stringtranslate.com

Модель организма

Escherichia coli — это грамотрицательный прокариотический модельный организм.
Drosophila melanogaster , один из самых известных объектов генетических экспериментов
Saccharomyces cerevisiae — один из наиболее интенсивно изучаемых эукариотических модельных организмов в молекулярной и клеточной биологии.

Модельный организм — это нечеловеческий вид , который тщательно изучается для понимания конкретных биологических явлений, с ожиданием того, что открытия, сделанные в модельном организме, дадут представление о работе других организмов. [1] [2] Модельные организмы широко используются для исследования человеческих болезней , когда эксперименты на людях были бы неосуществимы или неэтичны . [3] Эта стратегия стала возможной благодаря общему происхождению всех живых организмов, а также сохранению метаболических и эволюционных путей и генетического материала в ходе эволюции . [4]

Исследования с использованием животных моделей были центральными для большинства достижений современной медицины. [5] [6] [7] Они внесли большую часть базовых знаний в такие области, как человеческая физиология и биохимия , и сыграли значительную роль в таких областях, как нейронаука и инфекционные заболевания . [8] [9] Результаты включали почти полную ликвидацию полиомиелита и развитие трансплантации органов , и принесли пользу как людям, так и животным. [5] [10] С 1910 по 1927 год работа Томаса Ханта Моргана с плодовой мушкой Drosophila melanogaster определила хромосомы как вектор наследования генов, [11] [12] и Эрик Кандель писал, что открытия Моргана «помогли превратить биологию в экспериментальную науку». [13] Исследования на модельных организмах привели к дальнейшим достижениям в медицине, таким как производство дифтерийного антитоксина [14] [15] и открытие в 1922 году инсулина [16] и его использование для лечения диабета, который ранее означал смерть. [17] Современные общие анестетики, такие как галотан , также были разработаны в ходе исследований на модельных организмах и необходимы для современных сложных хирургических операций. [18] Другие достижения в медицине и методы лечения 20-го века, которые основывались на исследованиях, проведенных на животных, включают методы трансплантации органов , [19] [20] [21] [22] аппарат искусственного кровообращения, [23] антибиотики , [24] [25] [26] и вакцину против коклюша . [27]

При исследовании человеческих болезней модельные организмы позволяют лучше понять процесс заболевания без дополнительного риска причинения вреда реальному человеку. Вид модельного организма обычно выбирается таким образом, чтобы он реагировал на болезнь или ее лечение способом, напоминающим физиологию человека , хотя при обобщении с одного организма на другой следует проявлять осторожность. [28] Однако многие лекарства, методы лечения и излечения человеческих болезней разрабатываются частично под руководством животных моделей. [29] [30] Также были разработаны методы лечения болезней животных, в том числе бешенства , [31] сибирской язвы , [31] сапа , [31] вируса иммунодефицита кошек (ВИК), [32] туберкулеза , [31] техасской лихорадки крупного рогатого скота, [31] классической чумы свиней (свиной холеры), [31] сердечного червя и других паразитарных инфекций . [33] Эксперименты на животных по-прежнему необходимы для биомедицинских исследований [34] и используются с целью решения таких медицинских проблем, как болезнь Альцгеймера [35] , СПИД [36] , рассеянный склероз [37] , повреждение спинного мозга, многие головные боли [38] и другие состояния, для которых не существует пригодной модели in vitro .

Модельные организмы взяты из всех трех доменов жизни, а также вирусы . Одной из первых модельных систем для молекулярной биологии была бактерия Escherichia coli ( E. coli ), распространенный компонент пищеварительной системы человека. Мышь ( Mus musculus ) широко использовалась в качестве модельного организма и связана со многими важными биологическими открытиями 20-го и 21-го веков. [39] Другие примеры включают пекарские дрожжи ( Saccharomyces cerevisiae ), вирус фага T4 , плодовую мушку Drosophila melanogaster , цветковое растение Arabidopsis thaliana и морских свинок ( Cavia porcellus ). Несколько бактериальных вирусов ( бактериофагов ), которые заражают E. coli, также были очень полезны для изучения структуры генов и регуляции генов (например, фаги Lambda и T4 ). [40] Модели заболеваний делятся на три категории: гомологичные животные имеют те же причины, симптомы и варианты лечения, что и люди, страдающие тем же заболеванием, изоморфные животные имеют те же симптомы и методы лечения, а прогностические модели похожи на конкретное заболевание человека только в нескольких аспектах, но полезны для выделения и прогнозирования механизмов набора признаков заболевания. [41]

История

Использование животных в исследованиях восходит к Древней Греции , когда Аристотель (384–322 до н. э.) и Эрасистрат (304–258 до н. э.) были одними из первых, кто проводил эксперименты на живых животных. [42] Открытия XVIII и XIX веков включали использование Антуаном Лавуазье морской свинки в калориметре для доказательства того, что дыхание является формой горения, и демонстрацию Луи Пастером микробной теории болезней в 1880-х годах с использованием сибирской язвы у овец. [43]

Исследования с использованием животных моделей были центральными для большинства достижений современной медицины. [5] [6] [7] Они внесли большую часть базовых знаний в такие области, как человеческая физиология и биохимия , и сыграли значительную роль в таких областях, как нейронаука и инфекционные заболевания . [8] [9] Например, результаты включали почти полную ликвидацию полиомиелита и развитие трансплантации органов , и принесли пользу как людям, так и животным. [5] [10] С 1910 по 1927 год работа Томаса Ханта Моргана с плодовой мушкой Drosophila melanogaster определила хромосомы как вектор наследования генов. [11] [12] Дрозофила стала одним из первых и в течение некоторого времени наиболее широко используемых модельных организмов, [44] и Эрик Кандель писал, что открытия Моргана «помогли превратить биологию в экспериментальную науку». [13] D. melanogaster остается одним из наиболее широко используемых модельных организмов эукариот. В тот же период времени исследования генетики мышей в лаборатории Уильяма Эрнеста Касла в сотрудничестве с Эбби Латроп привели к созданию инбредной линии мышей DBA («разбавленная, коричневая и не агути») и систематическому созданию других инбредных линий. [45] [46] С тех пор мышь широко использовалась в качестве модельного организма и связана со многими важными биологическими открытиями 20-го и 21-го веков. [39]

В конце 19 века Эмиль фон Беринг выделил дифтерийный токсин и продемонстрировал его действие на морских свинках. Затем он разработал антитоксин против дифтерии у животных, а затем и у людей, что привело к появлению современных методов иммунизации и в значительной степени положило конец дифтерии как опасному заболеванию. [14] Дифтерийный антитоксин широко увековечен в гонке Айдитарод, которая была смоделирована после доставки антитоксина в ходе сывороточного пробега 1925 года в Ном . Успех исследований на животных в производстве дифтерийного антитоксина также был приписан к причине упадка оппозиции к исследованиям на животных в Соединенных Штатах в начале 20 века. [15]

Последующие исследования на модельных организмах привели к дальнейшим медицинским достижениям, таким как исследования Фредерика Бантинга на собаках, которые определили, что изоляты панкреатической секреции могут быть использованы для лечения собак с диабетом . Это привело к открытию инсулина в 1922 году (совместно с Джоном Маклеодом ) [16] и его использованию для лечения диабета, который ранее означал смерть. [17] Исследования Джона Кейда на морских свинках открыли противосудорожные свойства солей лития, [47] что произвело революцию в лечении биполярного расстройства , заменив предыдущие методы лечения лоботомией или электросудорожной терапией. Современные общие анестетики, такие как галотан и родственные ему соединения, также были разработаны в ходе исследований на модельных организмах и необходимы для современных сложных хирургических операций. [18] [48]

В 1940-х годах Джонас Солк использовал исследования на макаках-резусах для выделения наиболее вирулентных форм вируса полиомиелита , [49] что привело к созданию им вакцины против полиомиелита . Вакцина, которая стала общедоступной в 1955 году, снизила заболеваемость полиомиелитом в 15 раз в Соединенных Штатах в течение следующих пяти лет. [50] Альберт Сабин улучшил вакцину, передав вирус полиомиелита животным-носителям, включая обезьян; вакцина Сабина была произведена для массового потребления в 1963 году и фактически искоренила полиомиелит в Соединенных Штатах к 1965 году. [51] Было подсчитано, что разработка и производство вакцин потребовали использования 100 000 макак-резусов, при этом от каждой обезьяны было получено 65 доз вакцины. В 1992 году Сабин писал: «Без использования животных и людей было бы невозможно получить важные знания, необходимые для предотвращения множества страданий и преждевременной смерти не только среди людей, но и среди животных». [52]

Другие медицинские достижения и методы лечения 20-го века, которые основывались на исследованиях, проведенных на животных, включают методы пересадки органов , [19] [20] [21] [22] аппарат искусственного кровообращения, [23] антибиотики , [24] [25] [26] и вакцину против коклюша . [27] Также были разработаны методы лечения болезней животных, в том числе бешенства , [31] сибирской язвы , [31] сапа , [31] вируса иммунодефицита кошек (ВИК), [32] туберкулеза , [31] техасской лихорадки крупного рогатого скота, [31] классической чумы свиней (свиной холеры), [31] сердечного червя и других паразитарных инфекций . [33] Эксперименты на животных по-прежнему необходимы для биомедицинских исследований [34] и используются с целью решения таких медицинских проблем, как болезнь Альцгеймера, [35] СПИД, [36] [53] [54] рассеянный склероз, [37] повреждение спинного мозга, многие головные боли [38] и другие состояния, для которых не существует пригодной модели in vitro .

