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Elegans de Caenorhabditis

Elegans de Caenorhabditis

Un adulto hermafrodita C. elegans gusano
Clasificación científica
Reino: Animalia
Phylum: Nematoda
Clase: Secernentea
Orden: Rhabditida
Familia: Rhabditidae
Género: Caenorhabditis
Especie: C. elegans
Nombre binomial
Elegans de Caenorhabditis
Maupas, 1900

Elegans de Caenorhabditis (pronunciado /ˌsiːnoʊræbˈdaɪtɪˈɛl de sɪgænz/) es el libre-vivir nematodo (ascáride), cerca de 1 milímetro en la longitud, que vive en ambientes templados del suelo. Investigación en molecular y biología de desarrollo de C. elegans fue comenzado adentro 1974 por Sydney Brenner y se ha utilizado desde entonces extensivamente como a organismo modelo.[1]

Contenido

Biología

C. elegans es unsegmented, vermiform, bilateral simétrico, con a cutícula integument, cuatro cuerdas epidérmicas principales y un lleno de fluido pseudocoelomate cavidad. Los miembros de la especie tienen muchos de los mismos sistemas del órgano que otros animales. En el salvaje, alimentan en las bacterias que se convierten en materia vegetal que se decae. Individuos de C. elegans son casi todos hermafrodita, con los varones abarcando apenas 0.05% de la población total en promedio. La anatomía básica de C. elegans incluye una boca, faringe, intestino, gónada, y cutícula colagenosa. Los varones tienen una gónada solo-lobulada, deferens del vaso, y una cola especializada para acoplarse. Hermaphrodites tiene dos ovarios, oviductos, spermatheca, y un solo útero.

C. elegans los huevos son puestos por el hermafrodita. Después de tramar, pasan con cuatro larval etapas (L1-L4). Cuando está apretado o en ausencia del alimento, C. elegans puede incorporar una tercera etapa larval alternativa llamada dauer estado. Las larvas de Dauer son tensionar-resistentes y no envejecen. El producto de Hermaphrodites toda su esperma en la etapa L4 (esperma 150 por el brazo gonadal) y entonces cambia encima a producir oocytes. La esperma se almacena en la misma área de la gónada que los oocytes hasta que el primer oocyte empuja la esperma en el spermatheca (una clase de compartimiento donde los oocytes se fertilizan por la esperma).[2] El varón puede inseminar el hermafrodita, que utilizará la esperma masculina preferencial (ambos tipos de esperma se almacenan en el spermatheca). Cuando uno mismo-está inseminado el salvaje-tipo gusano pondrá aproximadamente 300 huevos. Cuando es inseminado por un varón, el número de la progenie puede exceder de 1.000. En 20°C, la tensión del laboratorio de C. elegans tiene una vida media de aproximadamente 2-3 semanas y de un rato de generación de aproximadamente 4 días. Hermaphrodites puede acoplarse con los varones o uno mismo-fertilizar.

C. elegans tiene cinco pares de autosomes y un par de cromosomas del sexo. Sexo adentro C. elegans se basa en Sistema de la sexo-determinación X0. Hermafrodita C. elegans tenga un par emparejado de cromosomas del sexo (XX); los varones raros tienen solamente un cromosoma del sexo (X0).

Sección longitudinal con el hermafrodita C. elegans.

Aplicaciones del laboratorio

C. elegans se estudia como a organismo modelo para una variedad de razones. Tensiones sea barato criar y puede ser congelado. Cuando están deshelados posteriormente siguen siendo viables, permitiendo el almacenamiento de larga duración. Porque el linaje completo de la célula de la especie se ha determinado, C. elegans ha probado especialmente útil para estudiar diferenciación celular.

De una perspectiva de la investigación, C. elegans tiene la ventaja de ser a multicelular eukaryotic organismo que es bastante simple ser estudiado en gran detalle. El sino de desarrollo de cada solo célula somática (959 en el adulto hermafrodita; 1031 en el varón del adulto) traz hacia fuera. Estos patrones del linaje de la célula son en gran parte invariantes entre los individuos, en contraste con mamíferos donde está más en gran parte dependiente el desarrollo de la célula del embrión en señales celulares. En ambos sexos, una gran cantidad de células adicionales (131 en el hermafrodita, la mayor parte de que se convirtió de otra manera neuronas), son eliminados por muerte programada de la célula (apoptosis).

