Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans
clasificación cientifica
Dominio:eucariotasReino:animalesSub-reino:EumetazoiSin rango:Simetría bilateralSin rango:protostomasSin rango:mudaSin rango:NematoideTipo de:gusanos redondosClase:cromadoreaEquipo:rabditaSuborden:RabditinaInfraescuadrón:RabditomorfaFamilia:RhabditidaeGénero:CaenorhabditisVista:Caenorhabditis elegans
nombre científico internacional
Caenorhabditis elegans ( Maupas , 1900) Dougherty , 1955

Caenorhabditis elegans es un nematodo  del suelo de vidaaproximadamente 1 mm de largo. La investigación sobre esta especie en biología molecular y del desarrollo comenzó en 1974 con el trabajo de Sydney Brenner [1] . Ampliamente utilizado como organismo modelo en investigación en genética , neurofisiología , biología del desarrollo , biología computacional [2] [3] [4] . En 1986, fue descrito completamente por su conexión . El genoma está completamente secuenciado (tiene un tamaño de unos 100 Mb [5]) y publicado en 1998 (actualizado en 2002). Martin Chalfi utilizó C.elegans en su investigación sobre la proteína verde fluorescente .

Genoma

C.elegans fue el primer organismo multicelular en tener su genoma completamente secuenciado . La secuencia completa se publicó en 1998 [6] , pero había pequeños vacíos (el último se cerró en octubre de 2002). El genoma de C.elegans tiene una longitud aproximada de 100 millones de pares de bases y contiene aproximadamente 20.000 genes . La mayoría de estos genes codifican proteínas , pero probablemente haya alrededor de 1000 genes de ARN entre ellos. Los científicos continúan refinando muchos genes conocidos.

En 2003, también se determinó la secuencia del gen del nematodo relacionado C.briggsae . Esto permitió a los investigadores realizar un análisis genético comparativo de dos organismos estrechamente relacionados [7] . Actualmente, se está trabajando para determinar las secuencias de genes de otros nematodos del mismo género , como C. remanei , [8] C. japonica [9] y C. brenneri . [10] Estas nuevas secuencias de genes se obtuvieron mediante el método " Escopeta del genoma completo ", lo que significa que es poco probable que los resultados sean tan completos y precisos como en el caso de C. elegans , cuyo genoma se secuenció mediante el método jerárquico" Clon por clon") .

La versión oficial de la secuencia del gen C.elegans continúa cambiando a medida que nuevas investigaciones conducen a errores en la secuencia original (la secuenciación del ADN no es inmune a los errores). La mayoría de los cambios suelen ser menores, agregando o eliminando solo unos pocos pares de bases de ADN complementarios. Por ejemplo, la versión WS169 de WormBase (diciembre de 2006) contiene 6 cambios de secuencia [11] . Ocasionalmente, se realizan cambios más significativos, por ejemplo, en la versión de WS159, publicada en mayo de 2006, se agregaron más de 300 pares de bases a la secuencia [12] .

Determinación del sexo

C. elegans tiene dos sexos: machos (X0) y hermafroditas (XX), que son hembras que han adquirido la capacidad de espermatogénesis. En C. elegans, el sexo está determinado por el mecanismo XX-X0, la relación entre el número de cromosomas X y el número de conjuntos de autosomas importa. El desarrollo sexual de todas las células somáticas está controlado por una vía reguladora, cuya actividad difiere en los diferentes sexos. Este camino se llama global, en contraste con los caminos que controlan el desarrollo de tejidos individuales. Además, esta vía es responsable del control de la compensación de dosis (el proceso que conduce a la misma expresión de genes ligados al cromosoma X en ambos sexos).

En general, el número de cromosomas X controla una serie de reacciones inhibitorias, que finalmente determina la actividad del regulador final tra-1 (transformador-1). Y determina la diferenciación sexual del organismo.

La cascada de la diferenciación sexual se desencadena en el embrión temprano por la relación entre el número de cromosomas X y el número de conjuntos de autosomas. Afecta a la expresión de X0l-1 (X0 letal 1). Con una proporción alta (XX), se oprime, pero con una baja, no. El cromosoma X codifica "numeradores". Hay 4 de ellos, pero solo se han estudiado 2 elementos: fox-1, una proteína de unión al ARN que puede inhibir postranscripcionalmente X0l-1, y sex-1, está relacionado con los receptores hormonales nucleares e inhibe X01-1. uniéndose a su promotor. Los "denominadores" autosómicos tienen el efecto contrario, codifican reguladores transcripcionales.

X0l-1 suprime la actividad de sdc. Forman parte de un gran complejo proteico que se une al cromosoma X y reduce su transcripción a la mitad. Sdc-2 también se une al promotor her-1 y reduce su transcripción 20 veces en comparación con los animales X0.

