Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans
tudományos osztályozás
Tartomány:eukariótákKirályság:ÁllatokAlkirályság:EumetazoiNincs rang:Kétoldalúan szimmetrikusNincs rang:protosztomákNincs rang:VedlésNincs rang:NematoidaTípusú:orsóférgekOsztály:ChromadoreaOsztag:rabditidaAlosztály:RhabditinaInfrasquad:RhabditomorphaCsalád:RhabditidaeNemzetség:CaenorhabditisKilátás:Caenorhabditis elegans
Nemzetközi tudományos név
Caenorhabditis elegans ( Maupas , 1900) Dougherty , 1955

A Caenorhabditis elegans  egykörülbelül 1 mm hosszú , szabadon élő talajfonálféreg . Ennek a fajnak a kutatása a molekuláris és fejlődésbiológiában 1974-ben kezdődött Sydney Brenner [1] munkájával . Széles körben használják modellszervezetként a genetikai , neurofiziológiai , fejlődésbiológiai és számítási biológiában [2] [3] [4] . 1986-ban teljesen leírta a connect . A genomot teljesen szekvenálták (körülbelül 100 Mb méretű [5] ), és 1998-ban publikálták (2002-ben frissítették). Martin Chalfi a C.eleganst használta a zöld fluoreszcens fehérjével kapcsolatos kutatásai során.

Genom

A C.elegans volt az első többsejtű szervezet, amelynek genomját teljesen szekvenálták . A teljes sorozatot 1998-ban publikálták [6] , de voltak benne apró hiányosságok (az utolsót 2002 októberében zárták le). A C.elegans genom körülbelül 100 millió bázispár hosszú, és körülbelül 20 000 gént tartalmaz . A legtöbb ilyen gének fehérjéket kódolnak , de valószínűleg körülbelül 1000 RNS-gén található köztük. A tudósok továbbra is számos ismert gén finomítását végzik.

2003-ban meghatározták a rokon C.briggsae fonálféreg génszekvenciáját is . Ez lehetővé tette a kutatók számára, hogy összehasonlító genetikai elemzést végezzenek két egymással szorosan összefüggő organizmuson [7] . Jelenleg folyamatban van az azonos nemzetséghez tartozó más fonálférgek , például a C. remanei , [8] C. japonica [9] és a C. brenneri génszekvenciájának meghatározására irányuló munka . [10] Ezeket az új génszekvenciákat a „ Teljes-Genome Shotgun ” módszerrel kaptuk, ami azt jelenti, hogy az eredmények valószínűleg nem lesznek olyan teljesek és pontosak, mint a C. elegans esetében , amelynek genomját a hierarchikus módszerrel szekvenálták. Clone-by -Clone") .

A C.elegans génszekvencia hivatalos verziója folyamatosan változik, mivel az új kutatások az eredeti szekvencia hibáihoz vezetnek (a DNS-szekvenálás nem mentes a hibáktól). A legtöbb változás általában csekély, csak néhány komplementer DNS-bázispárt adnak hozzá vagy távolítanak el. Például a WormBase WS169-es verziója ( 2006. december) 6 szekvenciamódosítást tartalmaz [11] . Alkalmanként jelentősebb változtatások is történnek, például a WS159 2006 májusában megjelent verziójában több mint 300 bázispár került a szekvenciába [12] .

Nemi meghatározás

A C. elegansnak két neme van: hímek (X0) és hermafroditák (XX), amelyek olyan nőstények, amelyek spermatogenezisre képesek. A C. elegansban a nemet az XX-X0 mechanizmus határozza meg, az X kromoszómák számának az autoszómák számához viszonyított aránya számít. Valamennyi szomatikus sejt ivaros fejlődését egy szabályozópálya szabályozza, amelynek aktivitása nemenként eltérő. Ezt az utat globálisnak nevezik, ellentétben az egyes szövetek fejlődését irányító utakkal. Ezenkívül ez az útvonal felelős a dóziskompenzáció szabályozásáért ( az a folyamat, amely az X-kapcsolt gének egyenlő expressziójához vezet mindkét nemben).

Általánosságban elmondható, hogy az X kromoszómák száma egy sor gátló reakciót szabályoz, amely végül meghatározza a tra-1 végső szabályozó (transzformátor-1) aktivitását. És ez határozza meg a szervezet szexuális differenciálódását.

A szexuális differenciálódás kaszkádját a korai embrióban az X kromoszómák számának az autoszómák számához viszonyított aránya váltja ki. Befolyásolja az X0l-1 (X0 letális 1) expresszióját. Magas aránynál (XX) elnyomott, de alacsonynál nem. Az X kromoszóma által kódolt „számlálók”. 4 van belőlük, de csak 2 elemet vizsgáltak: a fox-1-et, egy RNS-kötő fehérjét, amely képes poszt-transzkripciósan gátolni az X0l-1-et, és a sex-1-et, amely a nukleáris hormon receptorokhoz kapcsolódik és gátolja az X01-1-et. promóteréhez kötve. Az autoszomális "nevezők" ellenkező hatást fejtenek ki, a transzkripciós szabályozókat kódolják.

Az X0l−1 elnyomja az sdc aktivitást. Egy nagy fehérjekomplex részei, amely az X kromoszómához kötődik, és felére csökkenti annak transzkripcióját. Az Sdc-2 a her-1 promoterhez is kötődik, és 20-szorosára csökkenti annak transzkripcióját X0 állatokhoz képest.

A HER-1 egy kis szekretált fehérje, amely nem autonóm módon felelős a hímsejtek fejlődéséért. Gátolja a tra-2-t, amely ugyanakkor nem tud kötődni a fem-hez, a tra-1-et a citoplazmában tartja, és a fejlődés a férfi útvonalon megy végbe. A tra-1 transzkripciós faktor transzlokációja a sejtmagba egy hermafroditikus fenotípus megvalósulását jelenti. Ebben az esetben a fem fehérje disszociál a tra-1-ről és kötődik a tra-2 fehérjéhez.

Idegrendszer

A C. elegansnak az egyik legegyszerűbb idegrendszere van (az idegrendszereket gyakran egyszerűnek nevezik, és kis számú neuronból áll ). Egy felnőtt hermafroditikus egyed 959 sejtből áll (1031 sejtből hím), és összesen 302 neuronja van [13] , amelyek közötti kapcsolatokat teljes körűen leírták. [14] Ebből a szempontból a C. elegans kényelmes tárgy a mozgásszabályozás, a neurális hálózaton keresztüli jelzés, a kemotaxis stb. mechanizmusainak tanulmányozására.

Életciklus jellemzői

Táplálékhiány vagy számos egyéb tényező, köztük a negatív környezeti hatásoknak kitett imágók ürülékének hatására előfordulhat, hogy az egyszeri vedlésen (L2 stádium) átesett lárvák nem a fonálféreg életciklusában szokásos L3 lárvákból fejlődhetnek ki. , hanem az úgynevezett Dauer lárva ( Dauer larva ) . Számos ilyen anyagot, az aszkarilóz származékait daumonoknak nevezik .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Brenner, S.  A Caenorhabditis elegans genetikája  // Genetika. – Amerikai Genetikai Társaság, 1974. - 1. évf. 77 . - P. 71-94 . Archiválva az eredetiből 2007. július 5-én.
  2. ↑ Egy virtuális organizmus felé, amelyet idegrendszerének digitális másolata irányít: eredmények és perspektívák a C. elegans fonálféreggel kapcsolatban . Letöltve: 2013. július 29. Az eredetiből archiválva : 2016. március 4..
  3. ↑ Publikációk . Letöltve: 2013. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2013. július 20.
  4. ↑ Az OpenWorm egy digitális féreg. Egy virtuális élő szervezet létrehozásának projektje . Letöltve: 2013. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2013. augusztus 12..
  5. ↑ A. A. Moszkalev. Öregedés és gének. – 2008.
  6. ↑ A C. elegans Sequencing Consortium. A C. elegans fonálféreg genomszekvenciája : a biológia vizsgálatának platformja  (angol)  // Tudomány  : folyóirat. - 1998. - 1. évf. 282 . - P. 2012-2018 . - doi : 10.1126/tudomány.282.5396.2012 . — PMID 9851916 . Az eredetiből archiválva : 2009. november 25.
  7. ↑ Stein, L.D. et al. A Caenorhabditis briggsae genomszekvenciája : Az összehasonlító genomika platformja  // PLoS Biology  : folyóirat  . - 2003. - 1. évf. 1 . - P. 166-192 . - doi : 10.1371/journal.pbio.0000045 .
  8. ↑ Genom Sequencing Center. Caenorhabditis remanei : Háttér (hivatkozás nem érhető el) . Washingtoni Egyetem Orvostudományi Kara . Hozzáférés dátuma: 2008. július 11. Az eredetiből archiválva : 2006. augusztus 28.. 
  9. ↑ Genom Sequencing Center. Caenorhabditis japonica : Háttér (nem elérhető link) . Washingtoni Egyetem Orvostudományi Kara . Hozzáférés dátuma: 2008. július 11. Az eredetiből archiválva : 2006. augusztus 28.. 
  10. ↑ Genom Sequencing Center. Caenorhabditis brenneri : Háttér (elérhetetlen link - történelem ) . Washingtoni Egyetem Orvostudományi Kara . Letöltve: 2008. július 11.   (elérhetetlen link)
  11. ↑ WormBaseWiki WS169 kiadási megjegyzések . Wormbase . Letöltve: 2007. február 21. Az eredetiből archiválva : 2012. február 26..
  12. ↑ WormBaseWiki WS159 kiadási megjegyzések (downlink) . Wormbase . Hozzáférés időpontja: 2007. január 21. Az eredetiből archiválva : 2006. szeptember 27.. 
  13. ↑ Imanikia S., Stürzenbaum SR 12. fejezet: Gerinctelenek az elhízás kutatásában: Féreg perspektívája // Állatmodellek az emberi betegségek tanulmányozásához. - Elsevier, 2013. - 1108 p. — ISBN 9780128072028 .
  14. ↑ White JG, Southgate E, Thomson JN, Brenner S (1986) A Caenorhabditis elegans fonálféreg idegrendszerének szerkezete. Phil. Trans. Royal Soc. London. B 314, 1-340.
  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Taxonómia
 Modellszervezetek a biológiai kutatásban