秀丽隐杆线虫综述

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秀丽线虫综述 (1)

秀丽线虫综述 (1)

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喂养方法
➢ 用冰M9缓冲液清洗虫体 ➢ 置4℃环境20min ➢ 1000r离心,弃上清,沉淀物用M9缓冲液重悬 ➢ 置4℃环境20min 弃上清 ➢ 取200ul沉淀物以靠接法接种到涂有大肠杆菌OP50的 NGM培养基上 ➢将培养基放置到16℃生化培养箱中,72h后可繁育至第二 代
精选课件
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• 冻存 准备1mlEP管,加入700ul30%甘油(s缓冲
秀丽隐杆线虫的饲养及研究用途
精选课件
By 王传杰
1
介绍
• 秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),属于线形动物 门、线虫纲。体形非常小,成虫只有1mm左右。 线 虫 是 细 胞 定 数 动 物 , 两性 成虫 只有 9 5 9 个 体 细 胞 , 雄 性 成 虫 只 有 1 0 3 1 个 体细 胞 , 其 中 1 3 1个 细 胞 注 定 要 接 一 定 的发 育 程 序 陆续 死 亡 。 神 经 系 统解 剖结 构 十 分 简 单 , 仅有 3 0 2个细 胞 , 约 占整 个 动 物 体 细 胞 总 数 的 三 分 之 一 。它身体透明,能感 知气味和味道,对光线、温度有反应。研究者很容易在显 微镜下对其细胞和组织进行跟踪观察
显微注射后的整合
•目前常用的整合方法有:用 y射线和 X射线照射,或用光敏剂补骨脂素 加长波紫外线照射整合(TMP/UV integration). 基本策略是大量筛选经 •射线照射过的转基因线虫,一般挑取数百只 F1 代繁殖,筛选 F4 代, 检测是否有 100%的转基因表达,若是则说明整合成功. 一般一次整合 能得到若干个独立种系,可选择最好的一个进行实验.

容易脱水 而死
后的性腺被液体充 满.
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神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫

神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫

神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫摘要:本文对秀丽隐杆线虫的模式生物一般特征入手,介绍了线虫形态学、生物学特征和繁殖、基因组和遗传学等方面的内容。

关键词:秀丽隐杆线虫模式生物基因组最近,秀丽隐杆线虫用于生物实验材料倍受科学家们的关注。

进入21世纪以来,已经有六位科学家利用秀丽隐杆线虫为实验材料揭开了生命科学领域的重大秘密而获得了诺贝尔奖。

1974年英国科学家悉尼·布雷内(Sydney Brenner)第一次把秀丽隐杆线虫作为模式生物,成功地分离出线虫的各种突变体,发现了在器官发育过程中的基因规则而获得了2002年诺贝尔生理学或医学奖。

与悉尼·布雷内共同分享诺贝尔奖的有两名科学家,其中一位科学家是英国约翰·苏尔斯顿(John E. Sulston),通过显微镜活体观察线虫的胚胎发育和细胞迁移途径,于1983年完成线虫从受精卵到成体的细胞谱系。

另一位科学家是美国的罗伯特·霍维茨(H. Robert Horvitz),是利用秀丽隐杆线虫作为研究对象进行了“细胞程序性死亡”研究。

克雷格·梅洛(Craig C. Mello)和安德鲁·菲尔和(Andrew Z. Fire)利用秀丽隐杆线虫实验发现一种全新的基因调控方式—RNA干扰(RNAi)而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。

此外,Martin Chalfie证明了GFP(绿色荧光蛋白)作为多种生物学现象的发光遗传标记的价值。

在最初的一项实验中,他用GFP使秀丽隐杆线虫的6个单独细胞有了颜色,由此获得了2008年化学奖。

究竟什么原因使秀丽隐杆线虫成为如此富有盛名的实验材料?1.秀丽隐杆线虫一般特征秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线形动物,学名是Caenorhabditis elegans,通常缩写成C.elegans其成体长仅1mm,全身透明,以细菌为食,居住在土壤中,被称为“自由生活线虫”。

1.1分类地位秀丽隐杆线虫属于线虫门(Phylum nematoda)、侧尾腺纲(Secernentea)、小杆线虫目(Rhabditida)小杆线虫科(Rhabditidae)小杆线虫属(Caenorhabditis)。

