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秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)

秀丽隐杆线虫( Caenorhabditis elegans )是自由生活的土壤线虫,体长约1 mm,是分子生物学与发育遗传学最重要的模式动物之一。成体恰好由959个体细胞组成(雌雄同体),细胞谱系(cell lineage)已被完整追踪——这在后生动物中独一无二。Sydney Brenner因以此虫建立遗传模型而获2002年诺贝尔生理学或医学奖。 秀丽隐杆线虫体透明,利于活体观察细胞分裂与器

概述

秀丽隐杆线虫(*Caenorhabditis elegans*)是自由生活的土壤线虫,体长约1 mm,是分子生物学与发育遗传学最重要的模式动物之一。成体恰好由959个体细胞组成(雌雄同体),细胞谱系(cell lineage)已被完整追踪——这在后生动物中独一无二。Sydney Brenner因以此虫建立遗传模型而获2002年诺贝尔生理学或医学奖。

形态特征

秀丽隐杆线虫体透明,利于活体观察细胞分裂与器官发生。体壁含角质层,以纵肌产生正弦波状运动。消化道简单,咽部具研磨器(grinder)研碎食入的[[0. 细菌(Bacteria,细菌域)]]。神经系统仅含302个神经元,全部突触连接图谱(connectome)已绘制完成——这是首个完整的动物神经网络图。

生殖与遗传学

自然种群以雌雄同体(XX)为主,雄性(X0)出现频率极低(约0.1%)。雌雄同体个体可自体受精,亦可与雄虫交配行有性生殖,便于遗传筛选。世代时间仅3天(20°C),单只产卵约300个。基因组约100 Mb,含约20,000个蛋白编码基因,RNA干扰(RNAi)技术在此虫中首次被发现(Andrew Fire & Craig Mello, 2006年诺贝尔奖)。

研究价值与演化意义

秀丽隐杆线虫是研究细胞凋亡(apoptosis)、衰老、神经退行性疾病及免疫防御的理想模型。在不利环境下进入dauer幼虫休眠态,与insulin/IGF-1信号通路调控衰老的机制高度相关。其线虫门系统演化位置属蜕皮动物总门(Ecdysozoa),与昆虫共享蜕皮发育策略。

参考资料

• The *C. elegans* Sequencing Consortium. (1998). Genome sequence of the nematode *C. elegans*. *Science*, 282: 2012-2018.

• Brenner, S. (1974). The genetics of *Caenorhabditis elegans*. *Genetics*, 77: 71-94.