GENETYKA Anna Sadakierska Chudy , Grażyna Dąbrowska str7

Ib MOZDZIAŁ 1

W zapisie stosowanym przez genetykę molekularną można napotkać skróty: pz (bp)    - para zasad (bose pair),

kpz (kb) - tysiąc par zasad (kilobase),

Mpz (Mb) - milion par zasad (megabase).

1.3. Organizmy modelowe

Naukowcy do swoich badań wykorzystują różne organizmy roślinne i zwierzęce, aby lepiej poznać i zrozumieć specyficzne procesy zachodzące w organizmie. Do tej pory nie znaleziono idealnego organizmu modelowego, ale są pewne cechy biologiczne, które bierze się pod uwagę, wybierając obiekt do eksperymentu. Cechy organizmu modelowego prezentuje poniższa tabela:

Cechy	Zalety
małe rozmiary, proste pożywienie	hodowla nie wymaga dużo miejsca, jest łatwa i tania w- utrzymaniu
duża liczba potomstwa	pozwala na wiarygodną analizę statystyczną wzorów dziedziczenia
krótki cykl życiowy	umożliwia obserwację w-zorów- dziedziczenia w kolejnych pokoleniach
mały genom, duże chromosomy	mała ilość DNA do analizy; łatwiej badać chromosomy w mikroskopie świetlnym
złożony rozwój	pozwala na analizę złożonych procesów rozwojowych
dostępność informacji i technik badawczych	w iele genetycznych mutantów jest dostępnych do analiz; opracowane są już protokoły badań

Escherichia coli - organizm świata Procariota, bakteria, która została wybrana jako organizm modelowy, ponieważ podczas taniej w- utrzymaniu hodowli duża

Escherichia coli

liczba bakterii rośnie na niewielkiej powierzchni (miliard bakterii w małej kolbie), można również szybko uzyskiwać kolejne pokolenia, powstające mutacje są łatwe do badania i identyfikacji.

Bakteria ta do niedawna stanowiła centrum zainteresowania biologów' molekularnych, genetyków i biotechnologów. W związku z tym od niemal dwudziestu lat do baz danych kwasów- nukleinowych spływają sekwencje rozmaitych regionów- chromosomu E. coli oraz informacje o lokalizacji różnych genów- uzyskane podczas badań nad ich mapowaniem.

Kolisty chromosom Escherichia coli /ostał już szczegółowego /badany, obecnie genom bakterii jest dobrze scharakteryzowany pod względem genetycznym i funkcjonalnym. Wielkość genomu najczęściej badanego szczepu E. coli, którym jest K-12. wynosi około 4,72 Mpz, a przypuszczalną liczbę genów tej bakterii szacuje się na około 2 tysiące.

Badania prowadzone na E. coli pozwoliły zrozumieć m.in.:

a)    mechanizmy replikacji DNA,

b)    regulację transkrypcji,

c)    mechanizm procesu translacji,

d)    budow ę genu prokariotycznego,

e)    zasady zapisu informacji genetycznej.

Salmonella

Salmonella to rodzaj Gram-ujemnych bakterii z rodziny Enterobacteriaceae. Bakterie te mają rzęski, są ruchliwe (nieliczne gatunki są nieruchliwe), dobrze rosną na pożywkach zw ykłych i wzbogaconych w^r w arunkach względnie beztlenowych. Jako źródło w ęgla w ykorzystują cytry nian, a podczas rozkładu węglowodanów wytwarzają gaz (są również w yjątki gatunki nie wytwarzające gazu). Żyją w^r organizmach ludzi i zwierząt jako komensale i komensale-oportuniści. Znane są wielkości genomów licznych gatunków' chorobotwórczych (podane w naw iasach), które u zw ierząt i ludzi mogą powodować np.:

dur brzuszny - S. typhi (4,78 Mpz), dur rzekomy - S. paratyphi ABC (4,6-4,66 Mpz),

- ostre zatrucia pokarmowe - S. typhimurium (4,85 Mpz) i S. enteritidis (4,6 Mpz).

Niektóre szczepy z rodzaju Salnwmella typhi-murium są wykorzystywane do wykrywania substancji o właściwościach mutagennych w' teście Amcsa (bakterie te bardziej szczegółow o zostały opisane w rozdziale dotyczącym mutagenezy).

Saccharomyces cerevisiae - to prosty jednokomórkowy organizm eukariotyczny należący do drożdży, wykorzystywany przy produkcji chleba. piw^fa i wina. Prace prowadzone na drożdżach pozwoliły poznać podstawy cyklu komórkowego, które są tak ważne dla badań procesów nowotworowych.

Spośród organizmów' eukariotycznych drożdże piekarnicze mają jeden z najmniejszych genomów, składający się z nieco ponad 13 Mpz, rozmieszczonych w 16 chromosomach. Jest on zaledwie trzykrotnie w iększy od genomu E. coli i zawiera około 5800 genów. Jeszcze w latach