Question 1

כיצד נקבעים צירי הגוף העיקריים במהלך ההתפתחות העוברית של *C. elegans*?

Accepted Answer

במהלך התפתחותו של *C. elegans*, שלושה צירים מרכזיים נוצרים באופן רצפי. הציר הקדמי-אחורי (anterior-posterior) נקבע במהלך חלוקת התא האסימטרית הראשונה לאחר ההפריה. הציר הגבי-בטני (dorso-ventral) נוצר בין שלב שני התאים לשלב ארבעת התאים, והציר שמאל-ימין מופיע זמן קצר לאחר שלב ארבעת התאים. צירים אלו קובעים את תוכנית הגוף הבסיסית המנחה את כל ההתפתחות העקבית.

Question 2

מהן שש תאי המייסדות (founder cells) ב-C. elegans ואילו רקמות הן מייצרות?

Accepted Answer

שישה תאי מייסד (founder cells) — AB, MS, E, C, D ו-P4 — מופיעים במהלך חמש חלוקות התאים הראשונות ותמיד יוצרים את אותם רקמות בכל תולעת. תא AB מייצר נוירונים ובלעוף; תא MS מייצר שריר, בלעוף ונוירונים; תא E הופך לרקמת מעי; תא C יוצר שריר, נוירונים ועור; תא D מייצר שריר של דופן הגוף; ותא P4 נותן מקור לקו הנבט (germline), החיוני לרבייה.

Question 3

מדוע אפוप्टוזיס חשובה בהתפתחות של C. elegans?

Accepted Answer

אפופטוזיס, או מוות תאי מתוכנן, הוא תהליך התפתחותי קריטי ב-C. elegans. במהלךB האמבריוגנזה, 13 תאים מתים באמצעות אפופטוזיס, תהליך המסיר תאים ספציפיים באופן סלקטיבי כדי לעצב רקמות ואיברים. תהליך זה שמור באורגניזמים רבים, כולל בני אדם, מה שהופך את C. elegans למודל בעל ערך להבנת האופן שבו אפופטוזיס מווסת את ההתפתחות ואת היווצרות הרקמות.

Question 4

מהם שלבי הלרווה של *C. elegans* ומהו שלב הדאואר (dauer)?

Accepted Answer

ל-*C. elegans* ארבעה שלבי לרוה—L1, L2, L3 ו-L4—שאתם עוקב שלב הבגרות. בתנאי עקה, כגון מחסור במזון, לרוות בשלבי L1 מאוחר או L2 נכנסות לתוכנית התפתחות חלופית הנקראת שלב ה-dauer. תולעי dauer יכולות להישאר במצב של עיכוב התפתחותי במשך חודשים ולחדש את ההתפתחות התקינה כאשר מזון הופך לזמין, עובדה ההופכת שלב זה לחשוב להבנת עיכוב התפתחותי של לרוות בנמטודות טפיליות.

Question 5

במה נבדלים הרמפרודיטים והזכרים ב-C. elegans?

Accepted Answer

ל-C. elegans יש שני מינים: הרמאפרודיטים המפרים את עצמם וזכרים. ההרמאפרודיטים רחבים וארוכים יותר עם זנב מחודד, ומפיקים הן אוקיציטים והן זרע. הזכרים הם בעלי גוף דקיק עם זנב הגמה מובחן, ומפיקים זרע בלבד. לעיתים, אי-הפרדה (nondisjunction) בקו הנבט של ההרמאפרודיט יוצרת זכרים עם כרומוזום מין אחד במקום שניים.

Question 6

כיצד מושגת בעיקר הרבייה באוכלוסיות של *C. elegans*?

Accepted Answer

הפריה עצמית היא אופן הרבייה העיקרי ב-C. elegans, כאשר הרמפרודיטים מייצרים צאצאים הרמפרודיטים זהים גנטית באמצעות הפריה עצמית. למרות שרבייה מינית מתרחשת בתדירות נמוכה באמצעות זיווג עם זכרים, ההפריה העצמית היא הדומיננטית בטבע. אסטרטגיית רבייה זו עומדת בניגוד להתפתחות ולרבייה באורגניזמי מודל אחרים, ומעלה שאלות לגבי הסיבה להישרדותם האבולוציונית של הזכרים.

Question 7

מהם השלבים המרכזיים לביצוע הצלבה גנטית מוצלחת ב-C. elegans?

Accepted Answer

כדי לבצע הכלאה גנטית, הכינו מספר צלחות עם נקודות חיידקים ריכזות וסמנו אותן בשמות הזנים ובתאריכים. הניחו על כל צלחת שלושה הרמפרודיטים בשלב L4 או בוגרים צעירים, ושנים-עשר זכרים בשלב L4 או בוגרים צעירים. הדגרירו בטמפרטורה המתאימה ובדקו לאחר ארבעה ימים את צאצאי ההכלאה. שיעור של כ-50% זכרים מעיד על הכלאה מוצלחת; בחרו צאצאי הרמפרודיטים בשלב L4 כדי לאמת את הפנוטיפ הצפוי.

ג. אלגנס פיתוח ורבייה - חידון הערכה