Czym jest CAENORHABDITIS ELEGANS I DLACZEGO WARTO SIĘ NIM ZAJMOWAĆ?
WPROWADZENIE DLA OSÓB NIEZNAJĄCYCH SIĘ „ROBAKAMI”.
C. elegans jest nicieniem – członkiem gromady Nematoda:
Nematoda.
Glisty i nicienie, azyl gładkoskórnych, niesegmentowanych robaków o długim cylindrycznym kształcie ciała zwężającym się na końcach; obejmuje formy wolno żyjące i pasożytnicze zarówno wodne, jak i lądowe. (Academic Press Dictionary of Science and Technology)
C. elegans jest organizmem niegroźnym, niezakaźnym, niepatogennym, niepasożytniczym. Jest mały, dorasta do około 1 mm długości, żyje w glebie – zwłaszcza w gnijącej roślinności – w wielu częściach świata, gdzie przeżywa żywiąc się mikrobami, takimi jak bakterie. Nie ma znaczenia ekonomicznego dla człowieka.
Dlaczego warto badać C. elegans?
Na całym świecie tysiące naukowców pracuje w pełnym wymiarze godzin nad badaniem biologii C. elegans. Od października 1994 roku do stycznia 1995 roku w międzynarodowych czasopismach naukowych ukazały się 73 artykuły naukowe na temat tego stworzenia. Obecnie międzynarodowe konsorcjum laboratoriów współpracuje nad projektem sekwencjonowania całego 100 000 000 zasad DNA genomu C. elegans. Po co wkładać tyle wysiłku w badanie tak mało znaczącego organizmu?
C. elegans jest organizmem tak prymitywnym, jak to tylko możliwe, a mimo to posiada wiele istotnych cech biologicznych, które stanowią centralne problemy biologii człowieka. Robak jest pomyślany jako pojedyncza komórka, która przechodzi złożony proces rozwoju, począwszy od rozszczepienia embrionalnego, poprzez morfogenezę i wzrost, aż do dorosłego osobnika. Posiada układ nerwowy z „mózgiem” (pierścień nerwów okrężnych). Wykazuje zachowania i jest nawet zdolny do rudymentarnego uczenia się. Produkuje plemniki i jaja, kopuluje i rozmnaża się. Po rozmnożeniu stopniowo starzeje się, traci wigor i w końcu umiera. Embriogeneza, morfogeneza, rozwój, funkcje nerwów, zachowanie i starzenie się oraz to, w jaki sposób są one determinowane przez geny: lista ta zawiera większość fundamentalnych tajemnic współczesnej biologii. (Musimy, niestety, założyć, że największa biologiczna zagadka, świadomość, jest nieobecna u C. elegans – choć pozostaje to do wykazania!). C. elegans wykazuje te zjawiska, a mimo to ma zaledwie 1 mm długości i można się z nią obchodzić jak z mikroorganizmem – zwykle hoduje się ją na płytkach Petriego, na których zasiano bakterie. Wszystkie 959 komórek somatycznych jego przezroczystego ciała są widoczne pod mikroskopem, a jego średnia długość życia wynosi zaledwie 2-3 tygodnie. W ten sposób C. elegans zapewnia badaczom idealny kompromis między złożonością a łatwością prowadzenia badań.
Jak projekt C. elegans został zainicjowany przez południowoafrykańskiego biologa Sydneya Brennera, można dowiedzieć się z załączonego linku.
Biologiczna miniatura C. elegans
C. elegans jest wolno żyjącym nicieniem. Istnieją dwie płcie: samozapłodniający się hermafrodyta i samiec. Dorosły osobnik zasadniczo składa się z rurki, kutikuli zewnętrznej, zawierającej dwie mniejsze rurki, gardło i jelito oraz układ rozrodczy. Większą część objętości zwierzęcia zajmuje układ rozrodczy. Spośród 959 komórek somatycznych hermafrodyty około 300 to neurony. Struktury neuronalne obejmują baterię narządów zmysłów w głowie, które pośredniczą w reakcjach na smak, zapach, temperaturę i dotyk – i chociaż C. elegans nie ma oczu, może nieznacznie reagować na światło. Wśród innych struktur neuronalnych znajduje się przedni pierścień nerwowy z brzusznym przewodem nerwowym biegnącym z powrotem w dół ciała. (Istnieje również mniejszy grzbietowy przewód nerwowy). C. elegans posiada 81 komórek mięśniowych. C. elegans porusza się za pomocą czterech podłużnych pasm mięśniowych sparowanych podgrzbietowo i podśrodkowo. Naprzemienne zginanie i rozluźnianie generuje wzdłuż ciała fale grzbietowo-wewnętrzne, które napędzają zwierzę. Rozwój i funkcje tego diploidalnego organizmu są kodowane przez około 17 800 różnych genów.
Informacja udostępniona dzięki uprzejmości Marka Edgleya i laboratorium Riddle’a.
CONTACT US
Fundowane przez:
National Institutes of Health – Office of Research Infrastructure Programs (P40 OD010440)
.