Caenorhabditis elegans

El Caenorhabditis elegans es un gusano nematodo mide aproximadamente 1 mm de longitud, y vive en ambientes templados. Ha sido un importante modelo de estudio para la biología, muy especialmente la genética del desarrollo, a partir de los años 70.

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Características

Posee una estructura bilateral simétrica, con cuatro cordones epidérmicos y una cavidad que contiene una serie de fluidos que le dan un aspecto transparente a contraluz. Los miembros de esta especie poseen muchos de los órganos y sistemas de cualquier otro animal. Se alimenta de microorganismos, tales como la bacteria Escherichia coli. El C. elegans es un organismo hermafrodita, aunque se producen en condiciones naturales un pequeño porcentaje de especímenes masculinos (menos del 0.05% del total). La anatomía del C. elegans está conformada por un estoma (boca), faringe, intestinos, gónadas y una cutícula de colágeno. Los machos tienen una sola gónada, vasos deferentes y una cola especializada para la cópula. Los hermafroditas poseen dos ovarios, oviductos, una cavidad para almacenar el esperma y un útero.

Ciclo de vida

  Mediante la observación se pudo determinar cada una de las fases del ciclo de vida del C. elegans. Cada adulto hermafrodita es capaz de colocar entre 200 y 300 huevos. Luego de abrirse estos, la nueva generación de C. Elegans pasará por cuatro estados larvarios antes de llegar a la etapa adulta. Durante su segundo estado larvario, y en caso de sobrepoblación o ausencia de alimento, la larva puede entrar a un estado larvario alternativo, entrando a una especie de hibernación, siendo resistente al estres y al envejecimiento. A partir del cuarto estado larvario, los hermafroditas son capaces de producir esperma, y en el estado adulto, pueden generar asimismo huevos. Los machos pueden inseminar a los hermafroditas, que en muchas circunstancias pueden preferir el esperma de estos para incrementar la variabilidad de sus descendientes. El tiempo promedio de este proceso es de apenas dos o tres días, y la vida promedio del adulto en el laboratorio, a una T° constante de 20°C es de dos a tres semanas.

C. elegans como modelo experimental

El C. elegans es usado como modelo para diversos estudios genéticos, muy especialmente en genética del desarrollo. Esto se debe a que presenta condiciones especialmente favorables tales como: 1) es transparente a lo largo de toda su vida, lo que facilita la observación de su desarrollo temprano bajo el microscopio; 2) es hermafrodita, lo que favorece la obtención y mantenimiento de individuos con mutaciones recesivas; 3) es muy simple, por ejemplo en cuanto a número celular (unas 1000 células), lo que ha permitido caracterizar cómo se genera cada linaje celular a lo largo del desarrollo; y 4) es de muy fácil mantenimiento en el laboratorio.

La persona que apreció por primera vez el potencial de C. elegans como modelo de investigación fue Sydney Brenner, que recibió merecidamente el Premio Nobel por sus descubrimientos en este gusano.

Fue el primer organismo multicelular al cual se le secuenció su genoma completo. Un primer esbozo avanzado de su secuencia se publicó en 1998, con ciertos vacíos por corregir (fue totalmente corregida en octubre de 2002). Se descubrió que el genoma del C. Elegans posee cerca de 97 millones de pares de bases nitrogenadas, y más de 19000 genes.

Posee seis pares de cromosomas. Los hermafroditas poseen un par con cromosomas iguales (XX), mientras que los machos sólo tienen uno (X0). 

El estudio del genoma del C. elegans, junto a los estudios sobre la mosca Drosophila melanogaster, permitieron a los científicos comprender los procesos de desarrollo temprano y diferenciación celular, y la presencia de genes maestros que controlan dicho proceso. Además, sirvió como base para secuenciar el genoma de otros animales e incluso el genoma humano.