예쁜 꼬마 선충 소개

Caenorhabditis elegans,또는 그들을 연구 하는 과학자에 게 "벌레" 유전자 세포 활동을 조절 하는 방법을 이해 하기 위해 유전 연구에 접근 하는 방법 혁명. 벌레의 간단한 유전학, 투명한 몸, 재배의 용이성은 배아 발달, 신경 기능, 수명 및 노화 및 일부 인간 질병의 분자 기초를 연구하기위한 이상적인 시스템입니다.

첫째, C. 예인자를 모델 유기체로 알 수 있습니다. 케노르하비티스 엘레간은 동물 왕국의 필럼 네마토다에 속한다. C. 예레간은 약 1mm 길이의 다세포 유기체입니다. 그들은 세분화없이 부속기없이 길쭉한 원통형 몸을 가지고 있습니다. 벌레는 그들의 생활 주기 내내 투명한 바디를 가지고 있고, hermaphrodites 및 남성으로 존재합니다. 헤르마프로디테는 남성과 의자가 풍부하고 짝짓기할 수 있습니다.

선충은 주로 수분과 산소의 일정한 수준으로 토양에 살고

실험실에서, 그들은 박테리아 대장균의 잔디밭에 아가로즈 함유 페트리 접시에서 배양된다.

벌레의 수명은 약 14 일입니다. 그들은 계란에서 계란 누워 부모로 성숙으로, L1을 통해 4 애벌레 단계를 통해 이동합니다. 웜의 발달은 온도에 의해 영향을 받고, 실험실에서, 그들은 15 °C, 20 °C 또는 25 °C에서 배양된다.

이제 우리는 C. elegans 기초를 검토했습니다, 그들에게 강력한 모델 유기체를 만드는 것을 배울 수 있습니다. 첫째, 상대적으로 저렴하고 고체 또는 액체 매체에 웜을 배양하기 쉽습니다.

둘째, 수명 주기 내내 투명하게 유지되기 때문에 전체 웜 해부학은 가벼운 현미경 검사법에 의해 쉽게 볼 수 있습니다. 이 특성은 개별 세포 계보를 쉽게 추적할 수 있기 때문에 웜 개발을 연구하는 데 특히 유용합니다. 투명성은 또한 녹색 형광 단백질 (또는 GFP)과 같은 형광 기자가 살아있는 벌레에서 쉽게 볼 수 있게 합니다.

셋째, C. 예인대는 매우 비옥합니다. 각 헤르마프로디테는 자기 수정 후 약 300개의 알을 낳습니다. 따라서 많은 수의 웜을 쉽게 얻을 수 있습니다. 또한, 벌레는 20°C에서 만 3.5 일 만에 생식 성숙에 도달합니다.

넷째, 벌레는 유전적으로 조작하기 쉽습니다. 돌연변이를 검토해서, 연구원은 유전자 기능에 통찰력을 얻고, 돌연변이는 화학 물질로 처리하 및 UV 방사선에 노출해서 벌레에서 소개될 수 있습니다. 높은 처리량 게놈 전체 스크린은 96 개의 웰 플레이트에서 웜으로 쉽게 수행 할 수 있습니다. 이것은 수많은 유전자가 특정 생물학 현상 또는 행동에 그들의 연루를 위해 동시에 가려질 수 있습니다. 또한, C. elegans 유전 센터, 또는 CGC는, 작은 요금에 대 한 연구원에 게 사용할 수 있는 돌연변이의 큰 저장소를 유지.

다섯째, C. 엘레간은 완전히 서열된 게놈을 가진 최초의 다세포 유기체였다. 완전한 서열과 상세한 염색체 맵은 유전 분석을 더 빠르고 쉽게 만들었습니다. 서열 분석은 많은 유전자가 인간과 벌레 사이에서 보존된다는 것을 보여줍니다.

마지막으로, 이러한 모든 장점 외에도 웜 연구 커뮤니티는 매우 친절하며 웜 을 연구하기위한 많은 유용한 온라인 리소스를 개발했습니다.

C. elegans를 매력적인 모델 시스템으로 만드는 모든 특성을 감안할 때, 벌레를 연구하여 많은 획기적인 발견이 이루어진 것은 당연합니다. 그들 중 일부를 살펴 보자.

1963년 시드니 브레너는 C. 엘레건을 모델 시스템으로 설립하기로 결정하고 이를 사용하여 유전자 기능을 탐구했습니다. 1974년, 그는 자신의 유전 적 화면 의 결과를 발표했는데, 이는 덤프 바디, 조정되지 않은 운동 및 변압기와 같은 시각적 표현형을 찾았습니다.