Выбор

Модели — это организмы с богатством биологических данных, которые делают их привлекательными для изучения в качестве примеров других видов и/или природных явлений, которые сложнее изучать напрямую. Постоянное исследование этих организмов фокусируется на широком спектре экспериментальных методов и целей из самых разных уровней биологии — от экологии , поведения и биомеханики до крошечного функционального масштаба отдельных тканей , органелл и белков . Запросы о ДНК организмов классифицируются как генетические модели (с коротким временем генерации, такие как плодовая мушка и нематода ), экспериментальные модели и модели геномной экономии, исследующие центральное положение в эволюционном дереве. [55] Исторически модельные организмы включают в себя несколько видов с обширными данными геномных исследований, такие как модельные организмы NIH. [56]

Часто модельные организмы выбираются на основе того, что они поддаются экспериментальной манипуляции. Обычно это включает такие характеристики, как короткий жизненный цикл , методы генетической манипуляции ( инбредные штаммы, линии стволовых клеток и методы трансформации ) и неспециализированные жизненные требования. Иногда структура генома облегчает секвенирование генома модельного организма, например, будучи очень компактной или имея низкую долю мусорной ДНК (например, дрожжи , арабидопсис или рыба-собака ). [57]

Когда исследователи ищут организм для использования в своих исследованиях, они ищут несколько признаков. Среди них размер, время генерации , доступность, манипуляция, генетика, сохранение механизмов и потенциальная экономическая выгода. Поскольку сравнительная молекулярная биология стала более распространенной, некоторые исследователи искали модельные организмы из более широкого ассортимента линий на древе жизни .

Филогения и генетическое родство

Основной причиной использования модельных организмов в исследованиях является эволюционный принцип, согласно которому все организмы имеют некоторую степень родства и генетического сходства из-за общего происхождения . Таким образом, изучение таксономических человеческих родственников может предоставить большой объем информации о механизмах и заболеваниях в организме человека, которая может быть полезна в медицине. [ необходима цитата ]

Различные филогенетические деревья для позвоночных были построены с использованием сравнительной протеомики , генетики, геномики, а также геохимической и ископаемой летописи. [58] Эти оценки говорят нам, что люди и шимпанзе в последний раз имели общего предка около 6 миллионов лет назад (млн лет назад). Как наши ближайшие родственники, шимпанзе имеют большой потенциал, чтобы рассказать нам о механизмах заболеваний (и о том, какие гены могут отвечать за человеческий интеллект). Однако шимпанзе редко используются в исследованиях и защищены от высокоинвазивных процедур. Грызуны являются наиболее распространенными животными-моделями. Филогенетические деревья оценивают, что люди и грызуны в последний раз имели общего предка ~80-100 млн лет назад. [59] [60] Несмотря на это отдаленное разделение, люди и грызуны имеют гораздо больше сходств, чем различий. Это связано с относительной стабильностью больших частей генома, что делает использование позвоночных животных особенно продуктивным. [ необходима цитата ]

Геномные данные используются для проведения тесных сравнений между видами и определения степени родства. Люди разделяют около 99% своего генома с шимпанзе [61] [62] (98,7% с бонобо) [63] и более 90% с мышью. [60] При такой большой части генома, сохраняющейся у разных видов, довольно впечатляюще, что различия между людьми и мышами можно объяснить примерно шестью тысячами генов (из ~30 000 в общей сложности). Ученые смогли воспользоваться этими сходствами при создании экспериментальных и прогностических моделей человеческих заболеваний. [ необходима цитата ]

Использовать

Существует множество модельных организмов. Одной из первых модельных систем для молекулярной биологии была бактерия Escherichia coli , распространенный компонент пищеварительной системы человека. Несколько бактериальных вирусов ( бактериофагов ), которые инфицируют E. coli , также были очень полезны для изучения структуры генов и регуляции генов (например, фаги Lambda и T4 ). Однако ведутся споры о том, следует ли классифицировать бактериофаги как организмы, поскольку у них отсутствует метаболизм и они зависят от функций клеток-хозяев для размножения. [64]

В эукариотах несколько дрожжей, в частности Saccharomyces cerevisiae («пекарские» или «почковые» дрожжи), широко использовались в генетике и клеточной биологии , в основном потому, что их быстро и легко выращивать. Клеточный цикл у простых дрожжей очень похож на клеточный цикл у людей и регулируется гомологичными белками. Плодовая мушка Drosophila melanogaster изучается, опять же, потому, что ее легко выращивать для животного, у нее есть различные видимые врожденные признаки и есть политенная (гигантская) хромосома в ее слюнных железах, которую можно исследовать под световым микроскопом. Круглый червь Caenorhabditis elegans изучается, потому что у него есть четко определенные модели развития, включающие фиксированное количество клеток, и его можно быстро проанализировать на предмет аномалий. [65]

Модели заболеваний

Животные модели, используемые в исследовании, могут иметь существующее, врожденное или вызванное заболевание или травму, которые похожи на состояние человека. Эти условия испытаний часто называют животными моделями заболеваний . Использование животных моделей позволяет исследователям исследовать состояния заболеваний способами, которые были бы недоступны для пациента-человека, выполняя процедуры на нечеловеческом животном, которые подразумевают уровень вреда, который не считался бы этичным для нанесения человеку.

Лучшие модели заболеваний схожи по этиологии (механизму возникновения) и фенотипу (признакам и симптомам) с человеческим эквивалентом. Однако сложные человеческие заболевания часто можно лучше понять в упрощенной системе, в которой отдельные части процесса заболевания изолированы и изучены. Например, поведенческие аналоги тревоги или боли у лабораторных животных могут быть использованы для скрининга и тестирования новых препаратов для лечения этих состояний у людей. Исследование 2000 года показало, что модели животных совпадали (совпадали по истинно положительным и ложноотрицательным результатам) с человеческой токсичностью в 71% случаев, с 63% только для негрызунов и 43% только для грызунов. [66]

В 1987 году Дэвидсон и др. предположили, что выбор модели животного для исследования должен основываться на девяти соображениях. К ним относятся:

1) пригодность в качестве аналога, 2) возможность передачи информации, 3) генетическая однородность организмов, где это применимо, 4) фоновые знания биологических свойств, 5) стоимость и доступность, 6) обобщаемость результатов, 7) простота и адаптируемость к экспериментальным манипуляциям, 8) экологические последствия и 9) этические аспекты. [67]

Животные модели можно классифицировать как гомологичные, изоморфные или предиктивные. Животные модели можно также более широко классифицировать на четыре категории: 1) экспериментальные, 2) спонтанные, 3) отрицательные, 4) сироты. [68]

Экспериментальные модели наиболее распространены. Они относятся к моделям заболеваний, которые напоминают человеческие состояния по фенотипу или реакции на лечение, но искусственно вызваны в лаборатории. Вот некоторые примеры:

Спонтанные модели относятся к заболеваниям, которые аналогичны человеческим состояниям, которые естественным образом возникают у изучаемого животного. Эти модели редки, но информативны. Отрицательные модели по сути относятся к контрольным животным, которые полезны для проверки экспериментального результата. Сиротские модели относятся к заболеваниям, для которых нет человеческих аналогов и которые возникают исключительно у изучаемого вида. [68]

Расширение знаний о геномах нечеловекообразных приматов и других млекопитающих , генетически близких к человеку, позволяет производить генетически модифицированные ткани и органы животных и даже виды животных, у которых проявляются человеческие заболевания, что обеспечивает более надежную модель человеческих заболеваний в модели животных.