植物秀丽隐杆线虫的生命史和生物学特性研究

植物秀丽隐杆线虫的生命史和生物学特性研究

植物秀丽隐杆线虫的生命史和生物学特性研究植物秀丽隐杆线虫是一种微小的线虫,通常生活在植物根际以及土壤中。

这种线虫体形柔软,虚弱,但却有着十分耐久的生命力。

在自然界中,植物秀丽隐杆线虫是一种常见的有害生物,它会在农作物的生长过程中带来许多危害,导致产量降低和质量下降。

但是,对于科学家和生物学家们来说,植物秀丽隐杆线虫却是一个十分有趣的研究对象。

植物秀丽隐杆线虫的生命周期包括卵、孵化、四个幼虫期和成虫期。

它们通常在土壤中以卵的形式存活。

一旦卵孵化,秀丽隐杆线虫就开始进入其四个幼虫期。

在每个幼虫期,它们会通过脱皮来适应其环境,同时也会增长其身体大小。

在第四个幼虫期结束后,秀丽隐杆线虫就成长为成虫。

成虫期通常只持续几天。

在这段时间里,秀丽隐杆线虫会寻找适合繁殖的环境并进行交配。

交配过后,雌性线虫会产生大量的卵,以保证下一代线虫的繁殖。

植物秀丽隐杆线虫的生物学特性十分独特。

一方面,它们是一种无性繁殖的生物。

在一些极端环境下,秀丽隐杆线虫可以通过无性生殖形式来繁殖后代。

这种能力使得它们具有更强的环境适应性和生命力。

另一方面,植物秀丽隐杆线虫也是一种寄生性生物。

它们依靠吸食植物的汁液来维持生命。

在植物上寄生的时候,植物秀丽隐杆线虫会带来许多的害处。

它们可以带来大量的病原体,使得植物易感染疾病。

另外,它们还会阻碍植物的营养吸收,导致植物的生长和发育受到限制。

为了对植物秀丽隐杆线虫有更深刻的理解,许多科学家和生物学家们对其进行了大量的研究工作。

他们发现,植物秀丽隐杆线虫和其他许多线虫一样,具有一些非常重要的遗传特征和发育特性。

这些特征不仅是对于研究其生命史和行为学特征有帮助,而且也对于构建运用于其他生物的众多遗传学和生物学模型具有指导意义。

尽管植物秀丽隐杆线虫是有害生物,但它们作为一个重要的研究对象,对于生命科学的进一步发展具有重大的意义。

通过对植物秀丽隐杆线虫的生物学特性和遗传学特征进行研究,不仅有助于我们更好地了解其在自然界中的地位和作用,还有助于我们在理解其他生物的生命史和行为学特征上得到更多的启发和指导。