1976년 브레너와 함께 일했던 존 설스턴은 C. 엘레건의 완전한 세포 혈통을 발표했다. 그는 분할 및 분화로 모든 세포의 하강을 따라 처음 다섯 세포 분열궁극적으로 유기체에 있는 다른 조직을 모두 초래하기 위하여 분화하는 6개의 창시자 세포를 생성한다는 것을 것을을 발견했습니다.

1986년, 로버트 호르비츠는 "죽음의 유전자"의 발견에 대한 그의 선구적인 작업을 발표했다. 세포가 분열되고 분화함에 따라, 몇몇 세포는 벌레및 그밖 유기체의 일반적인 발달을 위한 죽음 유전자의 활성화에 의해 제거됩니다. 프로그램된 세포 죽음, 또는 세포멸에 대한 그의 연구는 포유류, 암 및 신경 퇴행성 질환에 있는 발달 사건의 우리의 이해에 큰 영향을 미쳤습니다.

2002년 시드니 브레너, 존 설스턴, 로버트 호르비츠는 C. 엘레건에서 수행한 정액 작업에 대해 노벨 생리학 및 의학상을 수상했습니다.

2006년, 앤드류 파이어와 크레이그 멜로는 특정 mRNA 분자의 분해를 통해 유전자의 침묵을 초래하는 RNA 간섭에 대한 획기적인 작업인 RNA 간섭에 대한 획기적인 작업으로 생리학 및 의학 노벨상을 공유했습니다. RNAi 기술은 현재 치료용으로 개발되고 있습니다.

2008년, 마틴 Chalfie는 녹색 형광 단백질 (또는 GFP)이 C. elegans에서 표현되고 형광 기자로 사용될 수 있다는 것을 보여주는 화학노벨상을 받았습니다. 그 이후로, GFP는 모든 주요 모형 유기체에서 표현되었습니다.

모델 유기체로서 C. elegans는 많은 중요한 과학적 질문에 대답하는 데 사용할 수 있습니다.

예를 들어, 벌레는 신경 생물학을 공부하기 위한 매우 편리한 모델 시스템입니다. 비록, 벌레는 그 당 두뇌가 없습니다, 그(것)들은 302개의 뉴런으로 구성된 다소 정교한 신경계가 있습니다 - 성인 hermaphrodite에서 찾아낸 총 959개의 세포의 거의 3분의 1. 벌레는 음식의 가용성, 인구 밀도, 또는 화학 요법과 같은 화학 물질의 가용성과 같은 환경 단서에 반응합니다. 유전 적 스크린 이외에, 레이저 절제 - 즉, 레이저 빔을 가진 뉴런의 선택적 절단 - 및 전기 생리학은 뉴런이 다세포 유기체에서 어떻게 기능하고 의사 소통하는지 감사하게 했습니다. 사실, C. elegans 신경계의 전체 연결이 이제 매핑되었습니다.

벌레는 또한 노화 연구에 대 한 이상적인 선택. 벌레의 짧은 수명은 연구원이 장수 유전자를 찾아내기 위한 유전 스크린을 단행하는 것을 허용했습니다. 이 유전자의 많은 인간에서 보존되어 있더라도, 우리는 아직도 그(것)들이 사람들에 있는 수명에 영향을 미치는지 여부를 모릅니다.

웜 연구는 또한 인간 질병에 대한 우리의 지식을 발전시켰습니다. 형광 기자는 응집을 모방하기 위해 웜에 사용되었습니다. 즉, 알파-시뉴클레인과 같은 잘못 접힌 단백질의 덩어리. 이러한 집계는 뉴런이 퇴화하여 운동 적자를 초래합니다. 벌레의 유전 적 화면은 파킨슨 병과 알츠하이머 병과 같은 신경 퇴행성 질환의 뉴런 손실을 방지하는 유전자를 식별하는 데 도움이되었습니다.

당신은 방금 조브가 케노르하비티스 엘레간에 소개하는 것을 보았습니다. 이 비디오에서는 C. elegans의 특성과 웜을 강력한 모델 유기체로 만드는 이유를 검토했습니다. 간단한 유전학과 작은 신경계가있는이 작은 벌레는 인간 발달, 행동, 노화 및 질병의 여러 측면을 이해하는 데 도움이되었습니다. C. elegans 연구에 감사하고 행운을 빕니다.