Модели животных, наблюдаемые в науках психологии и социологии, часто называют моделями поведения животных . Трудно построить модель животных, которая идеально воспроизводит симптомы депрессии у пациентов. Депрессия, как и другие психические расстройства , состоит из эндофенотипов [83] , которые можно воспроизводить независимо и оценивать на животных. Идеальная модель животных дает возможность понять молекулярные , генетические и эпигенетические факторы, которые могут привести к депрессии. Используя модели животных, можно изучить основные молекулярные изменения и причинно-следственную связь между генетическими или экологическими изменениями и депрессией, что позволит лучше понять патологию депрессии. Кроме того, модели депрессии животных незаменимы для выявления новых методов лечения депрессии. [84] [85]

Важные модельные организмы

Модельные организмы взяты из всех трех доменов жизни, а также вирусов . Наиболее широко изученным прокариотическим модельным организмом является Escherichia coli ( E. coli ), который интенсивно изучается уже более 60 лет. Это распространенная грамотрицательная кишечная бактерия, которую можно легко и недорого выращивать и культивировать в лабораторных условиях. Это наиболее широко используемый организм в молекулярной генетике , и важный вид в областях биотехнологии и микробиологии , где он служил организмом-хозяином для большинства работ с рекомбинантной ДНК . [86]

Простые модельные эукариоты включают пекарские дрожжи ( Saccharomyces cerevisiae ) и делящиеся дрожжи ( Schizosaccharomyces pombe ), которые имеют много общих черт с высшими клетками, включая клетки человека. Например, у дрожжей было обнаружено много генов клеточного деления , которые имеют решающее значение для развития рака . Chlamydomonas reinhardtii , одноклеточная зеленая водоросль с хорошо изученной генетикой, используется для изучения фотосинтеза и подвижности . C. reinhardtii имеет много известных и картированных мутантов и экспрессированных тегов последовательностей, и существуют передовые методы генетической трансформации и отбора генов. [87] Dictyostelium discoideum используется в молекулярной биологии и генетике и изучается как пример клеточной коммуникации , дифференциации и запрограммированной смерти клеток .

Лабораторные мыши , широко используемые в медицинских исследованиях.

Среди беспозвоночных плодовая мушка Drosophila melanogaster известна как объект генетических экспериментов Томаса Ханта Моргана и других. Их легко выращивать в лаборатории, с быстрыми поколениями, высокой плодовитостью , небольшим количеством хромосом и легко индуцируемыми наблюдаемыми мутациями. [88] Нематода Caenorhabditis elegans используется для понимания генетического контроля развития и физиологии. Она была впервые предложена в качестве модели для развития нейронов Сиднеем Бреннером в 1963 году и с тех пор широко использовалась во многих различных контекстах. [89] [90] C. elegans был первым многоклеточным организмом, геном которого был полностью секвенирован, и по состоянию на 2012 год единственным организмом, у которого был завершен коннектом (нейронная «схема соединений»). [91] [92]

Arabidopsis thaliana в настоящее время является самым популярным модельным растением. Его небольшой рост и короткое время генерации способствуют быстрым генетическим исследованиям, [93] и было картировано множество фенотипических и биохимических мутантов. [93] A. thaliana был первым растением, геном которого был секвенирован . [93]

Среди позвоночных морские свинки ( Cavia porcellus ) использовались Робертом Кохом и другими ранними бактериологами в качестве хозяина для бактериальных инфекций, став синонимом «лабораторного животного», но сегодня они используются реже. Классической моделью позвоночного в настоящее время является мышь ( Mus musculus ). Существует множество инбридинговых штаммов, а также линий, отобранных по определенным признакам, часто представляющим медицинский интерес, например, размер тела, ожирение, мускулатура и произвольное поведение бега в колесе . [94] Крыса ( Rattus norvegicus ) особенно полезна в качестве токсикологической модели, а также в качестве неврологической модели и источника первичных клеточных культур из-за большего размера органов и суборганеллярных структур по сравнению с мышью, в то время как яйца и эмбрионы Xenopus tropicalis и Xenopus laevis (африканская когтистая лягушка) используются в биологии развития, клеточной биологии, токсикологии и нейронауке. [95] [96] Аналогично, данио-рерио ( Danio rerio ) имеет почти прозрачное тело на ранних стадиях развития, что обеспечивает уникальный визуальный доступ к внутренней анатомии животного в этот период времени. Данио-рерио используются для изучения развития, токсикологии и токсикопатологии, [97] специфических функций генов и ролей сигнальных путей.

Другие важные модельные организмы и некоторые из их применений включают: фаг Т4 (вирусная инфекция), Tetrahymena thermophila (внутриклеточные процессы), кукуруза ( транспозоны ), гидры ( регенерация и морфогенез ), [98] кошки (нейрофизиология), куры (развитие), собаки (дыхательная и сердечно-сосудистая системы), Nothobranchius furzeri (старение), [99] нечеловеческие приматы, такие как макаки-резусы и шимпанзе ( гепатит , ВИЧ , болезнь Паркинсона , когнитивные функции и вакцины ) и хорьки ( SARS-CoV-2 ) [100]

Избранные модельные организмы

Организмы, представленные ниже, стали модельными организмами, поскольку они облегчают изучение определенных признаков или из-за их генетической доступности. Например, E. coli был одним из первых организмов, для которых были разработаны генетические методы, такие как трансформация или генетическая манипуляция .

Геномы всех модельных видов были секвенированы , включая их митохондриальные / хлоропластные геномы. Базы данных модельных организмов существуют для того, чтобы предоставить исследователям портал, из которого можно загрузить последовательности (ДНК, РНК или белок) или получить доступ к функциональной информации о конкретных генах, например, субклеточной локализации продукта гена или его физиологической роли.

Ограничения

Многие модели животных, выступающие в качестве подопытных в биомедицинских исследованиях, такие как крысы и мыши, могут быть избирательно малоподвижными , страдать ожирением и не переносить глюкозу . Это может затруднять их использование для моделирования метаболических процессов и заболеваний человека, поскольку на них может влиять потребление энергии в рационе и физические упражнения . [119] Аналогичным образом, существуют различия между иммунными системами модельных организмов и людей, которые приводят к значительно измененным реакциям на раздражители, [120] [121] [122] хотя основные принципы функционирования генома могут быть одинаковыми. [122] Скудная среда внутри стандартных лабораторных клеток лишает подопытных животных умственных и физических проблем, необходимых для здорового эмоционального развития. [123] Некоторые утверждают, что без ежедневного разнообразия, рисков и вознаграждений, а также сложных условий модели животных являются нерелевантными моделями человеческого опыта. [124]

Мыши отличаются от людей несколькими иммунными свойствами: мыши более устойчивы к некоторым токсинам , чем люди; имеют более низкую общую фракцию нейтрофилов в крови , более низкую ферментативную способность нейтрофилов , более низкую активность системы комплемента и другой набор пентраксинов, участвующих в воспалительном процессе ; и не имеют генов для важных компонентов иммунной системы, таких как IL-8 , IL-37 , TLR10 , ICAM-3 и т. д. [76] Лабораторные мыши, выращенные в условиях , свободных от специфических патогенов (SPF), обычно имеют довольно незрелую иммунную систему с дефицитом Т-клеток памяти . Эти мыши могут иметь ограниченное разнообразие микробиоты , что напрямую влияет на иммунную систему и развитие патологических состояний. Более того, персистирующие вирусные инфекции (например, герпесвирусы ) активируются у людей, но не у мышей SPF , с септическими осложнениями и могут изменять устойчивость к бактериальным коинфекциям . «Грязные» мыши, возможно, лучше подходят для имитации человеческих патологий. Кроме того, в подавляющем большинстве исследований используются инбредные линии мышей, в то время как человеческая популяция неоднородна, что указывает на важность исследований на межлинейных гибридных, аутбредных и нелинейных мышах. [76]

Непреднамеренная предвзятость

Некоторые исследования показывают, что неадекватные опубликованные данные по испытаниям на животных могут привести к невоспроизводимым исследованиям, с отсутствующими подробностями о том, как проводятся эксперименты, опущенными в опубликованных работах или различиями в испытаниях, которые могут внести предвзятость. Примеры скрытой предвзятости включают исследование 2014 года из Университета Макгилла в Монреале, Канада , которое предполагает, что мыши, с которыми работали мужчины, а не женщины, показали более высокий уровень стресса. [125] [126] [127] Другое исследование, проведенное в 2016 году, показало, что микробиом кишечника у мышей может оказывать влияние на научные исследования. [128]

Альтернативы

Этические проблемы, а также стоимость, обслуживание и относительная неэффективность исследований на животных стимулировали разработку альтернативных методов изучения болезней. Культура клеток или исследования in vitro предоставляют альтернативу, которая сохраняет физиологию живой клетки, но не требует жертвоприношения животного для механистических исследований. Человеческие индуцируемые плюрипотентные стволовые клетки могут [ требуется цитата ] также пролить свет на новые механизмы понимания рака и регенерации клеток. Исследования с помощью визуализации (такие как МРТ или ПЭТ) позволяют проводить неинвазивное исследование людей. Последние достижения в области генетики и геномики позволяют идентифицировать гены, связанные с болезнями, которые могут быть направлены на терапию.

