Medaka as an alternative model organism in the study of transcriptional regulation

Abstract

(CZ) Modelové organismy jsou zásadními nástroji biologického výzkumu, poskytujícími vhled do fungování jiných organismů. Tento přístup je umožněn společným evolučním původem živých organismů a konzervací metabolických a vývojových drah, stejně jako genetického materiálu. Výzkum dnes využívá široké spektrum modelových organismů, od prokaryotických bakterií a virů až po eukaryotické organismy, jako jsou kvasinky, řasy a různé mnohobuněčné organismy. Mezi běžně používané modely zvířat patří C. elegans, Drosophila, Xenopus, zebřička (Danio rerio), kuře, myš a potkan; pro specifické účely se využívají i alternativní modely, jako je medaka (Oryzias latipes). V této práci ukazujeme potenciál medaky jako alternativního modelu pro studium transkripční regulace. Zde popsané studie dokládají, že medaka je vynikající modelový organismus a v některých případech může být pro daný výzkum vhodnější než běžně používaná zebřička. První případová studie se zaměřuje na využití medaky při analýze genové funkce, zejména genu Pax6, který je klíčovým regulátorem vývoje oka u různých druhů. Tento gen řídí mnoho cílových genů nezbytných pro tvorbu oka, avšak jeho role během embryonálního vývoje oka mimo model myši zůstává méně prozkoumána. Medaka, která obsahuje tři geny pax6 (Pax6.1, Pax6.2 a Pax6.3), představuje vhodnější...

(ENG) Model organisms are essential tools in biological research, offering insights into the biology of other organisms. This research approach is enabled by the shared evolutionary origins of all living organisms and the conservation of metabolic and developmental pathways, as well as genetic material, over time. A broad range of model organisms supports biological research, from prokaryotes like bacteria and viruses to eukaryotes, including yeast, algae, and multicellular organisms. Widely used animal models include C. elegans, Drosophila, Xenopus, zebrafish (Danio rerio), chicken, mouse, and rat, with alternative models like medaka (Oryzias latipes) employed for specific research needs. In this thesis, we demonstrate the potential of medaka as an alternative model organism for studying transcriptional regulation. The studies described here provide evidence that medaka is an excellent model organism and, in some cases, may be more suitable than the commonly used zebrafish. The first case study explores the use of medaka as a model organism for analyzing gene function, focusing on Pax6, a key regulator of eye development across species. Pax6 governs numerous target genes essential for ocular formation, yet its role during embryonic eye development remains less understood outside of mouse studies....