HER-1 es una pequeña proteína secretada responsable del desarrollo de las células masculinas de manera no autónoma. Inhibe tra-2, que al mismo tiempo no puede unirse a fem, mantiene tra-1 en el citoplasma y el desarrollo se produce a lo largo de la vía masculina. La translocación del factor de transcripción tra-1 en el núcleo significa la realización de un fenotipo hermafrodita. En este caso, la proteína fem se disocia de tra-1 y se une a la proteína tra-2.

Sistema nervioso

C. elegans tiene uno de los sistemas nerviosos más simples (sistemas nerviosos a menudo llamados simples, que consisten en un pequeño número de neuronas ). Un individuo hermafrodita adulto consta de 959 células (masculino - de 1031 células) y tiene un total de 302 neuronas [13] , cuyas conexiones se han descrito completamente. [14] En este sentido, C. elegans es un objeto conveniente para estudiar los mecanismos de control del movimiento, señalización a través de una red neuronal, quimiotaxis , etc.

Características del ciclo de vida

Con la falta de alimento o la acción de una serie de otros factores, incluidas las excreciones de adultos expuestos a influencias ambientales negativas, las larvas que han sufrido una muda (etapa L2) pueden desarrollar no la larva L3 que es habitual para el ciclo de vida del nematodo. , sino la llamada larva de Dauer ( larva de Dauer ). Varias de estas sustancias, derivadas de la ascarilosa , se denominan daumones .

Véase también

Notas

  1. ↑ Brenner, S.  La genética de Caenorhabditis elegans  // Genética. — Sociedad de Genética de América, 1974. - vol. 77 . - Pág. 71-94 . Archivado desde el original el 5 de julio de 2007.
  2. ↑ Hacia un organismo virtual controlado por una copia digital de su sistema nervioso: resultados y perspectivas para el nematodo C. elegans . Consultado el 29 de julio de 2013. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016.
  3. ↑ Publicaciones . Consultado el 8 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 20 de julio de 2013.
  4. ↑ OpenWorm es un gusano digital. El proyecto de creación de un organismo vivo virtual . Consultado el 8 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 12 de agosto de 2013.
  5. ↑ A. A. Moskalev. Envejecimiento y genes. — 2008.
  6. ↑ El Consorcio de Secuenciación de C. elegans . Secuencia del genoma del nematodo C. elegans : una plataforma para investigar la biología  (inglés)  // Ciencia  : revista. - 1998. - vol. 282 . - Pág. 2012-2018 . -doi : 10.1126 / ciencia.282.5396.2012 . — PMID 9851916 . Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2009.
  7. ↑ Stein, LD et al. La secuencia del genoma de Caenorhabditis briggsae : una plataforma para la genómica comparativa  // PLoS Biology  : revista  . - 2003. - vol. 1 . - pág. 166-192 . - doi : 10.1371/journal.pbio.0000045 .
  8. ↑ Centro de secuenciación del genoma. Caenorhabditis remanei : antecedentes (enlace no disponible) . Facultad de Medicina de la Universidad de Washington . Fecha de acceso: 11 de julio de 2008. Archivado desde el original el 28 de agosto de 2006. 
  9. ↑ Centro de secuenciación del genoma. Caenorhabditis japonica : antecedentes (enlace no disponible) . Facultad de Medicina de la Universidad de Washington . Fecha de acceso: 11 de julio de 2008. Archivado desde el original el 28 de agosto de 2006. 
  10. ↑ Centro de secuenciación del genoma. Caenorhabditis brenneri : Antecedentes (enlace inaccesible - historia ) . Facultad de Medicina de la Universidad de Washington . Recuperado: 11 de julio de 2008.   (enlace inaccesible)
  11. ↑ Notas de la versión de WormBaseWiki WS169 . Base de gusanos . Consultado el 21 de febrero de 2007. Archivado desde el original el 26 de febrero de 2012.
  12. ↑ Notas de la versión de WormBaseWiki WS159 (enlace descendente) . Base de gusanos . Fecha de acceso: 21 de enero de 2007. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2006. 
  13. ↑ Imanikia S., Stürzenbaum SR Capítulo 12. Invertebrados en la investigación de la obesidad: la perspectiva de un gusano // Modelos animales para el estudio de enfermedades humanas. - Elsevier, 2013. - 1108 p. — ISBN 9780128072028 .
  14. ↑ White JG, Southgate E, Thomson JN, Brenner S (1986) La estructura del sistema nervioso del nematodo Caenorhabditis elegans. Fil. Trans. Sociedad Real Londres. B 314, 1-340.
  Ir al elemento de Wikidata  diccionarios y enciclopedias
Taxonomía
 Organismos modelo en la investigación biológica