Многие биомедицинские исследователи утверждают, что при изучении сложных взаимодействий в патологии заболеваний или методах их лечения нет замены живому организму. [129] [130]

Этика

Дебаты об этическом использовании животных в исследованиях начались, по крайней мере, в 1822 году, когда британский парламент под давлением британских и индийских интеллектуалов принял первый закон о защите животных, предотвращающий жестокое обращение с крупным рогатым скотом. [131] За этим последовал Закон о жестоком обращении с животными 1835 и 1849 годов, который криминализировал жестокое обращение, перегон и пытки животных. В 1876 году под давлением Национального общества против вивисекции Закон о жестоком обращении с животными был изменен, включив в него положения, регулирующие использование животных в исследованиях. Этот новый закон предусматривал, что 1) эксперименты должны быть доказаны как абсолютно необходимые для обучения или для спасения или продления человеческой жизни; 2) животные должны быть надлежащим образом анестезированы; и 3) животные должны быть убиты сразу же после завершения эксперимента. Сегодня эти три принципа являются центральными в законах и руководящих принципах, регулирующих использование животных и исследования. В США Закон о защите животных 1970 года (см. также Закон о защите лабораторных животных ) устанавливает стандарты использования и ухода за животными в исследованиях. Этот закон обеспечивается программой APHIS по уходу за животными. [132]

В академических условиях, в которых финансирование NIH используется для исследований на животных, учреждения управляются Управлением по защите лабораторных животных NIH (OLAW). На каждом объекте руководящие принципы и стандарты OLAW поддерживаются местным наблюдательным советом, который называется Комитетом по уходу и использованию институциональных животных (IACUC). Все лабораторные эксперименты с участием живых животных проверяются и одобряются этим комитетом. В дополнение к доказательству потенциальной пользы для здоровья человека, минимизации боли и страданий, а также своевременной и гуманной эвтаназии, экспериментаторы должны обосновать свои протоколы, основанные на принципах замены, сокращения и уточнения. [133]

«Замена» относится к усилиям по привлечению альтернатив использованию животных. Это включает использование компьютерных моделей, неживых тканей и клеток, а также замену животных «высшего порядка» (приматов и млекопитающих) животными «низшего» порядка (например, холоднокровными животными, беспозвоночными) везде, где это возможно. [134]

«Сокращение» относится к усилиям по минимизации числа животных, используемых в ходе эксперимента, а также предотвращению ненужного повторения предыдущих экспериментов. Для удовлетворения этого требования применяются математические расчеты статистической мощности для определения минимального числа животных, которые могут быть использованы для получения статистически значимого экспериментального результата.