Además, C. elegans es uno de los organismos más simples con a sistema nervioso. En el hermafrodita, esto abarca 302 neuronas de quién patrón de la conectividad traz totalmente hacia fuera, y se ha demostrado para ser a red del pequeño-mundo.[3] La investigación ha explorado los mecanismos de los nervios responsables de varios de los comportamientos más interesantes demostrados cerca C. elegans, incluyendo chemotaxis, thermotaxis, mechanotransduction, y comportamiento de acoplamiento del varón. Inusualmente, el No. del fuego de las neuronas potenciales de acción.

Una característica útil de C. elegans es eso que es relativamente directo interrumpir la función de genes específicos cerca Interferencia del RNA (RNAi). El silenciar la función de un gene de esta manera puede permitir a veces que un investigador deduzca lo que puede ser la función de ese gene. El nematodo puede cualquiera ser empapado en (o ser inyectado con) una solución del doble trenzada RNA, la secuencia de que es complementaria a la secuencia del gene que el investigador desea inhabilitar. Alternativomente, los gusanos pueden ser alimentados en genético transformado bacterias cuál expreso el RNA trenzado doble del interés.

C. elegans también ha sido útil en el estudio de meiosis. Mientras que los núcleos de la esperma y del huevo bajan la longitud de la gónada, experimentan una progresión temporal con acontecimientos meiotic. Esta progresión significa que cada núcleo en una posición dada en la gónada estará en áspero el mismo paso en la meiosis, eliminando las dificultades de poblaciones heterogéneas de células.

El organismo también se ha identificado como modelo para nicotina dependencia como se ha encontrado para experimentar la misma experiencia de los seres humanos de los síntomas cuando ellos el fumar parado.[4]

En cuanto a la mayoría de los organismos modelo, hay una base de datos en línea dedicada para la especie que es curated activamente por los científicos que trabajan en este campo. WormBase la base de datos procura compaginar toda la información publicada encendido C. elegans y otros nematodos relacionados. Una recompensa de $5000 se ha anunciado en su Web site, para el buscador de una nueva especie del nematodo de cerca relacionado.[5] Tal descubrimiento ensancharía oportunidades de la investigación con el gusano.[6]

Genoma

C. elegans era el primer organismo multicelular para tener su genoma totalmente ordenado. La secuencia acabada del genoma fue publicada en 1998,[7] aunque un número de boquetes pequeños eran presente (el boquete pasado fue acabado antes del octubre de 2002). C. elegans la secuencia del genoma es aproximadamente 100 millones pares bajos desee y contiene aproximadamente 20.000 genes. La mayoría extensa de estos genes codifica para proteínas pero hay probable ser tanto como 1.000 Genes del RNA. Los guardianes científicos continúan valorando el sistema de los genes sabidos, tales que las nuevas predicciones del gene continúan siendo agregadas y las incorrectas modificadas o siendo quitadas.

En 2003, la secuencia del genoma del nematodo relacionado C. briggsae también fue determinado, permitiendo que los investigadores estudien el genomics comparativo de estos dos organismos.[8] El trabajo está en curso ahora determinar las secuencias del genoma de más nematodos igual género por ejemplo C. remanei,[9] C. japonica[10] y C. brenneri.[11] Estas más nuevas secuencias del genoma están siendo determinadas usando escopeta entera del genoma técnica que significa que las secuencias del genoma que resultan son probables no ser tan completas o exactas como C. elegans (que fue ordenada usando el “jerárquico” o copia- por-reproduzca el appoach).

La versión oficial del C. elegans la secuencia del genoma continúa cambiando a medida que nueva evidencia revela errores en ordenar de la original (El ordenar de la DNA no es un proceso sin error). La mayoría de los cambios son generalmente menor de edad, agregando o quitando solamente algunos pares bajos (punto de ebullición) de la DNA. E.g. el lanzamiento WS169 de WormBase (Diciembre de 2006) enumera un aumento neto del punto de ebullición 6 a la secuencia del genoma.[12] Se realizan cambios de vez en cuando más extensos, e.g. el lanzamiento WS159 del mayo de 2006 agregó sobre el punto de ebullición 300 a la secuencia.[13]

Evolución

Se ha demostrado que una pequeña cantidad de conservado proteína secuencias de esponjas sea más similar a los seres humanos que a C. elegans.[14] Esto sugiere que haya habido un índice acelerado de la evolución en C. elegans linaje. El mismo estudio encontró que varios phylogenetically los genes antiguos no están presentes adentro C. elegans.

