VAD ÄR CAENORHABDITIS ELEGANS OCH VARFÖR ARBETAR MAN MED DEN?
En introduktion för dem som inte är bekanta med ”masken”.
C. elegans är en nematod – en medlem av stamgruppen Nematoda:
Nematoda.
Rundmaskar och trådmaskar, ett fylum av släthudade, osegmenterade maskar med en lång cylindrisk kroppsform som är avsmalnande i ändarna; omfattar fritt levande och parasitiska former både vattenlevande och landlevande. (Academic Press Dictionary of Science and Technology)
C. elegans är en icke-farlig, icke-infektiös, icke-patogen, icke-parasitär organism. Den är liten, blir cirka 1 mm lång, och lever i jorden – särskilt i ruttnande vegetation – i många delar av världen, där den överlever genom att livnära sig på mikrober, t.ex. bakterier. Den har ingen ekonomisk betydelse för människan.
Varför studera C. elegans?
Runt om i världen arbetar tusentals forskare på heltid med att undersöka C. elegans biologi. Mellan oktober 1994 och januari 1995 publicerades 73 vetenskapliga artiklar om denna varelse i internationella vetenskapliga tidskrifter. För närvarande samarbetar ett internationellt konsortium av laboratorier i ett projekt för att sekvensera hela 100 000 000 baser av DNA i C. elegans genom. Varför lägga så mycket kraft på att studera en så obetydlig organism?
C. elegans är ungefär en så primitiv organism som möjligt, men som ändå delar många av de väsentliga biologiska egenskaper som är centrala problem i människans biologi. Masken är tänkt som en enda cell som genomgår en komplex utvecklingsprocess, som börjar med embryonal klyvning, fortsätter genom morfogenes och tillväxt till vuxen. Den har ett nervsystem med en ”hjärna” (den circumfaryngeala nervringen). Den uppvisar ett beteende och har till och med en rudimentär inlärningsförmåga. Den producerar spermier och ägg, parar sig och reproducerar sig. Efter fortplantningen åldras den gradvis, förlorar kraft och dör slutligen. Embryogenes, morfogenes, utveckling, nervfunktion, beteende och åldrande och hur de bestäms av generna: listan omfattar de flesta av den moderna biologins grundläggande mysterier. (Vi måste tyvärr anta att den största biologiska gåtan av alla, medvetandet, saknas hos C. elegans – även om detta återstår att bevisa!). C. elegans uppvisar dessa fenomen, men är ändå bara 1 mm lång och kan hanteras som en mikroorganism – den odlas vanligen på petriplattor som är sådda med bakterier. Alla 959 somatiska celler i dess genomskinliga kropp är synliga i ett mikroskop, och dess genomsnittliga livslängd är endast 2-3 veckor. C. elegans ger således forskaren en idealisk kompromiss mellan komplexitet och lätthanterlighet.
Hur C. elegans-projektet initierades av den sydafrikanska biologen Sydney Brenner kan du läsa om via den medföljande länken.
En biologisk miniatyrskiss av C. elegans
C. elegans är en frilevande nematod. Det finns två kön: en självbefruktande hermafrodit och en hane. Den vuxna människan består i huvudsak av ett rör, den yttre kutikeln, som innehåller två mindre rör, svalget och tarmen, samt fortplantningssystemet. Större delen av djurets volym tas upp av fortplantningssystemet. Av de 959 somatiska cellerna hos hermafroditen är cirka 300 neuroner. De neurala strukturerna omfattar ett batteri av sinnesorgan i huvudet som förmedlar reaktioner på smak, lukt, temperatur och beröring – och även om C. elegans inte har några ögon kan den reagera något på ljus. Bland andra neurala strukturer finns en främre nervring med en ventral nervtråd som löper tillbaka ner i kroppen. (Det finns också en mindre dorsal nervtråd.) Det finns 81 muskelceller. C. elegans rör sig med hjälp av fyra längsgående muskelband som är parade subdorsalt och subventralt. Alternativ böjning och avslappning genererar dorsal-ventrala vågor längs kroppen och driver djuret framåt. Utvecklingen och funktionen hos denna diploida organism kodas av uppskattningsvis 17 800 olika gener.
Denna information tillhandahålls med artighet av Mark Edgley och Riddle-labbet.
KONTAKT MED USA
Finansierad av:
National Institutes of Health – Office of Research Infrastructure Programs (P40 OD010440)