秀丽隐杆线虫核转位实验

秀丽隐杆线虫核转位实验

秀丽隐杆线虫核转位实验秀丽隐杆线虫(C. elegans)是一种常用的模式生物,在生物学研究中具有重要的地位。

其基因组小且具有透明的身体结构,使其成为研究基因功能和发育过程的理想模型。

核转位是一种常见的基因重组现象,指的是DNA片段的移动,导致基因组中的基因位置发生改变。

秀丽隐杆线虫是第一个被用于研究核转位的模式生物之一。

通过观察秀丽隐杆线虫的核转位现象,科学家们可以更好地理解基因组的结构和功能。

秀丽隐杆线虫的核转位实验通常使用转座子(transposon)作为研究工具。

转座子是一种可以移动到基因组中不同位置的DNA片段。

在实验中,科学家会将转座子引入到秀丽隐杆线虫的基因组中,并观察转座子在不同个体间的移动情况。

通过对大量的秀丽隐杆线虫个体进行观察,科学家们发现,转座子的移动是一个随机的过程。

转座子可以在染色体上任意位置插入或删除,从而改变基因的排列顺序。

这种基因重排可以导致不同个体之间的基因差异,进而影响个体的表型特征。

除了观察核转位现象外,科学家们还通过分子生物学技术对转座子进行深入研究。

他们发现,转座子可以通过酶的介导而发生移动。

这些酶包括转座酶,它能够识别特定的DNA序列,并在该序列上切割DNA链。

转座酶的活性使得转座子能够在基因组中移动。

研究者还发现,转座子的移动可以导致基因组的变异和重组。

这些变异可能对生物的适应性和进化起到重要作用。

通过观察秀丽隐杆线虫的核转位现象,科学家们可以更好地理解基因组的进化和适应性机制。

核转位实验还能够为研究其他生物的基因组重组提供参考。

虽然不同物种之间的基因组结构存在差异,但核转位的基本原理是相似的。

通过观察秀丽隐杆线虫的核转位现象,科学家们可以揭示基因组重组的一般规律,为进一步研究其他生物的基因组提供指导。

秀丽隐杆线虫核转位实验是一项重要的研究工具,能够帮助科学家们更好地理解基因组的结构和功能。

通过观察转座子的移动情况,科学家们可以揭示基因组的重排和重组机制,进而深入研究生物的遗传变异和进化过程。

秀丽隐杆线虫研究综述

秀丽隐杆线虫研究综述

秀丽隐杆线虫研究综述一、本文概述秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,简称C. elegans)是一种微小的、透明的、生活在土壤中的线虫,自20世纪60年代以来,它已成为生物学研究的重要模型生物之一。

由于其生命周期短、繁殖迅速、基因组小且相对简单等特点,秀丽隐杆线虫被广泛用于研究细胞生物学、发育生物学、神经生物学、遗传学、基因组学等多个领域。

本文旨在对秀丽隐杆线虫的研究进行全面的综述,从基础生物学特性、基因组学进展、到其在各个领域的应用研究,以期为读者提供一个清晰、全面的秀丽隐杆线虫研究图景。

二、秀丽隐杆线虫的基本生物学特性秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,简称C. elegans)是一种具有独特生物学特性的小型线虫,其身体长度仅约1毫米,属于线虫动物门、无尾感器纲、小杆目、小杆科。

自1974年被悉尼·布伦纳(Sydney Brenner)选为遗传学研究的模式生物以来,秀丽隐杆线虫已成为生物学和医学领域广泛研究的对象。

生命周期与繁殖:秀丽隐杆线虫的生命周期大约为3天,在适宜的环境下,它们能以极快的速度繁殖。

它们通常以细菌为食,尤其是大肠杆菌(Escherichia coli),并通过摄取这些细菌来获取所需的营养。

成年线虫通过自交或雌雄同体交配繁殖,产生的后代数量巨大,每个成虫一生可以产生多达300个子代。

基因组与遗传学:秀丽隐杆线虫的基因组相对较小,约含有1亿个碱基对,使其成为研究基因功能和基因相互作用的理想模型。

由于其生命周期短、繁殖迅速,科学家能够迅速地进行遗传筛选和基因编辑,以研究特定基因的功能。

神经系统与行为:秀丽隐杆线虫拥有相对简单的神经系统,仅由302个神经元组成。

尽管如此,这些神经元足以控制线虫的各种复杂行为,如觅食、逃避、交配等。

这使得秀丽隐杆线虫成为研究神经生物学和行为学机制的重要工具。

衰老与疾病模型:秀丽隐杆线虫因其短寿命和快速的生理变化而成为研究衰老机制的理想模型。

寄生虫基因功能研究的模式生物-秀丽隐杆线虫

寄生虫基因功能研究的模式生物-秀丽隐杆线虫

种在 土 壤 中 自由腐生 的线 虫 。1 7 9 4年 , 国科 学 英
家 S d e rn e 开 创 性 地 以 C ee a s 材 料 用 y n yB e n r .lg n 为 于 揭 示 动 物 细 胞 凋 亡 的 分 子 机 制 l 。 目前 这 种 美 丽 】 ] 的 小 线 虫 已 经 应 用 于 现 代 发 育 生 物 学 、 传 学 和 基 遗
研究 寄 生 虫 基 因 功 能 , 是 获 得 成 功 的 事 例 却 不 但 多L1 。因此 寻求一 个 简单 有效 的研 究 体 系对 研 究 9】 _ o
寄 生虫 生物学 及其 基 因功 能具 有重 要 的现实 意义 。 S raE等 曾应用 了哺 乳 动 物 转 化 体 系 研 究 并 er 鉴 定 了曼 式 血 吸 虫 某 些 基 因 的 潜 在 调 控 区_ 。 1 该
n r a d t lg n , 称 C ee’r , 文 名 秀 丽 隐 oh b i s e a s 简 ie .lg t 中 as 杆线虫 , 称为 华美 广杆 线 虫 、 丽新 小 杆 线 虫 , 又 秀 是

