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秀麗隱桿線蟲(chóng):生物黑箱的“透明窗”
    秀麗隱桿線蟲(chóng)(Caenorhabditis elegans)是生活在溫和土壤里的一種非寄生的多細(xì)胞真核生物,以微生物如大腸桿菌等為食。關(guān)于線蟲(chóng)的研究要追溯到1963年,Sydney Brenner(2002年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主)開(kāi)始利用線蟲(chóng)進(jìn)行神經(jīng)元發(fā)育的研究,并逐漸使線蟲(chóng)成為一種模式生物。線蟲(chóng)研究至今已經(jīng)三獲諾貝爾獎(jiǎng)。

    圖一:GFP標(biāo)記線蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)的熒光圖像
    在1988年12月,Nature雜志刊面就是秀麗隱桿線蟲(chóng):
     

     

    體長(zhǎng)僅3mm的小線蟲(chóng)成為生物學(xué)研究的“大明星”主要?dú)w因于以下幾點(diǎn):

    1.個(gè)體小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又通體透明,非常容易觀察。這使線蟲(chóng)不僅可以在實(shí)驗(yàn)室中研究使用,還可以在課堂上讓學(xué)生親眼透過(guò)皮膚觀察到組織和細(xì)胞內(nèi)正在發(fā)生的奇妙的事情。

    2.生命周期短,跟人類相比可謂是朝生而暮死。線蟲(chóng)是目前研究衰老的重要模式動(dòng)物,許多的調(diào)控衰老的信號(hào)通路實(shí)在線蟲(chóng)中首先發(fā)現(xiàn)的,今年11月8號(hào)發(fā)表在《nature》上的一篇文章:“Genetic variation in glia–neuron signalling modulates ageing rate”,蔡時(shí)青課題組就是利用秀麗隱桿線蟲(chóng)這一模式動(dòng)物詳細(xì)研究了個(gè)體間衰老速度差異與遺傳因素的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了“膠質(zhì)細(xì)胞-神經(jīng)元信號(hào)的遺傳多態(tài)性能調(diào)節(jié)衰老的速度”。

    3.可冷凍保存,易于培養(yǎng),可置于液氮中長(zhǎng)期保存和運(yùn)輸,解凍后不影響其生物學(xué)功能。

    4.體細(xì)胞數(shù)目恒定,研究人員已經(jīng)建立了完整的線蟲(chóng)從受精卵到所有成體細(xì)胞的譜系圖,為研究組織和器官的發(fā)育建立了基礎(chǔ)。

    5.線蟲(chóng)是第一種完成全基因組測(cè)序的多細(xì)胞生物,現(xiàn)在wormbase網(wǎng)站(http://www.wormbase.org/)可以方便地查找線蟲(chóng)的全部基因、表型、資源等信息。

    隨著時(shí)間的推移,對(duì)線蟲(chóng)的研究已經(jīng)擴(kuò)展到現(xiàn)代生物學(xué)的各個(gè)的領(lǐng)域,包括對(duì)真核細(xì)胞的基本功能和相互作用、宿主與寄生蟲(chóng)相互作用和進(jìn)化的研究等等?,F(xiàn)在,全球1000多個(gè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展秀麗隱桿線蟲(chóng)的研究,在過(guò)去5年里,每年都有1200多篇的線蟲(chóng)研究文章發(fā)表。線蟲(chóng)可謂是探索生物“黑箱”的一個(gè)小小的“透明窗”。


    本文撰寫(xiě) 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所 比較醫(yī)學(xué)研究中心 黨女

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