История исследований Caenorhabditis elegans
Нематодный червь Caenorhabditis elegans был впервые изучен в лаборатории Виктором Нигоном и Эллсвортом Догерти в 1940-х годах, но приобрел известность после того, как Сидней Бреннер в 1963 году принял его в качестве модельного организма для изучения биологии развития с использованием генетики . В 1974 году Бреннер опубликовал результаты своего первого генетического скрининга , в результате которого были выделены сотни мутантов с морфологическими и функциональными фенотипами , в том числе некоординированными . В 1980-х годах Джон Салстон и его коллеги определили происхождение всех 959 клеток взрослого гермафродита , были клонированы первые гены и началось построение физической карты. В 1998 году червь стал первым многоклеточным организмом, геном которого секвенирован. [ 1 ] [ 2 ] Известные исследования с использованием C. elegans включают открытия каспаз , РНК-интерференции и микроРНК . Шесть ученых получили Нобелевскую премию за свою работу над C. elegans .
Ранние исследования
[ редактировать ]C. elegans был впервые описан в 1900 году Эмилем Мопасом , который выделил его из почвы в Алжире . [ 3 ] Эллсворт Догерти предположил в 1948 году, что свободноживущие нематоды подотряда Rhabditina могут быть полезны для генетических исследований, отметив их относительную структурную простоту и инвариантную клеточную линию ( eutely ). [ 4 ] Догерти и Виктор Нигон получили первого мутанта из лабораторной культуры близкородственной нематоды Caenorhabditis briggsae . [ 5 ] Однако большая часть ранних лабораторных работ по нематодам Caenorhabditis была направлена на создание определенной аксенической культуральной среды. [ 6 ]
Поиски Бреннера новой модельной системы
[ редактировать ]К началу 1960-х годов Сидней Бреннер внес несколько важных вкладов в молекулярную биологию, в частности, продемонстрировав (совместно с Фрэнсисом Криком и другими коллегами), что генетический код по своей природе триплетен . [ 7 ] В июне 1963 года он написал Максу Перуцу , тогдашнему руководителю Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, предлагая будущие исследования:
Сейчас широко осознано, что почти все «классические» проблемы молекулярной биологии либо решены, либо будут решены в ближайшее десятилетие... Из-за этого я уже давно чувствую, что будущее молекулярной биологии лежит в расширении исследования в других областях биологии, особенно в области развития и нервной системы... Я хотел бы приручить небольшой многоклеточный организм, чтобы напрямую изучать развитие. Мои идеи по этому поводу еще неясны, и в настоящее время я не могу уточнить это более подробно.
- Письмо Максу Перуцу, 5 июня 1963 г. [ 8 ]
К концу того же года его мысли стали более конкретными:
Частично успех молекулярной генетики был обусловлен использованием чрезвычайно простых организмов, с которыми можно было обращаться в больших количествах... Мы хотели бы подойти к проблеме клеточного развития аналогичным образом, выбрав простейший возможный дифференцированный организм и подвергнув его к аналитическим методам микробной генетики... Мы думаем, что у нас есть хороший кандидат в виде небольшого червя-нематоды Caenorhabditis briggsiae ... Для начала мы предлагаем идентифицировать каждую клетку червя и проследить его происхождение. Мы также будем исследовать постоянство развития и изучать его генетический контроль путем поиска мутантов.
- Предложение в Совет медицинских исследований (Великобритания) , октябрь 1963 г. [ 8 ]
Бреннер получил C. elegans от Догерти и к декабрю 1963 года начал изучать их в лаборатории. [ 9 ]
Трансгенезис
[ редактировать ]C. elegans поддается трансгенезу — процессу внедрения чужеродного генетического материала в геном. [ 10 ] Наиболее частым методом создания трансгенных червей является инъекция экзогенной ДНК в синцитиальную зародышевую линию; биолистическую трансформацию . Также можно использовать [ 10 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Консорциум секвенирования C. elegans (1998). «Последовательность генома нематоды C. elegans : платформа для исследования биологии». Наука . 282 (5396): 2012–2018. Бибкод : 1998Наука...282.2012. . дои : 10.1126/science.282.5396.2012 . ПМИД 9851916 .
- ^ Бруйетт, Моник (21 апреля 2022 г.). «Картирование мозга, чтобы понять разум» . Познаваемый журнал | Ежегодные обзоры . doi : 10.1146/knowable-042122-1 .
- ^ Мопас, Эмиль (1900). «Способы и формы размножения нематод» . Архив экспериментальной и общей зоологии . 8 : 463–624 . Проверено 27 мая 2009 г.
- ^ Догерти и др.; Кэлхун Х.Г. (январь 1948 г.). «Возможное значение свободноживущих нематод в генетических исследованиях» . Природа . 161 (4079): 29. Бибкод : 1948Natur.161...29D . дои : 10.1038/161029a0 . ПМИД 18900748 .
- ^ Нигон V, Догерти ЕС (апрель 1950 г.). «Карликовая мутация нематоды; морфологический мутант Rhabditis briggsae , свободноживущей почвенной нематоды». Дж. Херед . 41 (4): 103–9. doi : 10.1093/oxfordjournals.jhered.a106095 . ПМИД 15428631 .
- ^ Догерти, Эллсворт К.; Хансен, Эдер Линдси; Николас, Уорик Л .; Моллетт, Дж. Энтони; Ярвуд, Эванджелин А. (1959). «Аксеническое культивирование Caenorhabditis Briggsae (Nematoda: Rhabditidae) с использованием сред с химически определенными добавками и без добавок». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 77 (2): 176–217. Бибкод : 1959NYASA..77..176D . дои : 10.1111/j.1749-6632.1959.tb36901.x . S2CID 85040356 .
- ^ Крик Ф.Х., Барнетт Л., Бреннер С., Уоттс-Тобин Р.Дж. (декабрь 1961 г.). «Общая природа генетического кода белков». Природа . 192 (4809): 1227–32. Бибкод : 1961Natur.192.1227C . дои : 10.1038/1921227a0 . ПМИД 13882203 . S2CID 4276146 .
- ^ Jump up to: а б Бреннер, Сидней (1988). «Предисловие». В Вуде, Уильям Барри (ред.). Нематода Caenorhabditis elegans . Колд-Спринг-Харбор, Нью-Йорк: Лаборатория Колд-Спринг-Харбор. стр. ix – xiii. ISBN 0-87969-307-Х .
- ^ Бреннер, Сидней (1963). «Догерти, Эллсворт К. (Бреннер называет C. elegans)» . Документы Сиднея Бреннера .
- ^ Jump up to: а б Фрокьер-Йенсен, Кристиан; Дэвис, М. Уэйн; Саров, Михаил; и др. (май 2014 г.). «Случайная и целевая вставка трансгена в Caenorhabditis elegans с использованием модифицированного транспозона Mos1 » . Нат. Методы . 11 (5): 529–34. дои : 10.1038/NMETH.2889 . ПМК 4126194 . ПМИД 24820376 .
 | Эта Rhabditida статья о круглых червях незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |