Нематодный червь Caenorhabditis elegans был впервые изучен в лаборатории Виктором Нигоном и Эллсуортом Догерти в 1940-х годах, но получил известность после того, как был принят Сиднеем Бреннером в 1963 году в качестве модельного организма для изучения биологии развития с использованием генетики . В 1974 году Бреннер опубликовал результаты своего первого генетического скрининга , в ходе которого были выделены сотни мутантов с морфологическими и функциональными фенотипами , например, с несогласованными . В 1980-х годах Джон Салстони соавторы определили происхождение всех 959 клеток у взрослого гермафродита , были клонированы первые гены и началось построение физической карты. В 1998 году червь стал первым многоклеточным организмом, геном которого был секвенирован. 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 [ править ]
C. elegans был впервые описан в 1900 году Эмилем Маупасом , который выделил его из почвы в Алжире . [1] Эллсуорт Догерти предположил в 1948 году, что свободноживущие нематоды подотряда Rhabditina могут быть полезны для генетических исследований, отметив их относительную структурную простоту и инвариантность клеточного происхождения ( эвтелий ). [2] Догерти и Виктор Нигон получили первого мутанта из лабораторной культуры близкородственной нематоды Caenorhabditis briggsae . [3] Однако большая часть ранних лабораторных работ по нематодам Caenorhabditis была направлена на установление определенногоаксеническая питательная среда. [4]
Бреннер ищет новую модельную систему [ править ]
К началу 1960-х Сидней Бреннер внес несколько важных вкладов в молекулярную биологию, в частности, продемонстрировав (вместе с Фрэнсисом Криком и другими коллегами), что генетический код является триплетным по своей природе . [5] В июне 1963 года он написал Максу Перуцу , в то время руководителю лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, с предложением провести дальнейшие исследования:
Сейчас широко осознается, что почти все «классические» проблемы молекулярной биологии либо решены, либо будут решены в следующем десятилетии ... В связи с этим я давно чувствовал, что будущее молекулярной биологии лежит в расширении ее возможностей. исследования в других областях биологии, особенно в области развития и нервной системы ... Я хотел бы приручить небольшой организм многоклеточных животных, чтобы непосредственно изучать развитие. Мои идеи по этому поводу все еще изменчивы, и в настоящее время я не могу указать это более подробно.
- Письмо Максу Перуцу, 5 июня 1963 г. [6]
К концу того же года его мысли были более конкретными:
Частично успех молекулярной генетики был связан с использованием чрезвычайно простых организмов, с которыми можно было работать в больших количествах ... Мы хотели бы подходить к проблеме клеточного развития аналогичным образом, выбирая простейший возможный дифференцированный организм и подвергая его воздействию. 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 в черве и проследить родословную. Мы также будем исследовать постоянство развития и изучать его генетический контроль, ища мутантов.
- Предложение Совету медицинских исследований (Великобритания) , октябрь 1963 г. [6]
Бреннер получил C. elegans от Догерти и начал изучать их в лаборатории к декабрю 1963 г. [7]
Трансгенез [ править ]
C. elegans поддается трансгенезу - процессу введения чужеродного генетического материала в геном. [8] Наиболее частый метод создания трансгенных червей - введение экзогенной ДНК в синцитиальную зародышевую линию; биолистическая трансформация также может быть использована. [8]
См. Также [ править ]
История модельных организмов
Ссылки [ править ]
- ^ Maupas, Эмиль (1900). «Режимы и формы размножения нематод» . Archives de Zoologie Expérimentale et Générale . 8 : 463–624 . Проверено 27 мая 2009 .
- ^ Догерти ec; Calhoun HG (январь 1948 г.). «Возможное значение свободноживущих нематод в генетических исследованиях» . Природа . 161 (4079): 29. Bibcode : 1948Natur.161 ... 29D . DOI : 10.1038 / 161029a0 . PMID 18900748 .
- ^ Nigon V, Догерти EC (апрель 1950). «Карликовая мутация нематоды; морфологический мутант Rhabditis briggsae , свободноживущей почвенной нематоды». J. Hered . 41 (4): 103–9. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.jhered.a106095 . PMID 15428631 .
- ↑ Ellsworth C. Dougherty; Эдер Линдси Хансен; Уорвик Л. Николас; Дж. Энтони Моллетт; Эванджелин А. Ярвуд (1959). «Аксеническое культивирование Caenorhabditis Briggsae (Nematoda: Rhabditidae) с добавками и химически определенными средами без добавок». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 77 (2): 176–217. Bibcode : 1959NYASA..77..176D . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1959.tb36901.x .
- ^ Крик FH, Barnett L, S Brenner, Watts-Тобин RJ (декабрь 1961). «Общая природа генетического кода белков». Природа . 192 (4809): 1227–32. Bibcode : 1961Natur.192.1227C . DOI : 10.1038 / 1921227a0 . PMID 13882203 .
- ^ a b 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-X.
- ^ Бреннер, Сидней (1963). «Догерти, Эллсуорт К. (Бреннер просит С. elegans)» . Документы Сиднея Бреннера .
- ^ a b Фрёкьер-Йенсен, Кристиан; Дэвис, М. Уэйн; Саров Михаил; и другие. (Май 2014 г.). «Случайная и направленная вставка трансгена в Caenorhabditis elegans с использованием модифицированного транспозона Mos1 » . Nat. Методы . 11 (5): 529–34. DOI : 10.1038 / NMETH.2889 . PMC 4126194 . PMID 24820376 .