寄 生虫 启动 子在 哺乳 动 物细 胞体 系 中得 以表 达 的现 象 表 明 , 这些 不 同 门 的生 物 间基 因转 录 调 控 基元 在 是 充分 保守 的 。因此 , 用更 为相 近 和 相 关 的物 种 使 研 究蠕 虫基 因表达 系统 将是 一个 很有 说 服力 的转 化
生 虫 基 因 功 能 的 模 式 生 物 方 面 进 行 了 积 极 的 探
讨 l ] 此外 , .ee a s 其 他 领 域 方 面 的 应 用 为 4 , C lg n 在 防治寄生 虫病 提供 重要 的参 考 依据 。

秀丽线虫综述(1)

秀丽线虫综述(1)

需要确定荧光蛋白的连接不影响目的蛋白的功能; b. 目的基因与荧光标记基因共注射;c. 目的基因 与具有明显表型的标记基因共注射,我们通常使用易观察的 pmyo-3::TDimer II作为
荧光标记,它在所有体壁肌肉细胞表达,转基因效率高且本身对线虫的行为 和功能 没有 影响。
显微注射后的整合
•目前常用的整合方法有:用 y射线和 X射线照射,或用光敏剂补骨脂素 加长波紫外线照射整合(TMP/UV integration). 基本策略是大量筛选经 •射线照射过的转基因线虫,一般挑取数百只 F1 代繁殖,筛选 F4 代, 检测是否有 100%的转基因表达,若是则说明整合成功. 一般一次整合
CED-3:凋亡蛋白,与 ICE(caspase家族)同 源
低氧能够引起秀丽线虫发生相应的生理和行为学变 化,并可保护机体免受缺氧损伤。秀丽 线虫的低氧诱导因子(HIF-1)的恒定性调控通路和人 类的相应通路之间具有高度保守性,因此秀丽线虫 也已成为研究低氧应答调控通路进化保守性的重要 工具之一。阐明秀丽线虫的低氧应答机制将为了解 人类低氧相关疾病的发病机制提供有价值的线索。
注射时将 线虫挑至 琼脂糖固 定垫上, 调整线虫 使性腺暴 露,滴加 注射油覆 盖整个虫 体. 固定 好后的操 作要迅速, 否则线虫 容易脱水 而死
将琼脂糖固定垫放 在载物台上,40x物 镜下找到线虫,使 性腺聚焦在正确的 平面. 操作微操或 轻移滑动载物台, 将注射针尖刺入性 腺. 启动微量加压 器进行注射,能观 察到注射液在性腺 中快速流动,注射 后的性腺被液体充 满.
• 冻存 准备1mlEP管,加入700ul30%甘油(s缓冲 液溶解)
用冰M9缓冲液清洗虫体
置4℃环境20min,1000r离心弃去上清

秀丽隐杆线虫作为病原菌宿主模型的研究概述

秀丽隐杆线虫作为病原菌宿主模型的研究概述

制。目前,以 犆.犲犾犲犵犪狀狊 为 模 式 宿 主 进 行 研 究 的 病 原菌有真菌、细菌、病 毒 等,有 50 多 种(表 1)。 其 中
模式生物用于 研 究 动 物 发 育 和 行 为 的 模 式 动 物,现 研究较深入的 主 要 是 一 些 人 类 病 原 菌,如 铜 绿 假 单
已经发展成为研究动物发育、神经、衰 老、毒 理学、脂 肪沉积和天然免疫等方面 重 要 的 模 式 生 物 。 [1] 近 些 年来,以 犆.犲犾犲犵犪狀狊 作 为 病 原 菌 宿 主 模 型 来 研 究 病 原菌与宿主的相互作用逐渐成为了一个新的热点, 犆.犲犾犲犵犪狀狊作为 病 原 菌 宿 主 模 型 有 很 多 优 势,个 体 小 ,成 虫 的 长 度 大 约 1.5 mm;生 长 快 ,3d~3.5d 就
可以长成 成 虫;繁 殖 快,成 熟 的 线 虫 每 次 可 以 获 得 300个~350个 子 代 个 体;培 养 简 单,可 以 直 接 以 要 研究的细菌为食物[1];基因组 测 序 已 经 完 成;基 因 操 作系统完善,突变 体 数 量 齐 备,转 基 因 线 虫 和 RNAi 技 术 成 熟;表 型 易 观 察 等 特 征 。 [2] 目 前,犆.犲犾犲犵犪狀狊 作为病原菌宿 主 模 型,在 病 原 菌 的 致 病 机 制 和 宿 主 防御病原菌天然免疫等方面取得了一系列的进展。 本文就近些年 来 利 用 线 虫 作 为 宿 主 模 型,在 重 要 病 原菌的致病机制和线虫天然免疫信号通路取得的进 展进行综述。
鞠 守 勇 等 :秀 丽 隐 杆 线 虫 作 为 病 原 菌 宿 主 模 型 的 研 究 概 述
铜绿假 单 胞 菌 (犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊犪犲狉狌犵犻狀狅狊犪,PA) 在自然界分布 广 泛,是 医 院 内 感 染 的 主 要 病 原 菌 之
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秀丽隐杆线虫综述摘要:随着生命科学研究的不断深入,模式生物的重要性也在不断的体现出来,秀丽隐杆线虫就是其中一种非常重要的生物。

