Hvad er CAENORHABDITIS ELEGANS, og hvorfor arbejde med det?
En introduktion for dem, der ikke er fortrolige med “ormen”.
C. elegans er en nematode – et medlem af phylum Nematoda:
Nematoda.
Rundorme og trådorme, en stamme af glathudede, usegmenterede orme med en lang cylindrisk kropsform, der er tilspidset i enderne; omfatter fritlevende og parasitiske former, både vandlevende og landlevende. (Academic Press Dictionary of Science and Technology)
C. elegans er en ufarlig, ikke-infektiøs, ikke-patogen og ikke-parasitær organisme. Den er lille og bliver ca. 1 mm lang og lever i jorden – især i rådnende vegetation – i mange dele af verden, hvor den overlever ved at æde mikrober som f.eks. bakterier. Den har ingen økonomisk betydning for mennesket.
Hvorfor studere C. elegans?
Overalt i verden arbejder tusindvis af forskere på fuld tid med at undersøge C. elegans’ biologi. Mellem oktober 1994 og januar 1995 udkom 73 videnskabelige artikler om dette væsen i internationale videnskabelige tidsskrifter. I øjeblikket samarbejder et internationalt konsortium af laboratorier om et projekt, der har til formål at sekventere hele C. elegans-genomets 100.000.000 baser af DNA. Hvorfor bruge så mange kræfter på at studere en så ubetydelig organisme?
C. elegans er omtrent så primitiv en organisme, som findes, men som ikke desto mindre deler mange af de væsentlige biologiske egenskaber, der er centrale problemer i menneskets biologi. Ormen er tænkt som en enkelt celle, der gennemgår en kompleks udviklingsproces, der starter med embryonal spaltning og fortsætter gennem morfogenese og vækst til den voksne. Den har et nervesystem med en “hjerne” (den circumpharyngeale nerve ring). Den udviser adfærd og er endda i stand til rudimentær indlæring. Den producerer sæd og æg, parrer sig og formerer sig. Efter reproduktionen ældes den gradvist, mister sin kraft og dør til sidst. Embryogenese, morfogenese, udvikling, nervefunktion, adfærd og aldring, og hvordan de er bestemt af generne: listen omfatter de fleste af de grundlæggende mysterier i moderne biologi. (Vi må desværre antage, at det største biologiske mysterium af alle, bevidsthed, ikke findes hos C. elegans – selv om dette endnu ikke er blevet påvist!) C. elegans udviser disse fænomener, men er alligevel kun 1 mm lang og kan håndteres som en mikroorganisme – den dyrkes normalt på petriplader, der er udsået med bakterier. Alle 959 somatiske celler i dens gennemsigtige krop er synlige med et mikroskop, og dens gennemsnitlige levetid er blot 2-3 uger. Dermed giver C. elegans forskeren det ideelle kompromis mellem kompleksitet og håndterbarhed.
Hvordan C. elegans-projektet blev igangsat af den sydafrikanske biolog Sydney Brenner kan findes via det medfølgende link.
En biologisk miniature-skitse af C. elegans
C. elegans er en fritlevende nematode. Der findes to køn: en selvbefrugtet hermafrodit og en han. Den voksne består i det væsentlige af et rør, den ydre kutikula, der indeholder to mindre rør, svælget og tarmen, samt forplantningssystemet. Det reproduktive system optager størstedelen af dyrets volumen. Af de 959 somatiske celler hos hermafroditten er ca. 300 neuroner. De neurale strukturer omfatter et batteri af sanseorganer i hovedet, som formidler reaktioner på smag, lugt, temperatur og berøring – og selv om C. elegans ikke har øjne, kan den reagere en smule på lys. Blandt andre neurale strukturer er der en forreste nervering med en ventral nervestreng, der løber tilbage ned langs kroppen. (Der er også en mindre dorsal nervestreng.) Der er 81 muskelceller. C. elegans bevæger sig ved hjælp af fire langsgående muskelbånd, der er parret sub-dorsalt og sub-ventral. Alternativ bøjning og afslapning genererer dorsal-ventrale bølger langs kroppen, der driver dyret fremad. Udviklingen og funktionen af denne diploide organisme er kodet af anslået 17.800 forskellige gener.
Disse oplysninger er venligst udlånt af Mark Edgley og Riddle-laboratoriet.
KONTAKTAK OS
Finansieret af:
National Institutes of Health – Office of Research Infrastructure Programs (P40 OD010440)