«Усовершенствование» относится к усилиям, направленным на то, чтобы сделать экспериментальный дизайн максимально безболезненным и эффективным, чтобы свести к минимуму страдания каждого подопытного животного.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Филдс, С.; Джонстон, М. (2005-03-25). «БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ: Куда ведут исследования модельных организмов?». Science . 307 (5717): 1885–1886. doi :10.1126/science.1108872. PMID  15790833. S2CID  82519062.
  2. ^ Гриффитс, EC (2010) Что такое модель? Архивировано 12 марта 2012 г., в Wayback Machine
  3. ^ Фокс, Майкл Аллен (1986). Дело об экспериментах на животных: эволюционная и этическая перспектива. Беркли и Лос-Анджелес, Калифорния: Издательство Калифорнийского университета. ISBN 978-0-520-05501-8. OCLC  11754940 – через Google Книги.
  4. ^ Allmon, Warren D.; Ross, Robert M. (декабрь 2018 г.). «Эволюционные остатки как широкодоступные доказательства эволюции: структура аргумента для применения в эволюционном образовании». Эволюция: образование и пропаганда . 11 (1): 1. doi : 10.1186/s12052-017-0075-1 . S2CID  29281160.
  5. ^ abcd Королевское медицинское общество (13 мая 2015 г.). «Заявление о позиции Королевского общества по использованию животных в исследованиях». От антибиотиков и инсулина до переливания крови и лечения рака или ВИЧ, практически каждое медицинское достижение прошлого века напрямую или косвенно зависело от исследований с использованием животных, включая ветеринарию.
  6. ^ ab Национальный исследовательский совет и Институт медицины (1988). Использование лабораторных животных в биомедицинских и поведенческих исследованиях. National Academies Press. стр. 37. ISBN 9780309038393. NAP:13195. Методы научного исследования значительно снизили заболеваемость людей и существенно увеличили продолжительность жизни. Эти результаты были получены в основном с помощью экспериментальных методов, основанных частично на использовании животных.
  7. ^ ab Lieschke, Graham J.; Currie, Peter D. (май 2007 г.). «Животные модели человеческих заболеваний: зебровые рыбки появляются на виду». Nature Reviews Genetics . 8 (5): 353–367. doi :10.1038/nrg2091. PMID  17440532. S2CID  13857842. Биомедицинские исследования зависят от использования животных моделей для понимания патогенеза человеческих заболеваний на клеточном и молекулярном уровне и для предоставления систем для разработки и тестирования новых методов лечения.
  8. ^ ab Национальный исследовательский совет и Институт медицины (1988). Использование лабораторных животных в биомедицинских и поведенческих исследованиях. National Academies Press. стр. 27. ISBN 9780309038393. NAP: 13195. Исследования на животных являются неотъемлемой частью каждой области медицинских исследований и имеют решающее значение для приобретения базовых знаний в области биологии.
  9. ^ ab Хау и Шапиро 2011:
    • Jann Hau; Steven J. Schapiro (2011). Справочник по лабораторным животным, том I, третье издание: основные принципы и методы. CRC Press. стр. 2. ISBN 978-1-4200-8456-6. Исследования на животных сыграли ключевую роль в понимании инфекционных заболеваний, неврологии, физиологии и токсикологии. Экспериментальные результаты исследований на животных послужили основой для многих ключевых биомедицинских прорывов.
    • Jann Hau; Steven J. Schapiro (2011). Справочник по лабораторным животным, том II, третье издание: Модели животных. CRC Press. стр. 1. ISBN 978-1-4200-8458-0. Большая часть наших базовых знаний о биохимии, физиологии, эндокринологии и фармакологии человека была получена в результате первоначальных исследований механизмов на животных моделях.
  10. ^ ab Institute of Medicine (1991). Наука, медицина и животные . National Academies Press. стр. 3. ISBN 978-0-309-56994-1... без этих фундаментальных знаний большинство клинических достижений, описанных на этих страницах, не состоялись бы.
  11. ^ ab "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1933 года". Nobel Web AB . Получено 20 июня 2015 г.
  12. ^ ab "Томас Хант Морган и его наследие". Nobel Web AB . Получено 20 июня 2015 г.
  13. ^ ab Kandel, Eric. 1999. «Гены, хромосомы и истоки современной биологии», Columbia Magazine
  14. ^ ab Беринг Нобель Биография
  15. ^ ab Документы Уолтера Б. Кэннона, Американское философское общество Архивировано 14 августа 2009 г., на Wayback Machine
  16. ^ ab Открытие инсулина Архивировано 30 сентября 2009 г. на Wayback Machine
  17. ^ ab Thompson bio ref Архивировано 10.02.2009 на Wayback Machine
  18. ^ ab Raventos J (1956) Br J Pharmacol 11, 394
  19. ^ ab Carrel A (1912) Surg. Gynec. Obst. 14: стр. 246
  20. ^ ab Williamson C (1926) J. Urol. 16: стр. 231
  21. ^ ab Woodruff H & Burg R (1986) в «Открытиях в фармакологии», том 3, изд. Parnham & Bruinvels, Elsevier, Амстердам
  22. ^ ab Мур Ф (1964) Давать и брать: развитие трансплантации тканей . Saunders, Нью-Йорк
  23. ^ ab Gibbon JH (1937) Arch. Surg. 34, 1105
  24. ^ ab [1] Некролог Хиншоу
  25. ^ ab [2] Стрептомицин
  26. ^ ab Флеминг А (1929) Br J Exp Path 10, 226
  27. ^ ab Medical Research Council (1956) Br. Med. J. 2: стр. 454
  28. ^ Slack, Jonathan MW (2013). Essential Developmental Biology . Oxford: Wiley-Blackwell. OCLC  785558800.
  29. ^ Чакраборти, Чиранджиб; Хсу, Чи; Вэнь, Чжи; Линь, Чанг; Агорамурти, Говиндасами (2009-02-01). «Зебрарыбка: Полная модель животных для открытия и разработки лекарств in vivo». Current Drug Metabolism . 10 (2): 116–124. doi :10.2174/138920009787522197. PMID  19275547.
  30. ^ Кари, Г.; Родек, У.; Дикер, А.П. (июль 2007 г.). «Зебрафиш: новая модельная система для изучения заболеваний человека и открытия лекарств». Клиническая фармакология и терапия . 82 (1): 70–80. doi :10.1038/sj.clpt.6100223. PMID  17495877. S2CID  41443542.
  31. ^ abcdefghijkl Справочное руководство по медицинским наукам . William Wood and Co., 1904, под редакцией Albert H. Buck.
  32. ^ ab Pu, Ruiyu; Coleman, James; Coisman, James; Sato, Eiji; Tanabe, Taishi; Arai, Maki; Yamamoto, Janet K (февраль 2005 г.). «Защита вакцины против двух подтипов FIV (Fel-O-Vax® FIV) от гетерологичного изолята подтипа B FIV». Journal of Feline Medicine and Surgery . 7 (1): 65–70. doi :10.1016/j.jfms.2004.08.005. PMC 10911555 . PMID  15686976. S2CID  26525327. 
  33. ^ ab Драйден, М. В.; Пейн, П. А. (2005). «Профилактика паразитов у кошек». Ветеринарная терапия . 6 (3): 260–7. PMID  16299672.
  34. ^ ab Источники:
    • P. Michael Conn (29 мая 2013 г.). Животные модели для изучения болезней человека. Academic Press. стр. 37. ISBN 978-0-12-415912-9... животные модели играют центральную роль в эффективном изучении и разработке методов лечения заболеваний человека.
    • Лишке, Грэм Дж.; Карри, Питер Д. (май 2007 г.). «Животные модели человеческих заболеваний: зебровые рыбки появляются на горизонте». Nature Reviews Genetics . 8 (5): 353–367. doi :10.1038/nrg2091. PMID  17440532. S2CID  13857842. Биомедицинские исследования зависят от использования животных моделей для понимания патогенеза человеческих заболеваний на клеточном и молекулярном уровне и для предоставления систем для разработки и тестирования новых методов лечения.
    • Pierce KH Chow; Robert TH Ng; Bryan E. Ogden (2008). Использование животных моделей в биомедицинских исследованиях: Учебник для исследователя. World Scientific. стр. 1–2. ISBN 978-981-281-202-5. Аргументы относительно того, может ли биомедицинская наука развиваться без использования животных, часто обсуждаются и имеют столько же смысла, как и вопрос о необходимости клинических испытаний перед тем, как новые медицинские методы лечения будут разрешены для широкого использования среди населения [стр. 1] ...модели животных, вероятно, останутся необходимыми до тех пор, пока наука не разработает альтернативные модели и системы, которые будут столь же надежными и надежными [стр. 2].
    • Jann Hau; Steven J. Schapiro (2011). «Вклад лабораторных животных в медицинский прогресс». Справочник по лабораторным животным, том I, третье издание: основные принципы и методы . CRC Press. ISBN 978-1-4200-8456-6. Животные модели необходимы для соединения [современных биологических технологий] для понимания целых организмов, как в здоровом, так и в больном состоянии. В свою очередь, эти исследования животных необходимы для понимания и лечения человеческих болезней [стр. 2] ...Во многих случаях, однако, не будет замены исследованиям на целых животных из-за вовлечения множественных систем тканей и органов как в нормальных, так и в аномальных физиологических состояниях [стр. 15].
