生物学家利用模式生物在实验操作上的便利性，进行解剖学、生理学、病理学及遗传学研究。随着高通量测序技术的发展，科学家现在能够在分子水平上对各种模式生物进行比较分析。本文介绍当前热门的模式生物基因组研究，并向研究人员建议：进入这一领域前必须有缜密的计划和安排。

虽然人类是最受关注的物种，但实际上我们很少直接研究人类自身，因为人类是一个糟糕的模式生物：饮食和交配方式难以预测和控制，行为复杂，遗传背景不均一，繁殖周期长，且涉及伦理问题。幸运的是，进化生物学表明，所有物种拥有共同特征，对模式生物的研究结果可以推论到人类，再通过抽样调查验证。

生命多样性和生物学的创造力为我们提供了丰富的模式生物。果蝇生活周期短、唾腺染色体易辨认，适合遗传学研究；斑马鱼胚胎透明，适合发育生物学；小鼠繁殖迅速，适合生理学和复杂遗传学研究。随着全基因组序列信息的出现，许多专才被整合到比较生物学中。大量免费数据库使研究者能比较基因序列、蛋白质表达谱及功能。

比较基因组学是一个热门领域，但数据量庞大且增长迅速，提示进入前需周密计划。每个已测序的模式生物都有免费数据库。例如，小鼠基因组信息数据库提供网络界面，即使非计算机专家也能进行复杂查询。数据库提供基因名称、序列、图谱及同源基因、表达和功能链接。质量控制至关重要，因为基础数据是超数据库（如NCBI的EntrezGene、EuGenes）的基础。超数据库从基础数据库收集信息并重新包装，使不同模式生物间的基因比较更便捷。

研究者利用这些工具进行研究：保守的序列元件提示基础功能，进化比对可发现新功能通路。哈佛大学教授William Gelbart博士指出，这不是简单确定调控元件，而是编一本调控系统的词典。比较基因组学的基本问题是DNA水平的进化如何发生，通过分析多种模式生物数据，可看到新基因产生、旧基因消失及基因组重组。

对于主要研究一个模式生物的研究者，特定物种数据库是最好选择，它们都有同源物链接。但进行大规模跨物种比对时，超数据库作用明显。选择正确的模式生物也很关键：进化分歧太近（如人与猩猩）无法发现调控序列，太远（如果蝇与小鼠）只能显示粗糙的保守性。理想分歧在1000万~6000万年。若找不到理想分歧，就找尽可能近的。此外，基因组数据有限，但随着测序成本降低，任何生物都能成为模式生物。

保持数据一致性很重要。许多研究者使用免费工具或电子表格建立内部数据库，但不同数据库命名法不同，可能导致混乱。印第安纳大学Gilbert博士建议，一开始就找出每个基因的所有名称，避免后续麻烦。内部数据库需定期更新，因为测序工作不断更新，模式生物数据可能在几个月内发生极大改变。

开放源数据项目如Generic Model Organism Database（GMOD）旨在建立通用工具，节约重复建设资金。GMOD提供免费计划和产品，但启动资金已用完，进展缓慢。Gilbert贡献了Argos软件工具包，为数据库建设提供基本框架。

建立统一的基因组搜索引擎是理想，但专家认为缺乏可行性。斯坦福大学拟南芥中心Sue Rhee博士认为，综合数据库链接各模式生物数据库的方式将继续存在。Jackson实验室的Eppig指出，不同模式生物有不同研究历史，小鼠从表型开始，而果蝇从分子数据开始，短期内无需统一数据库。模式生物因不同而成为模式生物，每个数据库展现其内在优势。Rhee建议不要只追求表面价值，要多从实际出发。

比较基因组学家希望通过序列信息揭示基因功能，但不同物种中功能揭示手段不同（生化 vs 遗传），解释假设可能不同。新技术如基因表达谱和蛋白质分析带来新问题，不同物种间细胞类型可能不等价。尽管面临挑战，比较基因组学仍吸引许多生物学家。随着更多物种基因组被测序，不同系统间的比较将成为常用技术，最终帮助我们了解人类自己。