Mi a CAENORHABDITIS ELEGANS és miért foglalkozunk vele?
Egy bevezető azok számára, akik nem ismerik a “férget”.
A C. elegans egy fonalféreg – a Nematoda törzs tagja:
Nematoda.
A kerekesférgek és fonálférgek, a sima bőrű, szegmentálatlan, hosszú, hengeres testformájú, a végeinél kúposodó férgek törzse; magában foglalja a szabadon élő és az élősködő, vízi és szárazföldi formákat egyaránt. (Academic Press Dictionary of Science and Technology)
A C. elegans nem veszélyes, nem fertőző, nem patogén, nem parazita szervezet. Kicsi, körülbelül 1 mm hosszúra nő, és a világ számos részén a talajban – különösen a rothadó növényzetben – él, ahol mikrobákkal, például baktériumokkal táplálkozva marad életben. Az ember számára nincs gazdasági jelentősége.
Miért tanulmányozzuk a C. elegans-t?
A világon több ezer tudós dolgozik teljes munkaidőben a C. elegans biológiájának vizsgálatán. 1994 októbere és 1995 januárja között 73 tudományos cikk jelent meg erről az élőlényről a nemzetközi tudományos folyóiratokban. Jelenleg laboratóriumok nemzetközi konzorciuma együttműködik egy olyan projektben, amelynek célja a C. elegans genomjának teljes, 100 000 000 bázisú DNS-ének szekvenálása. Miért fektetünk ennyi energiát egy ilyen jelentéktelen organizmus tanulmányozásába?
A C. elegans körülbelül a létező legprimitívebb organizmus, amely mégis számos olyan alapvető biológiai jellemzővel rendelkezik, amelyek az emberi biológia központi problémái. A féreg egyetlen sejtként fogható fel, amely egy összetett fejlődési folyamaton megy keresztül, amely az embrionális hasadással kezdődik, majd a morfogenezisen és a növekedésen keresztül a kifejlett egyedig tart. Idegrendszerrel és “aggyal” (a körkörös ideggyűrűvel) rendelkezik. Viselkedik, és még kezdetleges tanulásra is képes. Spermiumot és petesejteket termel, párosodik és szaporodik. A szaporodás után fokozatosan öregszik, veszít életerejéből és végül elpusztul. Embriogenezis, morfogenezis, fejlődés, idegműködés, viselkedés és öregedés, és hogy ezeket hogyan határozzák meg a gének: a lista a modern biológia legtöbb alapvető rejtélyét tartalmazza. (Sajnos azt kell feltételeznünk, hogy a legnagyobb biológiai rejtély, a tudat, hiányzik a C. elegansból – bár ezt még be kell bizonyítani!) A C. elegans mutatja ezeket a jelenségeket, mégis csak 1 mm hosszú, és mikroorganizmusként kezelhető – általában baktériumokkal beoltott Petri-lemezeken tenyésztik. Átlátszó testének mind a 959 szomatikus sejtje látható mikroszkóppal, és átlagos élettartama mindössze 2-3 hét. Így a C. elegans ideális kompromisszumot kínál a kutatóknak a komplexitás és a kezelhetőség között.
Az, hogy a C. elegans projektet hogyan kezdeményezte Sydney Brenner dél-afrikai biológus, a mellékelt linken keresztül olvasható.
A C. elegans biológiai miniatűr vázlata
A C. elegans egy szabadon élő fonálféreg. Két neme van: egy önmegtermékenyítő hermafrodita és egy hím. A kifejlett egyed lényegében egy csőből, a külső kutikulából áll, amely két kisebb csövet, a garatot és a bélrendszert, valamint a szaporítórendszert tartalmazza. Az állat térfogatának nagy részét a szaporítórendszer foglalja el. A hermafrodita 959 szomatikus sejtjéből mintegy 300 neuron. Az idegi struktúrák közé tartozik a fejben található érzékszervek egy sora, amelyek az ízlelésre, szaglásra, hőmérsékletre és érintésre adott válaszokat közvetítik – és bár a C. elegansnak nincs szeme, a fényre enyhén reagál. Az egyéb idegi struktúrák között van egy elülső ideggyűrű, amelynek ventrális idegszála visszafelé fut a testen. (Van egy kisebb dorzális idegzsinór is.) 81 izomsejtje van. A C. elegans négy hosszanti irányú, szubdorsalisan és szubventrálisan párosított izomsáv segítségével mozog. Az alternatív hajlítás és lazítás dorzális-ventrális hullámokat hoz létre a test mentén, amelyek előreviszik az állatot. Ennek a diploid szervezetnek a fejlődését és működését becslések szerint 17 800 különböző gén kódolja.
Ez az információ Mark Edgley és a Riddle laboratórium jóvoltából került átadásra.
CONTACT US
Finanszírozta:
National Institutes of Health – Office of Research Infrastructure Programs (P40 OD010440)