    • Королевское медицинское общество (24 мая 2023 г.). "Заявление о позиции Королевского общества по использованию животных в исследованиях". В настоящее время использование животных остается единственным способом для прогресса в некоторых областях исследований.
  35. ^ ab Guela, Changiz; Wu, Chuang-Kuo; Saroff, Daniel; Lorenzo, Alfredo; Yuan, Menglan; Yankner, Bruce A. (июль 1998 г.). «Старение делает мозг уязвимым к нейротоксичности амилоидного β-белка». Nature Medicine . 4 (7): 827–831. doi :10.1038/nm0798-827. PMID  9662375. S2CID  45108486.
  36. ^ ab AIDS Reviews 2005;7:67-83 Исследования антиретровирусных препаратов на нечеловекообразных приматах: достоверная модель животных для инновационных экспериментов по эффективности лекарств и патогенезу. Архивировано 17 декабря 2008 г. в Wayback Machine
  37. ^ ab Jameson, Bradford A.; McDonnell, James M.; Marini, Joseph C.; Korngold, Robert (апрель 1994 г.). «Рационально разработанный аналог CD4 подавляет экспериментальный аллергический энцефаломиелит». Nature . 368 (6473): 744–746. Bibcode :1994Natur.368..744J. doi :10.1038/368744a0. PMID  8152486. S2CID  4370797.
  38. ^ ab Люксютова, AL; Lu CC, Milanesio N; Milanesio, N; King, LA; Guo, N; Wang, Y; Nathans, J; Tessier-Lavigne, M; et al. (2003). "Передне-заднее руководство комиссуральными аксонами с помощью сигнализации Wnt-Frizzled". Science . 302 (5652): 1984–8. Bibcode :2003Sci...302.1984L. doi :10.1126/science.1089610. PMID  14671310. S2CID  39309990.
  39. ^ ab Hedrich, Hans, ed. (2004-08-21). "Домовая мышь как лабораторная модель: историческая перспектива". Лабораторная мышь . Elsevier Science. ISBN 9780080542539.
  40. ^ Града, Айман; Мервис, Джошуа; Фаланга, Винсент (октябрь 2018 г.). «Исследовательские методы упрощены: модели заживления ран на животных». Журнал исследовательской дерматологии . 138 (10): 2095–2105.e1. doi : 10.1016/j.jid.2018.08.005 . PMID  30244718.
  41. ^ "Pinel Глава 6 - Повреждение человеческого мозга и модели животных". Academic.uprm.edu. Архивировано из оригинала 2014-10-13 . Получено 2014-01-10 .
  42. ^ Коэн Б. Дж., Лоу Ф. М. (1984) Лабораторная медицина животных: исторические перспективы в лабораторной медицине животных Academic Press, Inc: Орландо, Флорида, США; Фокс Дж. Г., Коэн Б. Дж., Лоу Ф. М. (редакторы)
  43. ^ Мок М, Фуэ А (2001). «Сибирская язва». Annu. Rev. Microbiol . 55 : 647–71. doi :10.1146/annurev.micro.55.1.647. PMID  11544370.
  44. ^ Колер, Повелители мух , глава 5
  45. ^ Стинсма, Дэвид П.; Кайл Роберт А.; Шампо Марк А. (ноябрь 2010 г.). «Эбби Латроп, «женщина-мышь из Грэнби»: любитель грызунов и пионер случайной генетики». Труды клиники Майо . 85 (11): e83. doi :10.4065/mcp.2010.0647. PMC 2966381. PMID  21061734 . 
  46. ^ Пиллай, Шив. «История иммунологии в Гарварде». Гарвардская медицинская школа:О нас . Гарвардская медицинская школа. Архивировано из оригинала 20 декабря 2013 года . Получено 19 декабря 2013 года .
  47. ^ [3] Джон Кейд и Литий
  48. ^ Whalen FX, Bacon DR & Smith HM (2005) Best Pract Res Clin Anaesthesiol 19, 323
  49. ^ "Разработка медицинской вехи: вакцина Солка против полиомиелита". Архивировано из оригинала 2010-03-11 . Получено 2015-06-20 .Типирование вируса полиомиелита по Солку
  50. ^ "Неустанные усилия по исследованию полиомиелита приносят плоды и возмущение". Архивировано из оригинала 2008-09-05 . Получено 2008-08-23 .Вирус полиомиелита Солка
  51. ^ [4] Архивировано 2011-06-04 в Wayback Machine История вакцины против полиомиелита
  52. ^ "работа по профилактике [полиомиелита] долго задерживалась... из-за вводящих в заблуждение экспериментальных моделей заболевания на обезьянах" | ari.info
  53. ^ PMPA блокирует SIV у обезьян
  54. ^ PMPA — это тенофовир
  55. ^ Что такое модельные организмы? Архивировано 28 октября 2006 г. на Wayback Machine
  56. ^ Модельные организмы NIH Архивировано 22 августа 2007 г. на Wayback Machine
  57. ^ "Model Organisms in Research". Leica Microsystems . Получено 13 октября 2024 г.
  58. ^ Хеджес, С. Блэр (ноябрь 2002 г.). «Происхождение и эволюция модельных организмов». Nature Reviews Genetics . 3 (11): 838–849. doi :10.1038/nrg929. PMID  12415314. S2CID  10956647.
  59. ^ Bejerano, G.; Pheasant, M.; Makunin, I.; Stephen, S.; Kent, WJ; Mattick, JS; Haussler, D. (2004). «Ультраконсервативные элементы в геноме человека» (PDF) . Science . 304 (5675): 1321–1325. Bibcode :2004Sci...304.1321B. CiteSeerX 10.1.1.380.9305 . doi :10.1126/science.1098119. PMID  15131266. S2CID  2790337. 
  60. ^ ab Chinwalla, AT; Waterston, LL; Lindblad-Toh, KD; Birney, GA; Rogers, LA; Abril, RS; Agarwal, TA; Agarwala, LW; Ainscough, ER; Alexandersson, JD; An, TL; Antonarakis, WE; Attwood, JO; Baertsch, MN; Bailey, KH; Barlow, CS; Beck, TC; Berry, B.; Birren, J.; Bloom, E.; Bork, RH; Botcherby, MC; Bray, RK; Brent, SP; Brown, P.; Brown, E.; Bult, B.; Burton, T.; Butler, DG; et al. (2002). «Первоначальное секвенирование и сравнительный анализ генома мыши». Nature . 420 (6915): 520–562. Bibcode : 2002Natur.420..520W. doi : 10.1038/nature01262 . PMID  12466850.
  61. ^ Керер-Савацки, Х.; Купер, Д.Н. (2007). «Понимание недавней эволюции генома человека: выводы из сравнений геномов человека и шимпанзе». Human Mutation . 28 (2): 99–130. doi : 10.1002/humu.20420 . PMID  17024666. S2CID  42037159.
  62. ^ Керер-Савацки, Хильдегард; Купер, Дэвид Н. (2007-01-18). «Структурное расхождение между геномами человека и шимпанзе». Генетика человека . 120 (6): 759–778. doi :10.1007/s00439-006-0270-6. PMID  17066299. S2CID  6484568.
  63. ^ Прюфер, К.; Мунк, К.; Хеллманн, И.; Акаги, К.; Миллер-младший; Валенц, Б.; Корен, С.; Саттон, Г.; Кодира, К.; Винер, Р.; Найт, младший; Малликин, Дж. К.; Мидер, С.Дж.; Понтинг, КП; Лантер, Г.; Хигасино, С.; Хоболт, А.; Дютейл, Дж.; Каракоч, Э.; Алкан, К.; Саджадиан, С.; Катаккио, Чехия; Вентура, М.; Маркес-Боне, Т.; Эйхлер, Э.Э.; Андре, К.; Атенсия, Р.; Мугиша, Л.; Джунхолд, младший; Паттерсон, Н. (2012). «Геном бонобо по сравнению с геномами шимпанзе и человека». Nature . 486 (7404): 527–531. Bibcode : 2012Natur.486..527P. doi : 10.1038/nature11128. PMC 3498939. PMID  22722832. 
  64. ^ Града, Айман; Мервис, Джошуа; Фаланга, Винсент (октябрь 2018 г.). «Исследовательские методы упрощены: модели заживления ран на животных». Журнал исследовательской дерматологии . 138 (10): 2095–2105.e1. doi : 10.1016/j.jid.2018.08.005 . PMID  30244718.
  65. ^ Дуйна, Андреа А.; Миллер, Мэри Э.; Кини, Джилл Б. (май 2014 г.). «Почковые дрожжи для почковых генетиков: практическое руководство по модельной системе Saccharomyces cerevisiae». Генетика . 197 (1): 33–48. doi :10.1534/genetics.114.163188. ISSN  0016-6731. PMC 4012490. PMID 24807111  . 
  66. ^ Олсон, Гарри; Беттон, Грэм; Робинсон, Дениз; Томас, Карлусс; Монро, Аластер; Колая, Джеральд; Лилли, Патрик; Сандерс, Джеймс; Сайпс, Гленн; Бракен, Уильям; Дорато, Майкл; Ван Дин, Коэн; Смит, Питер; Бергер, Брюс; Хеллер, Аллен (август 2000 г.). «Соответствие токсичности фармацевтических препаратов у людей и животных». Regulatory Toxicology and Pharmacology . 32 (1): 56–67. doi :10.1006/rtph.2000.1399. PMID  11029269. S2CID  17158127.
  67. ^ Дэвидсон, МК; Линдси, Дж. Р.; Дэвис, Дж. К. (1987). «Требования и выбор модели животного». Израильский журнал медицинских наук . 23 (6): 551–555. PMID  3312096.
  68. ^ ab Хьюз, HC; Ланг, C. (1978). «Основные принципы выбора видов животных для исследовательских проектов». Клиническая токсикология . 13 (5): 611–621. doi :10.3109/15563657808988266. PMID  750165.
  69. ^ White HS (1997). «Клиническое значение моделей судорог у животных и механизмы исследований действия потенциальных противоэпилептических препаратов». Эпилепсия . 38 Suppl 1 (s1): S9–17. doi : 10.1111/j.1528-1157.1997.tb04523.x . PMID  9092952. S2CID  46126941.
