秀丽线虫的研究历史及其主要研究领域

来源:生物帮 发布时间:2014年08月18日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

1 秀丽线虫的研究历史

秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)在当今的生命科学研究中起着举足轻重的作用。20世纪60年代,Brenner在确立了分子遗传学的中心法则以后,为探索个体及神经发育的遗传机制,而最终选择了秀丽线虫这一比果蝇更简单的生物。并在1974年在genetics上发表文章,在这篇文章中详细描述了秀丽线虫的突变体筛选、基因定位等遗传操作方法(Brenner S. 1974)。为秀丽线虫作为模式生物进行个体发育的遗传研究奠定了基础。

2 秀丽线虫的特殊优势

在自然条件下,秀丽线虫是雌雄通体的,一生可以产生约300粒受精卵,可以快速大量繁殖。同时在自然条件或诱导下,可以产生雄性个体来进行杂交实验,这一特征使得秀丽线虫在遗传学研究方面有着无可比拟的优势。另外,在秀丽线虫的全部1090个细胞中,有131个细胞以一种不变的方式,在固定的发育时间和固定位置消失。秀丽线虫数目一定的细胞个数以及固定的细胞凋亡,是决定秀丽线虫在研究细胞凋亡方面地位的主要原因(Qin F S, 2006)。

3 线虫的主要研究领域

3.1细胞生物学方面

秀丽隐杆线虫的一生中,12%的细胞通过细胞凋亡的形式而消失,其中的80%发生在胚胎的发育阶段。现在通过突变个体的研究,已经证明凋亡基因通过遗传组成一条线性的调控途径以控制细胞凋亡(Horvitz H R. 2002)。通过构建这些基因之间的双缺失突变体或进行转基因分析,发现它们组成的遗传调控途径为:egl-1→ced-9→ced-4→ced-3,其中ced-9和ced-3的基因产物分别对应于哺乳动物的凋亡抑制因子Bcl-2和执行凋亡的一类酶——caspase。

3.2 RNAi及其作用机制

RNAi及其遗传机制的发现是秀丽线虫对当代生命科学发展的又一重大贡献。RNAi的现象发现始于三十年前,当时人们发现反义RNA可以抑制内源性mRNA的翻译(Fire A, 1998)。RNAi及miRNA的发现为疾病治疗提供了潜在地新手段。

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