einfach, da die kleinen Fische äusserst genügsam an Wasser, Futter und Beckengrösse sind. Das Erbgut der Fische ist vollständig entschlüsselt. Diese Eigenschaften machen die Zebrafische zu einem beliebten Modellorganismus für die Erforschung der Embryonalentwicklung.