  70. ^ Глушаков, Александр В.; Глушакова, Олена Ю.; Доре, Сильвен; Карни, Пол Р.; Хейс, Рональд Л. (2016). «Животные модели посттравматических припадков и эпилепсии». Модели повреждений центральной нервной системы . Методы в молекулярной биологии. Т. 1462. С. 481–519. doi :10.1007/978-1-4939-3816-2_27. ISBN 978-1-4939-3814-8. PMC  6036905 . PMID  27604735.
  71. ^ Halje P, Tamtè M, Richter U, Mohammed M, Cenci MA, Petersson P (2012). «Леводопа-индуцированная дискинезия тесно связана с резонансными корковыми колебаниями». Journal of Neuroscience . 32 (47): 16541–51. doi :10.1523/JNEUROSCI.3047-12.2012. PMC 6621755 . PMID  23175810. 
  72. ^ Болтон, К. (октябрь 2007 г.). «Трансляция эффективности лекарств из моделей in vivo в заболевания человека с особым акцентом на экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит и рассеянный склероз». Inflammopharmacology . 15 (5): 183–187. doi :10.1007/s10787-007-1607-z. PMID  17943249. S2CID  8366509.
  73. ^ Лекер, Р. Р.; Константини, С. (2002). «Экспериментальные модели фокальной церебральной ишемии: мы уже там?». Исследования и публикации в области нейрохирургии . Acta Neurochirurgica. Приложение. Том 83. С. 55–59. doi :10.1007/978-3-7091-6743-4_10. ISBN 978-3-7091-7399-2. PMID  12442622.
  74. ^ Wang J, Fields J, Doré S (2008). «Разработка улучшенной доклинической мышиной модели внутримозгового кровоизлияния с использованием двойной инфузии аутологичной цельной крови». Brain Res . 1222 : 214–21. doi :10.1016/j.brainres.2008.05.058. PMC 4725309. PMID  18586227 . 
  75. ^ Rynkowski, Michal A; Kim, Grace H; Komotar, Ricardo J; Otten, Marc L; Ducruet, Andrew F; Zacharia, Brad E; Kellner, Christopher P; Hahn, David K; Merkow, Maxwell B; Garrett, Matthew C; Starke, Robert M; Cho, Byung-Moon; Sosunov, Sergey A; Connolly, E Sander (январь 2008 г.). «Модель внутримозгового кровоизлияния на мышах с использованием аутологичной инфузии крови». Nature Protocols . 3 (1): 122–128. doi :10.1038/nprot.2007.513. PMID  18193028. S2CID  22553744.
  76. ^ abc Корнеев, КВ (18 октября 2019 г.). «Модели сепсиса и септического шока на мышах». Молекулярная биология . 53 (5): 704–717. doi : 10.1134/S0026893319050108 . PMID  31661479.
  77. ^ Eibl RH, Kleihues P, Jat PS, Wiestler OD (1994). «Модель примитивных нейроэктодермальных опухолей в трансгенных нейральных трансплантатах, содержащих большой антиген T SV40». Am J Pathol . 144 (3): 556–564. PMC 1887088. PMID  8129041 . 
  78. ^ Radner H, El-Shabrawi Y, Eibl RH, Brüstle O, Kenner L, Kleihues P, Wiestler OD (1993). «Индукция опухолей онкогенами ras и myc в фетальном и неонатальном мозге: модулирующие эффекты стадии развития и дозы ретровируса». Acta Neuropathologica . 86 (5): 456–465. doi :10.1007/bf00228580. PMID  8310796. S2CID  2972931.
  79. ^ Homo-Delarche F, Drexhage HA (2004). «Иммунные клетки, развитие поджелудочной железы, регенерация и диабет 1 типа». Trends Immunol . 25 (5): 222–9. doi :10.1016/j.it.2004.02.012. PMID  15099561.
  80. ^ Хисаэда, Хадзиме; Маэкава, Ёичи; Ивакава, Дайдзи; Окада, Хироко; Химено, Кунисукэ; Кишихара, Кенджи; Цукумо, Синъити; Ясутомо, Кодзи (январь 2004 г.). «Для выхода малярийных паразитов из-под иммунитета хозяина необходимы регуляторные Т-клетки CD4 + CD25 +». Природная медицина . 10 (1): 29–30. дои : 10.1038/нм975. PMID  14702631. S2CID  2111178.
  81. ^ Коппи А., Кабиниан М., Мирельман Д., Синнис П. (2006). «Противомалярийная активность аллицина, биологически активного соединения из зубчиков чеснока». Antimicrob. Agents Chemother . 50 (5): 1731–7. doi : 10.1128 /AAC.50.5.1731-1737.2006. PMC 1472199. PMID  16641443. 
  82. ^ Фришкнехт Ф., Мартин Б., Тиери И., Бургуэн С., Менар Р. (2006). «Использование зеленых флуоресцентных малярийных паразитов для скрининга на наличие переносчиков-переносчиков». Malar. J. 5 ( 1): 23. doi : 10.1186/1475-2875-5-23 . PMC 1450296. PMID  16569221 . 
  83. ^ Хаслер, Г. (2004). «Открытие эндофенотипов для большой депрессии». Нейропсихофармакология . 29 (10): 1765–1781. doi : 10.1038/sj.npp.1300506 . PMID  15213704.
  84. ^ Кришнан, Вайшнав; Нестлер, Эрик Дж. (2011). «Животные модели депрессии: молекулярные перспективы». Молекулярные и функциональные модели в нейропсихиатрии . Текущие темы в поведенческих нейронауках. Том 7. стр. 121–147. doi :10.1007/7854_2010_108. ISBN 978-3-642-19702-4. PMC  3270071 . PMID  21225412.
  85. ^ Ван, Цинчжун; Тимберлейк, Мэтью А.; Пралл, Кевин; Двиведи, Йогеш (июль 2017 г.). «Недавний прогресс в животных моделях депрессии». Прогресс в нейропсихофармакологии и биологической психиатрии . 77 : 99–109. doi : 10.1016/j.pnpbp.2017.04.008. PMC 5605906. PMID  28396255. 
  86. ^ "Бактерии". Microbiologyonline. Архивировано из оригинала 27 февраля 2014 года . Получено 27 февраля 2014 года .
  87. ^ "Ресурсы Chlamydomonas reinhardtii в Объединенном институте генома". Архивировано из оригинала 2008-07-23 . Получено 2007-10-23 .
  88. ^ Джеймс Х. Санг (2001). "Drosophila melanogaster: The Fruit Fly". В Эрик CR Рив (ред.). Энциклопедия генетики . США: Fitzroy Dearborn Publishers, I. стр. 157. ISBN 978-1-884964-34-3. Получено 01.07.2009 .
  89. ^ Риддл, Дональд Л. (1997). C. elegans II. Плейнвью, Нью-Йорк: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 978-0-87969-532-3.
  90. ^ Бреннер, С. (1974). «Генетика Caenorhabditis elegans». Генетика . 77 (1): 71–94. doi :10.1093/genetics/77.1.71. PMC 1213120. PMID 4366476  . 
  91. ^ Уайт, Дж. и др. (1986). «Структура нервной системы нематоды Caenorhabditis elegans». Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci . 314 (1165): 1–340. Bibcode :1986RSPTB.314....1W. doi : 10.1098/rstb.1986.0056 . PMID  22462104. S2CID  5006466.
  92. ^ Джабр, Феррис (2012-10-02). «Дебаты о коннектоме: стоит ли картографировать разум червя?». Scientific American . Получено 18.01.2014 .
  93. ^ abc About Arabidopsis на странице Информационных ресурсов Arabidopsis ( TAIR )
  94. ^ Колб, Э.М.; Резенде, Э.Л.; Холнесс, Л.; Радтке, А.; Ли, СК; Обенаус, А.; Гарланд-младший, Т. (2013). «Мыши, селективно выведенные для быстрого произвольного бега в колесе, имеют больший средний мозг: поддержка мозаичной модели эволюции мозга» . Журнал экспериментальной биологии . 216 (3): 515–523. doi : 10.1242/jeb.076000 . PMID  23325861.
  95. ^ Уоллингфорд, Дж.; Лю, К.; Чжэн, И. (2010). «ПРОПАВШИЙ». Current Biology . 20 (6): R263–4. doi : 10.1016/j.cub.2010.01.012 . PMID  20334828. S2CID  235311984.
  96. ^ Харланд, Р. М.; Грейнджер, Р. М. (2011). «ПРОПАВШИЙ». Тенденции в генетике . 27 (12): 507–15. doi :10.1016/j.tig.2011.08.003. PMC 3601910. PMID  21963197 . 
  97. ^ Spitsbergen JM, Kent ML (2003). «Современное состояние модели зебровой рыбы для токсикологических и токсикологических патологических исследований — преимущества и текущие ограничения». Toxicol Pathol . 31 (Suppl): 62–87. doi :10.1080/01926230390174959. PMC 1909756. PMID  12597434 . 
  98. ^ Чепмен, Дж.А.; Киркнесс, Э.Ф.; Симаков О.; Хэмпсон, ЮВ; Митрос, Т.; Вайнмайер, Т.; Раттей, Т.; Баласубраманян, П.Г.; Борман, Дж.; Бусам, Д.; Дисбеннетт, К.; Пфанкох, К.; Сумин, Н.; Саттон, Дж.Г.; Вишванатан, LD; Валенц, Б.; Гудштейн, DM; Хеллстен, Ю.; Кавасима, Т.; Прочник, С.Э.; Патнэм, Нью-Хэмпшир; Шу, С.; Блумберг, Б.; Дана, CE; Ну и дела, Л.; Киблер, Д.Ф.; Закон, Л.; Линдгенс, Д.; Мартинес, Делавэр; и др. (2010). «Динамический геном гидры». Природа . 464 (7288): 592–596. Bibcode : 2010Natur.464..592C. doi : 10.1038 / nature08830. PMC 4479502. PMID  20228792. 
  99. ^ Harel, I.; Benayoun, BRNA; Machado, B.; Singh, PP; Hu, CK; Pech, MF; Valenzano, DR; Zhang, E.; Sharp, SC; Artandi, SE; Brunet, A. (2015). «Платформа для быстрого исследования старения и заболеваний у позвоночных с естественной короткой жизнью». Cell . 160 (5): 1013–26. doi :10.1016/j.cell.2015.01.038. PMC 4344913 . PMID  25684364. 
  100. ^ Ким, Ён-Ил; Ким, Сон Гю; Ким, Се-Ми; Ким, Ын-Ха; Пак, Су-Джин; Ю, Кван-Мин; Чанг, Джэ-Хён; Ким, Ын Джи; Ли, Сынхун; Казель, Марк Энтони Б.; Хм, Джихе; Сон, Мин-Сук; Чон, Хе Вон; Лай, Ван Дам; Ким, Ёнджэ (13 мая 2020 г.). «Инфекция и быстрая передача SARS-CoV-2 у хорьков». Клетка-хозяин и микроб . 27 (5): 704–709.e2. doi :10.1016/j.chom.2020.03.023. ISSN  1931-3128. ПМЦ 7144857 . ПМИД  32259477. 
