MITÄ ON CAENORHABDITIS ELEGANS JA MIHIN SITÄ TARKOITETAAN?
TUTUSTUMINEN niille, jotka eivät tunne ”matoa”.
C. elegans on sukkulamato, joka kuuluu heimoon Nematoda:
Nematoda.
Pyörö- ja lankamadot, sileäkuoristen, segmentoimattomien matojen suku, joilla on pitkä sylinterimäinen, päistään kapeneva ruumiinmuoto; sisältää vapaasti eläviä ja loisevia muotoja sekä vesi- että maaeläimissä. (Academic Press Dictionary of Science and Technology)
C. elegans on vaaraton, ei-tarttuva, ei-patogeeninen, ei-parasiittinen organismi. Se on pieni, noin 1 mm:n pituiseksi kasvava, ja se elää maaperässä – erityisesti mätänevässä kasvillisuudessa – monissa osissa maailmaa, jossa se selviytyy syömällä mikrobeja, kuten bakteereja. Sillä ei ole taloudellista merkitystä ihmiselle.
Miksi tutkia C. elegansia?
Ympäri maailmaa tuhannet tiedemiehet työskentelevät täysipäiväisesti tutkien C. elegansin biologiaa. Lokakuun 1994 ja tammikuun 1995 välisenä aikana kansainvälisissä tiedelehdissä ilmestyi 73 tieteellistä artikkelia tästä otuksesta. Tällä hetkellä kansainvälinen laboratorioiden yhteenliittymä tekee yhteistyötä hankkeessa, jonka tarkoituksena on sekvensoida C. elegansin genomin koko 100 000 000 DNA:n emästä.
C. elegans on suunnilleen niin alkeellinen organismi kuin on olemassa, mutta sillä on kuitenkin monia keskeisiä biologisia ominaisuuksia, jotka ovat ihmisen biologian keskeisiä ongelmia. Mato käsitetään yhdeksi soluksi, joka käy läpi monimutkaisen kehitysprosessin, joka alkaa alkion pilkkoutumisesta ja jatkuu morfogeneesin ja kasvun kautta aikuiseksi. Sillä on hermosto, jolla on ”aivot” (nielun hermorengas). Se käyttäytyy ja kykenee jopa alkeelliseen oppimiseen. Se tuottaa siittiöitä ja munasoluja, parittelee ja lisääntyy. Lisääntymisen jälkeen se ikääntyy vähitellen, menettää elinvoimansa ja lopulta kuolee. Embryogeneesi, morfogeneesi, kehitys, hermojen toiminta, käyttäytyminen ja vanheneminen sekä se, miten ne määräytyvät geenien perusteella: luettelo sisältää useimmat modernin biologian perustavanlaatuisista mysteereistä. (Meidän on valitettavasti oletettava, että suurin biologinen arvoitus, tietoisuus, puuttuu C. elegansista – vaikka se onkin vielä osoittamatta!). C. elegansilla on näitä ilmiöitä, mutta se on vain 1 mm pitkä ja sitä voidaan käsitellä kuin mikro-organismia – sitä kasvatetaan yleensä bakteereilla kylvetyillä petrilevyillä. Sen läpinäkyvän kehon kaikki 959 somaattista solua näkyvät mikroskoopilla, ja sen keskimääräinen elinikä on vain 2-3 viikkoa. Näin ollen C. elegans tarjoaa tutkijalle ihanteellisen kompromissin monimutkaisuuden ja käsiteltävyyden välillä.
Kuinka eteläafrikkalainen biologi Sydney Brenner aloitti C. elegans -hankkeen, voi lukea oheisesta linkistä.
Biologinen pienoiskuva C. elegansista
C. elegans on vapaasti elävä sukkulamato. Sillä on kaksi sukupuolta: itsensä hedelmöittävä hermafrodiitti ja uros. Aikuinen koostuu pääasiassa putkesta, ulkokudoksesta, jossa on kaksi pienempää putkea, nielu ja suolisto, sekä lisääntymisjärjestelmä. Suurimman osan eläimen tilavuudesta vie lisääntymisjärjestelmä. Hermafrodiitin 959 somaattisesta solusta noin 300 on neuroneja. Hermorakenteisiin kuuluu päähän sijoitettu joukko aistielimiä, jotka välittävät reaktioita makuun, hajuun, lämpötilaan ja kosketukseen – ja vaikka C. elegansilla ei ole silmiä, se pystyy reagoimaan hieman valoon. Muiden hermorakenteiden joukossa on etummainen hermorengas, jonka ventraalinen hermosäie kulkee takaisin vartaloa pitkin. (On myös pienempi dorsaalinen hermorata.) Lihassoluja on 81. C. elegans liikkuu neljän pituussuuntaisen lihaskaistan avulla, jotka ovat pareittain subdorsaalisesti ja subventraalisesti. Vaihtoehtoinen taipuminen ja rentoutuminen synnyttää dorsaaliset ja ventraaliset aallot pitkin vartaloa, jotka vievät eläintä eteenpäin. Tämän diploidisen organismin kehitystä ja toimintaa koodaa arviolta 17 800 erilaista geeniä.
Tämä tieto on Mark Edgleyn ja Riddle-laboratorion ansiota.
CONTACT US
Funded by:
National Institutes of Health – Office of Research Infrastructure Programs (P40 OD010440)