Comunidad científica

En 2002, Premio Nobel para la medicina fue concedido a Sydney Brenner, H. Roberto Horvitz y Juan Sulston para su trabajo sobre la genética del desarrollo del órgano y muerte programada de la célula (PCD) adentro C. elegans. El 2006 Premio Nobel en fisiología o medicina fue concedido a Fuego de Andrew y Craig C. Mello, para su descubrimiento de Interferencia del RNA en C. elegans.[15]

Porque toda la investigación en C. elegans esencialmente comenzado con Sydney Brenner en los años 70, muchos científicos que trabajan en este campo comparten una conexión cercana a Brenner (cualquiera trabajaron como a post-doctoral o graduado investigador en el laboratorio de Brenner o en el laboratorio alguien que trabajó previamente con Brenner). Porque la mayoría de la gente que trabajó en su laboratorio se encendió establecer sus propios laboratorios de investigación del gusano, ahora hay un “linaje bastante bien documentado” de C. elegans científicos. Este linaje fue registrado en un cierto detalle en la reunión internacional del gusano 2003 y los resultados fueron almacenados en Wormbase base de datos.

En los medios

C. elegans noticias hechas cuando fue descubierto que los especímenes tenían sobrevivido Lanzadera de espacio Colombia desastre en febrero de 2003.[16]

Vea también

Referencias

  1. ^ Brenner, S. (1974). La genética de Elegans de Caenorhabditis. Genética 77: 71–94. 
  2. ^ Nayak, S., J. Goree y T. Schedl (2004). fog-2 y la evolución de Hermaphroditism Uno mismo-Fértil adentro Caenorhabditis. Biología de PLoS 3 (1): e6. doi:10.1371/journal.pbio.0030006. 
  3. ^ Vatios de D. J. Y S. H. Strogatz (1998). Dinámica colectiva de las redes del “pequeño-mundo”. Naturaleza 393 (6684): 440–442. 
  4. ^ Feng y otros. (2006). A.c. modelo de los elegans del comportamiento Nicotina-Dependiente: Regulación de TRP-Familia Channels. Célula 127: 621-633. 
  5. ^ Caenorhabditis guía del aislamiento. WormBase. Recuperado encendido 2007-08-30.
  6. ^ “Limo para una moneda de diez centavos” (31 Ago de 2007). Ciencia 317 (5842): 1157. 
  7. ^ C. elegans Ordenar a Consorcio (1998). Secuencia del genoma del nematodo C. elegans: una plataforma para la biología que investiga. Ciencia 282: 2012-2018. 
  8. ^ Stein, L. D. y otros. (2003). La secuencia del genoma de Briggsae de Caenorhabditis: Una plataforma para Genomics comparativo. Biología de PLoS 1: 166–192. doi:10.1371/journal.pbio.0000045. 
  9. ^ genome.wustl.edu
  10. ^ genome.wustl.edu
  11. ^ genome.wustl.edu
  12. ^ Notas del lanzamiento de WormBaseWiki WS169. Wormbase. Recuperado encendido 2007-02-21.
  13. ^ Notas del lanzamiento de WormBaseWiki WS159. Wormbase. Recuperado encendido 2007-01-21.
  14. ^ Gamulin, V (el diciembre de 2000). Las “proteínas de la esponja son más similares a las de Sapiens de Homo que a Elegans de Caenorhabditis". Diario biológico de la sociedad de Linnean 71 (4): 821-828. Presión académica. 
  15. ^ A. Fuego, S.Q. Xu, M.K. Montgomery, S.a. Kostas, S. E. Conductor, C.C. Mello: Interferencia genética potente y específica por el RNA double-stranded en los elegans de Caenorhabditis. En: Naturaleza. 391/1998, S. 806-811, ISSN 0028-0836
  16. ^ "Los gusanos sobrevivieron desastre de Colombia", Noticias de BBC, 2003-05-01. 

Publicaciones

  • Pájaro, A. F y J. Bird (1991). La estructura de nematodos. Prensa académica, Inc., San Diego, pp 1, 69-70, 152-153, 165, 224-225. 
  • Gamulin, Vera; Müller, Isabel M. Y Müller, Werner E. G. (2000): Las proteínas de la esponja son más similares a las de Sapiens de Homo que a Elegans de Caenorhabditis. Biol. J. Linn. Soc. 71(4): 821–828. Extracto del HTML
  • Criba, D.L., T. Blumenthal, R. J. Meyer y J. R. Priess (1997). C. elegans II. Prensa fría del laboratorio del puerto del resorte, Nueva York, pp 1-4, 679-683. 

Recursos en línea

Conferencias Nobel

Acoplamientos externos

v • d • e
Principal organismos modelo en genética
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