Che cos’è il CAENORHABDITIS ELEGANS e perché lavorarci sopra?
Un’introduzione per coloro che non conoscono “il verme”.
C. elegans è un nematode, membro del phylum Nematoda:
Nematoda.
I vermi tondi e i vermi filiformi, un phylum di vermi dalla pelle liscia, non segmentati, con una forma del corpo cilindrica lunga e affusolata alle estremità; include forme libere e parassite sia acquatiche che terrestri. (Academic Press Dictionary of Science and Technology)
C. elegans è un organismo non pericoloso, non infettivo, non patogeno e non parassita. È piccolo, crescendo fino a circa 1 mm di lunghezza, e vive nel suolo – specialmente nella vegetazione in decomposizione – in molte parti del mondo, dove sopravvive nutrendosi di microbi come i batteri. Non ha importanza economica per l’uomo.
Perché studiare il C. elegans?
In tutto il mondo migliaia di scienziati lavorano a tempo pieno per studiare la biologia del C. elegans. Tra ottobre 1994 e gennaio 1995, 73 articoli scientifici su questa creatura sono apparsi su riviste scientifiche internazionali. Attualmente un consorzio internazionale di laboratori sta collaborando ad un progetto per sequenziare l’intero 100.000.000 di basi di DNA del genoma di C. elegans. Perché investire tanti sforzi nello studio di un organismo così insignificante?
C. elegans è l’organismo più primitivo che esista, che tuttavia condivide molte delle caratteristiche biologiche essenziali che sono problemi centrali della biologia umana. Il verme è concepito come una singola cellula che subisce un complesso processo di sviluppo, a partire dalla scissione embrionale, procedendo attraverso la morfogenesi e la crescita fino all’adulto. Ha un sistema nervoso con un “cervello” (l’anello nervoso circumfaringeo). Presenta un comportamento ed è persino capace di un apprendimento rudimentale. Produce sperma e uova, si accoppia e si riproduce. Dopo la riproduzione invecchia gradualmente, perde vigore e infine muore. Embriogenesi, morfogenesi, sviluppo, funzione nervosa, comportamento e invecchiamento, e come sono determinati dai geni: la lista include la maggior parte dei misteri fondamentali della biologia moderna. (Dobbiamo, ahimè, supporre che il più grande enigma biologico di tutti, la coscienza, sia assente in C. elegans – anche se questo rimane da dimostrare!) C. elegans esibisce questi fenomeni, eppure è lungo solo 1 mm e può essere maneggiato come un microrganismo – di solito viene coltivato su piastre di Petri seminate con batteri. Tutte le 959 cellule somatiche del suo corpo trasparente sono visibili al microscopio, e la sua vita media è di sole 2-3 settimane. Così C. elegans fornisce al ricercatore il compromesso ideale tra complessità e trattabilità.
Come il progetto C. elegans è stato avviato dal biologo sudafricano Sydney Brenner può essere trovato attraverso il link di accompagnamento.
Una miniatura biologica di C. elegans
C. elegans è un nematode a vita libera. Ci sono due sessi: un ermafrodita autofertilizzante e un maschio. L’adulto comprende essenzialmente un tubo, la cuticola esterna, contenente due tubi più piccoli, la faringe e l’intestino, e il sistema riproduttivo. La maggior parte del volume dell’animale è occupato dal sistema riproduttivo. Delle 959 cellule somatiche dell’ermafrodito, circa 300 sono neuroni. Le strutture neurali includono una batteria di organi di senso nella testa che mediano le risposte al gusto, all’odore, alla temperatura e al tatto, e sebbene C. elegans non abbia occhi, può rispondere leggermente alla luce. Tra le altre strutture neurali c’è un anello nervoso anteriore con un cavo nervoso ventrale che corre lungo il corpo. (C’è anche un cordone nervoso dorsale più piccolo.) Ci sono 81 cellule muscolari. C. elegans si muove per mezzo di quattro bande longitudinali di muscoli accoppiati sub-dorsalmente e sub-ventralmente. La flessione e il rilassamento alternati generano onde dorsali-ventrali lungo il corpo, spingendo l’animale. Lo sviluppo e la funzione di questo organismo diploide sono codificati da circa 17.800 geni distinti.
Questa informazione è stata fornita per gentile concessione di Mark Edgley e del laboratorio di Riddle.
CONTATTACI
Finanziato da:
National Institutes of Health – Office of Research Infrastructure Programs (P40 OD010440)