  101. ^ Wichman, Holly A.; Brown, Celeste J. (2010-08-27). «Экспериментальная эволюция вирусов: Microviridae как модельная система». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 365 (1552): 2495–2501. doi :10.1098/rstb.2010.0053. PMC 2935103 . PMID  20643739. 
  102. ^ Кассен, Риз (2009-06-24). «К общей теории адаптивной радиации». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1168 (1): 3–22. Bibcode : 2009NYASA1168....3K. doi : 10.1111/j.1749-6632.2009.04574.x. PMID  19566701.
  103. ^ Данн, Джо Дэн; Босмани, Кристина; Бариш, Каролина; Райков, Людмил; Лефрансуа, Луиза Х.; Карденал-Муньос, Елена; Лопес-Хименес, Ана Тереза; Солдати, Тьерри (2018-01-04). "Ешь добычу, живи: Dictyostelium discoideum как модель клеточно-автономной защиты". Frontiers in Immunology . 8 : 1906. doi : 10.3389/fimmu.2017.01906 . PMC 5758549. PMID  29354124 . 
  104. ^ Делящиеся дрожжи GO тонкие термины | PomBase
  105. ^ Lock, A; Rutherford, K; Harris, MA; Hayles, J; Oliver, SG; Bähler, J; Wood, V (13 октября 2018 г.). «PomBase 2018: управляемая пользователем повторная реализация базы данных делящихся дрожжей обеспечивает быстрый и интуитивно понятный доступ к разнообразной, взаимосвязанной информации». Nucleic Acids Research . 47 (D1): D821–D827. doi :10.1093/nar/gky961. PMC 6324063 . PMID  30321395. 
  106. ^ Батырова, Хорческа; Халленбек, Патрик К. (2017-03-16). "Производство водорода штаммом Chlamydomonas reinhardtii с индуцируемой экспрессией фотосистемы II". Международный журнал молекулярных наук . 18 (3): 647. doi : 10.3390/ijms18030647 . PMC 5372659. PMID  28300765 . 
  107. ^ Смит, Джошуа Дж.; Уайли, Эмили А.; Кэссиди-Хэнли, Донна М. (2012). «Tetrahymena в классе». Tetrahymena Thermophila . Методы в клеточной биологии. Том 109. С. 411–430. doi :10.1016/B978-0-12-385967-9.00016-5. ISBN 9780123859679. PMC  3587665 . PMID  22444155.
  108. ^ Стефаниду, Мария (2014). «Использование простейших Tetrahymena в качестве модели клетки». В Castillo, Victor; Harris, Rodney (ред.). Protozoa: Biology, Classification and Role in Disease . Nova Science Publishers. стр. 69–88. ISBN 978-1-62417-073-7.
  109. ^ Филдинг, Сэмюэл Р. (март 2013 г.). «Зависимость удельной скорости роста Emiliania huxleyi от температуры». Лимнология и океанография . 58 (2): 663–666. Bibcode :2013LimOc..58..663F. doi : 10.4319/lo.2013.58.2.0663 .
  110. ^ Платт, Александр; Хортон, Мэтью; Хуан, Ю С.; Ли, Ян; Анастасио, Элисон Э.; Муляти, Ни Вайан; Огрен, Джон; Боссдорф, Оливер; Байерс, Дайан; Донохью, Кэтлин; Даннинг, Меган; Голуб, Эрик Б.; Хадсон, Эндрю; Ле Корр, Валери; Луде, Оливье; Ру, Фабрис; Вартманн, Норман; Вайгель, Детлеф; Риверо, Луз; Шолл, Рэнди; Нордборг, Магнус; Бергельсон, Джой ; Боревиц, Джастин О. (12 февраля 2010 г.). «Масштаб структуры популяции Arabidopsis thaliana». ПЛОС Генетика . 6 (2): e1000843. doi : 10.1371/journal.pgen.1000843 . PMC 2820523. PMID  20169178 . 
  111. ^ Bohlender, Lennard L.; Parsons, Juliana; Hoernstein, Sebastian NW; Rempfer, Christine; Ruiz-Molina, Natalia; Lorenz, Timo; Rodríguez Jahnke, Fernando; Figl, Rudolf; Fode, Benjamin; Altmann, Friedrich; Reski, Ralf; Decker, Eva L. (18.12.2020). "Стабильное сиалирование белков в Physcomitrella". Frontiers in Plant Science . 11 : 610032. doi : 10.3389/fpls.2020.610032 . PMC 7775405. PMID  33391325 . 
  112. ^ «Возвращаясь к секвенированию первого генома дерева: Populus trichocarpa | Физиология деревьев | Oxford Academic».
  113. ^ Линдквист, Сьюзан Л.; Бонини, Нэнси М. (22 июня 2006 г.). «Обнаружен механизм болезни Паркинсона». Science Express . Медицинский институт Говарда Хьюза . Получено 11 июля 2019 г. .
  114. ^ Ким, Х.; Рафаэль, А.; ЛаДоу, Э.; МакГурк, Л.; Вебер, Р.; Трояновски, Дж.; Ли, В.; Финкбейнер, С.; Гитлер, А.; Бонини, Н. (2014). «Терапевтическая модуляция фосфорилирования eIF2α устраняет токсичность TDP-43 в моделях бокового амиотрофического склероза». Nature Genetics . 46 (2): 152–60. doi :10.1038/ng.2853. PMC 3934366 . PMID  24336168. 
  115. ^ Системы гормонов и поведения не млекопитающих https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/fundulus-heteroclitus
  116. ^ Зигфрид, КР (2017). «Молекулярные и хромосомные аспекты определения пола». Справочный модуль по естественным наукам . doi :10.1016/B978-0-12-809633-8.03245-3. ISBN 978-0-12-809633-8.
  117. ^ Мелло, Клаудио В. (2014). «Зебровая амадина, Taeniopygia guttata: птичья модель для исследования нейробиологической основы вокального обучения». Cold Spring Harbor Protocols . 2014 (12): 1237–1242. doi :10.1101/pdb.emo084574. PMC 4571486. ​​PMID  25342070 . 
  118. ^ "JGI-Led Team Sequences Frog Genome". GenomeWeb.com . Genome Web. 29 апреля 2010 г. Архивировано из оригинала 7 августа 2011 г. Получено 30 апреля 2010 г.
  119. ^ Мартин Б., Джи С., Модсли С., Мэттсон М. П. (2010). ««Контрольные» лабораторные грызуны метаболически болезненны: почему это важно». Труды Национальной академии наук . 107 (14): 6127–6133. Bibcode : 2010PNAS..107.6127M. doi : 10.1073/pnas.0912955107 . PMC 2852022. PMID  20194732 . 
  120. ^ Mestas, Javier; Hughes, Christopher CW (март 2004 г.). «Of Mice and Not Men: Differences between Mouse and Human Immunology». Журнал иммунологии . 172 (5): 2731–2738. doi : 10.4049/jimmunol.172.5.2731 . PMID  14978070. S2CID  10536403.
  121. ^ Сок, Джунхи; Уоррен, Х. Шоу; Куэнка, Алекс Г.; Миндринос, Майкл Н.; Бейкер, Генри В.; Сюй, Вэйхун; Ричардс, Дэниел Р.; Макдональд-Смит, Грейс П.; Гао, Хун; Хеннесси, Лаура; Финнерти, Селеста К.; Лопес, Сесилия М.; Хонари, Шари; Мур, Эрнест Э.; Миней, Джозеф П.; Кускьери, Джозеф; Бэнки, Пол Э.; Джонсон, Джеффри Л.; Сперри, Джейсон; Натенс, Эйвери Б.; Биллиар, Тимоти Р.; Уэст, Майкл А.; Йешке, Марк Г.; Кляйн, Мэтью Б.; Гамелли, Ричард Л.; Джебран, Николь С.; Браунштейн, Бернард Х.; Миллер-Грациано, Кэрол; Кальвано, Стив Э.; Мейсон, Филип Х.; Кобб, Дж. Перрен; Раме, Лоренс Г.; Лоури, Стивен Ф.; Майер, Рональд В.; Молдавер, Лайл Л.; Херндон, Дэвид Н.; Дэвис, Рональд В.; Сяо, Вэньчжун; Томпкинс, Рональд Г.; Абухамзе, Амер; Балис, Улисс Г.Дж.; Кэмп, Дэвид Г.; Де, Асит К.; Харбрехт, Брайан Г.; Хейден, Дуглас Л.; Каушал, Амит; О'Киф, Грант Э.; Коц, Кеннет Т.; Цянь, Вэйцзюнь; Шенфельд, Дэвид А.; Шапиро, Майкл Б.; Сильвер, Джеффри М.; Смит, Ричард Д.; Стори, Джон Д.; Тибширани, Роберт; Тонер, Мехмет ; Вильгельми, Джули; Виспельвей, Брам; Wong, Wing H (2013-02-26). «Геномные ответы в мышиных моделях плохо имитируют воспалительные заболевания человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (9): 3507–3512. Bibcode : 2013PNAS..110.3507S. doi : 10.1073/pnas.1222878110 . PMC 3587220. PMID  23401516 . 
  122. ^ ab Jubb, Alasdair W; Young, Robert S; Hume, David A; Bickmore, Wendy A (15 января 2016 г.). «Оборот энхансера связан с дивергентным транскрипционным ответом на глюкокортикоид в макрофагах мыши и человека». Журнал иммунологии . 196 (2): 813–822. doi :10.4049/jimmunol.1502009. PMC 4707550. PMID  26663721 . 
  123. ^ Lahvis, Garet (5 декабря 2019 г.), Неизбежная проблема ограничения свободы лабораторных животных , получено 26 октября 2020 г.
  124. ^ Lahvis, Garet P (2017). «Необузданные биомедицинские исследования из лабораторной клетки». eLife . 6 : e27438. doi : 10.7554/eLife.27438 . PMC 5503508 . PMID  28661398. 
  125. ^ «Любимое в мире лабораторное животное оказалось не на высоте, но в истории мыши появились новые повороты». The Economist . Получено 10.01.2017 .
  126. ^ Кацнельсон, Алла (28.04.2014). "Исследователи-мужчины подвергают грызунов стрессу". Nature : nature.2014.15106. doi : 10.1038/nature.2014.15106 . S2CID  87534627.
  127. ^ "Мужской запах может поставить под угрозу биомедицинские исследования". Наука | AAAS . 2014-04-28 . Получено 2017-01-10 .
  128. ^ «Мышиные микробы могут затруднить воспроизведение научных исследований». Наука | AAAS . 2016-08-15 . Получено 2017-01-10 .
  129. ^ «FDA: Почему животные используются для тестирования медицинских продуктов?». FDA . 2019-06-18.
  130. ^ "Общество токсикологии: Продвижение обоснованных альтернатив". Архивировано из оригинала 2013-01-05.
  131. ^ Британское законодательство о защите животных.
  132. ^ Политика AWA.
  133. ^ NIH необходимо знать
  134. ^ список распространенных модельных организмов, одобренных для использования NIH)

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки