CO JE CAENORHABDITIS ELEGANS A PROČ SE JÍ VĚNOVAT?
ÚVOD PRO TY, KTEŘÍ NEZNALI „ČERVA“.
C. elegans je hlístice – člen fylogeneze Nematoda:
Nematoda.
Škrkavky a nitěnky, fylum hladkosemenných, nesegmentovaných červů s dlouhým válcovitým tvarem těla na koncích zúženým; zahrnuje volně žijící i parazitické formy vodní i suchozemské. (Academic Press Dictionary of Science and Technology)
C. elegans je neškodný, neinfekční, nepatogenní, neparazitický organismus. Je malý, dorůstá délky asi 1 mm a žije v půdě – zejména v tlející vegetaci – v mnoha částech světa, kde přežívá díky tomu, že se živí mikroby, například bakteriemi. Pro člověka nemá žádný hospodářský význam.
Proč studovat C. elegans?
Na celém světě pracují tisíce vědců na plný úvazek a zkoumají biologii C. elegans. Od října 1994 do ledna 1995 vyšlo v mezinárodních vědeckých časopisech 73 vědeckých článků o tomto tvorovi. V současné době spolupracuje mezinárodní konsorcium laboratoří na projektu, jehož cílem je sekvenovat celých 100 000 000 bází DNA genomu C. elegans. Proč investovat tolik úsilí do studia tak bezvýznamného organismu?“
C. elegans je asi tak primitivní organismus, jaký existuje, který však sdílí mnoho základních biologických charakteristik, jež jsou ústředními problémy lidské biologie. Červ je pojat jako jediná buňka, která prochází složitým procesem vývoje, počínaje embryonálním štěpením, přes morfogenezi a růst až k dospělému jedinci. Má nervovou soustavu s „mozkem“ (circumpharyngeální nervový prstenec). Vykazuje chování a je dokonce schopen základního učení. Produkuje spermie a vajíčka, páří se a rozmnožuje. Po rozmnožení postupně stárne, ztrácí vitalitu a nakonec umírá. Embryogeneze, morfogeneze, vývoj, funkce nervů, chování a stárnutí a způsob, jakým jsou určovány geny: tento seznam zahrnuje většinu základních záhad moderní biologie. (Musíme bohužel předpokládat, že největší biologická záhada ze všech, vědomí, u C. elegans chybí – i když to ještě není prokázáno!). C. elegans vykazuje tyto jevy, přesto je dlouhý jen 1 mm a lze s ním zacházet jako s mikroorganismem – obvykle se pěstuje na Petriho destičkách osázených bakteriemi. Všech 959 somatických buněk jeho průhledného těla je vidět mikroskopem a jeho průměrná délka života je pouhé 2-3 týdny. C. elegans tak poskytuje výzkumníkům ideální kompromis mezi složitostí a dohledatelností.
Jak projekt C. elegans inicioval jihoafrický biolog Sydney Brenner, se dozvíte prostřednictvím přiloženého odkazu.
Biologická miniatura C. elegans
C. elegans je volně žijící hlístice. Existují dvě pohlaví: samooplodňující se hermafrodit a samec. Dospělec se v podstatě skládá z trubice, vnější kutikuly, která obsahuje dvě menší trubice, hltan a střevo, a rozmnožovací soustavu. Většinu objemu živočicha zabírá rozmnožovací soustava. Z 959 somatických buněk hermafrodita je asi 300 neuronů. Mezi nervové struktury patří baterie smyslových orgánů v hlavě, které zprostředkovávají reakce na chuť, čich, teplotu a hmat – a přestože C. elegans nemá oči, dokáže mírně reagovat na světlo. Mezi další nervové struktury patří přední nervový prstenec s břišním nervovým provazcem vedoucím zpět dolů po těle. (Existuje také menší hřbetní nervový provazec.) Je zde 81 svalových buněk. C. elegans se pohybuje pomocí čtyř podélných svalových pásů spárovaných subdorzálně a subventrálně. Střídavé ohýbání a uvolňování vytváří dorzálně-ventrální vlny podél těla, které pohánějí živočicha vpřed. Vývoj a funkce tohoto diploidního organismu jsou kódovány odhadem 17 800 různými geny.
Tyto informace byly poskytnuty s laskavým svolením Marka Edgleyho a laboratoře Riddle.
KONTAKTUJTE SE S NÁMI
Financováno:
National Institutes of Health – Office of Research Infrastructure Programs (P40 OD010440)
.