Modellorganismus

Modellorganismen sind ausgewählte Spezies von Bakterien, Viren, Pilzen, Pflanzen oder Tieren, die besonders ausführlich erforscht werden um allgemeine biologische Prozesse besser zu verstehen.^[1] Als Modellorganismen werden daher i. d. R. Spezies ausgewählt, die als repräsentativ für eine bestimmte größere Gruppe von Lebewesen gelten, und bei denen sich die Erforschung des zu untersuchenden biologischen Phänomens besonders einfach gestaltet.^[1]

Zu den Modellorganismen zählen auch Tiermodelle (d. h. nichtmenschliche Lebewesen) zum Zwecke der Erforschung menschlicher Krankheiten. Zahlreiche biologische Prozesse sind evolutionär konserviert, d. h. sind nicht nur beim Menschen vorhanden, sondern auch bei anderen Tiergruppen in ähnlicher Form ausgeprägt (vgl. z. B. orthologe Gene). Hieraus ergibt sich die Möglichkeit medizinische Forschung an Tiermodellen zu betreiben. Die Notwendigkeit direkt am Menschen Experimente durchzuführen kann so teilweise umgangen werden.^[2]

Modellorganismen können mit einfachen Methoden gezüchtet und untersucht werden und zeichnen sich in der Regel durch eine kurze Generationsdauer sowie eine kostengünstige und unkomplizierte Haltung aus und sind in vielfältiger Hinsicht sehr gut dokumentiert. Darüber hinaus gehörten sie zu den ersten Organismen, deren komplettes Genom entschlüsselt wurde. Von praktisch allen Modellorganismen existieren Linien beziehungsweise Stämme, die speziell für die Verwendung in der Forschung gezüchtet werden. Die Methoden zu ihrer Untersuchung sind in der Regel gut etabliert und dokumentiert.

Die Wahl des Modellorganismus hängt vor allem von der biologischen Fragestellung ab. Grundlegende zellbiologische Prozesse können beispielsweise gut in wenig komplexen Einzellern untersucht werden. Für entwicklungsbiologische Studien benötigt man hingegen in der Regel mehrzellige Lebewesen. Immunologen arbeiten oft mit Mäusen, da sich das adaptive Immunsystem erst in den Wirbeltieren entwickelt hat. Die Forschung an Modellorganismen ist darüber hinaus auch in der Genetik, der Molekularbiologie und der Pharmakologie weit verbreitet. Dabei wird versucht, allgemeingültige und auf andere Organismen inklusive des Menschen übertragbare Erkenntnisse zu erhalten.

In der biomedizinischen Forschung wird insbesondere für bestimmte Tierarten oder Zuchtlinien, die spontan oder nach einer gezielten Behandlung eine bestimmte Erkrankung entwickeln, auch der Begriff Tiermodell verwendet. Durch die Forschung an solchen Tiermodellen können Hinweise zu den Ursachen und zur Behandlung von menschlichen Erkrankungen gewonnen werden. Die ethische Vertretbarkeit von Tierversuchen wird allerdings kontrovers diskutiert.

1. ↑ ^{a b} LEONELLI, Sabina; ANKENY, Rachel A. What makes a model organism?. Endeavour, 2013, 37. Jg., Nr. 4, S. 209–212.
2. ↑ TheFreeDictionary: Animal disease model. Abgerufen am 19. Dezember 2023.