Что такое C. elegans?

Что такое C. elegans?

C. elegans — нематода, член филума Nematoda:

Нематоды.

Круглые черви и острицы, тип гладкокожих, несегментированных червей с длинным цилиндрическим телом, заостренным на концах; включает свободноживущие и паразитические формы, как водные, так и наземные. (Словарь академической прессы по науке и технологиям)

C. elegans — это неопасный, неинфекционный, непатогенный, непаразитарный организм. Он небольшой, вырастает примерно до 1 мм в длину и живет в почве — особенно в гниющей растительности — во многих частях мира, где выживает, питаясь микробами, такими как бактерии. Для человека это не имеет экономического значения.

Зачем изучать C. elegans ?

Во всем мире тысячи ученых постоянно работают над изучением биологии C. elegans . С октября 1994 года по январь 1995 года в международных научных журналах было опубликовано 73 научных статьи об этом существе. В настоящее время международный консорциум лабораторий сотрудничает над проектом по секвенированию всех 100000000 оснований ДНК генома C. elegans . Зачем вкладывать столько усилий в изучение такого незначительного организма?

C. elegans Примерно так же примитивен существующий организм, который, тем не менее, обладает многими существенными биологическими характеристиками, которые являются центральными проблемами биологии человека. Червь задуман как отдельная клетка, которая претерпевает сложный процесс развития, начиная с эмбрионального дробления, продолжая морфогенез и рост до взрослой особи. У него есть нервная система с «мозгом» (кольцо окологлоточного нерва). Он демонстрирует поведение и даже способен к элементарному обучению. Он производит сперму и яйца, спаривается и размножается. После размножения он постепенно стареет, теряет силу и в конце концов умирает. Эмбриогенез, морфогенез, развитие, функция нервов, поведение и старение, а также то, как они определяются генами: список включает большинство фундаментальных загадок современной биологии. (Мы должны, увы, предположить, что величайшая биологическая загадка из всех, C. elegans — хотя это еще предстоит продемонстрировать!) C. elegans демонстрирует эти явления, но имеет длину всего 1 мм и с ней можно обращаться как с микроорганизмом — ее обычно выращивают на чашках Петри, засеянных бактериями. Все 959 соматических клеток его прозрачного тела видны под микроскопом, а его средняя продолжительность жизни составляет всего 2-3 недели. Таким образом, C. elegans предоставляет исследователю идеальный компромисс между сложностью и управляемостью.

О том, как проект C. elegans был инициирован биологом из Южной Африки Сиднеем Бреннером, можно узнать по сопроводительной ссылке.

Биологический эскиз C. elegans

C. elegans — свободноживущая нематода. Есть два пола: самооплодотворяющийся гермафродит и самец. Взрослый человек по существу состоит из трубки, внешней кутикулы, содержащей две трубки меньшего размера, глотку и кишечник, а также репродуктивную систему. Большую часть объема животного занимает репродуктивная система. Из 959 соматических клеток гермафродита около 300 — нейроны. Нервные структуры включают в себя батарею органов чувств в голове, которые опосредуют реакции на вкус, запах, температуру и прикосновение, и хотя у C. elegans нет глаз, она может немного реагировать на свет. Среди других нервных структур — переднее нервное кольцо с вентральным нервным канатиком, идущим вниз по телу. (Есть также спинной нервный шнур меньшего размера.) Есть 81 мышечная клетка. C. elegans движется с помощью четырех продольных связок мышц, спаренных суб-дорсально и субвентрально. Альтернативное сгибание и расслабление генерирует спинно-вентральные волны вдоль тела, толкая животное вперед. Развитие и функции этого диплоидного организма кодируются примерно 17 800 отдельными генами.