كيفية تحويل كائن حي إلى نموذج كائن حي في 10 خطوات ‘سهلة’

الملخص: تم تحقيق العديد من الاكتشافات البيولوجية الهامة في القرن العشرين باستخدام ستة أنواع فقط: بكتيريا الإشريكية القولونية، خميرة Saccharomyces cerevisiae و Schizosaccharomyces pombe، ديدان Caenorhabditis elegans، ذباب Drosophila melanogaster و فئران Mus musculus. تم الحصول على فهمنا الجزيئي لدورة انقسام الخلايا، والتطور الجنيني، والساعات البيولوجية والأيض من خلال التحليل الجيني باستخدام هذه الأنواع. ومع ذلك، لم تبدأ 'الستة الكبار' كنماذج جينية (يسمى بعد ذلك 'نماذج الكائنات الحية')، فكيف نضجت لتصبح أنظمة قوية؟ أولاً، هذه النماذج الكائنية هي أحياء مستوطنة للبشر: إنها البكتيريا في أمعائنا، والخميرة في بيرة وخبزنا، والديدان في كومة الكومبوست لدينا، والذباب في مطابخنا، والفئران في جدراننا. بسبب ذلك، يتم تربيها في المختبر بشكل رخيص وسهل وسريع، بالإضافة إلى كونها قابلة للتحليل الجيني. كيف ولماذا ينبغي علينا إضافة أنواع إضافية إلى هذه القائمة؟ نحن نرى أن الأنواع المتخصصة ستكشف أسرار جديدة في مجالات هامة من البيولوجيا وأن التقدم التكنولوجي الحديث مثل تسلسل الجيل التالي وتحرير الجينوم CRISPR-Cas9 يجعل الوقت مناسباً للانتقال إلى ما بعد الستة الكبار. في هذه المراجعة، نرسم مساراً من 10 خطوات نحو هذا الهدف، باستخدام تجربتنا الخاصة مع بعوض Aedes aegypti، الذي طورناه إلى نموذج كائن حي لعلم الأعصاب في عقد واحد. تتطلب الرؤى حول بيولوجيا هذا الناقل المميت أن نعمل مع البعوض نفسه بدلاً من نمذجة بيولوجيته في نوع آخر.