对秀丽隐杆线虫的特征、研究进展及未来发展方向进行简要的综述。

关键词:秀丽隐杆线虫;研究;前景在20世纪60年代中期S.Brenner为了研究动物的发育和神经,领先选择了以秀丽隐杆线虫为研究的实验动物[1]。

现今,秀丽隐杆线虫已经成为当今生物学家研究细胞代谢与细胞生长、分化、衰老、凋亡等生命活动的协同与调节机制的重要模式生物之一。

1.秀丽隐杆线虫的生物学特征在1998年作为人类基因组测序的一个项目,秀丽隐杆线虫的全部序列完成测定,基因组序列全长9.7×104kb,大约编码19000个基因,其中约有40%的基因与人类的相似[2]。

其成虫体长约为1mm,由959个体细胞组成。

其胚胎发育过程中的细胞分裂分化以及细胞的的衰老凋亡都具有高度的程序性,便于对其进行遗传学的分析。

由于上述原因,秀丽隐杆线虫已经成为现代发育遗传学、遗传学、细胞生物学研究的重要模式生物。

为人类认识细胞打开了一扇新的大门。

秀丽隐杆线虫在性成熟之后能够产下三百到三百五十左右的各种各样表型的幼虫。

从卵到成虫只有3.5d,寿命约2~3周,非常适合实验室进行生物学研究。

在发育过程中,秀丽隐杆线虫共生成1090个细胞,其中131个将会死亡,所以,野生型秀丽隐杆线虫成虫有959个细胞,并且每个细胞的位置固定不变。

秀丽隐杆线虫有5对常染色体和1 对性染色体。

它有两种性别:雌雄同体和雄性。

雌雄同体可以自我繁殖,也可以与雄性交配繁殖。

自我繁殖的大多是雌雄同体,与雄性交配的后代,50%是雌雄同体,50%是雄性。

可以人为控制繁殖方式,获得理想表型。

秀丽隐杆线虫的突变体非常之多,很多突变体表现出的性状在显微镜下都是清晰易见的。

秀丽隐杆线虫低温冷冻保存的技术,可以将大量野生型、突变型的秀丽隐杆线虫品系保存起来[3]。

1988 年,人们对秀丽隐杆线虫每个细胞的起源已经完全清楚,使得在多细胞生命体内研究一个完整无缺的单个细胞的发育和形态成为现实,对确定基因如何影响细胞的发育提供了一个重要的研究工具[4]。

这些生物学特征,都为生物学家研究提供了极大地方便,也让秀丽隐杆线虫发挥出了它极大的生物学意义。

也为后续的许多研究和发现打下了夯实的基础。

2.秀丽隐杆线虫的相关研究与应用2.1 教学中的应用研究秀丽隐杆线虫基因功能时,可以将绿色荧光蛋白作为报告基因与目的基因融合,导入到线虫体内,通过在显微镜下观察绿色荧光蛋白发出的荧光,可以推断与之紧密相连的目的基因表达的时间、表达的部位和表达数量的多少,用在教学中,非常直观[5]。

秀丽隐杆线虫运动的多样性,可以培养学生对生物的观察能力。

秀丽隐杆线虫的味觉、嗅觉、对光线和温度的反应,可以成为学生研究行为学优秀的实验有机体。

在秀丽隐杆线虫身上,很容易获得理想的突变性状。

如,运动缺陷的秀丽隐杆线虫,可以被用作肌肉生理学教学,或让学生理解突变怎样影响线虫的表型。

很多诱变剂(如,BCD)可以用来诱发秀丽隐杆线虫突变,获得理想的突变体,用于遗传学教学。

2.2研究上的应用2.2.1 秀丽隐杆线虫为研究程序性细胞死亡奠定了重要基础在秀丽隐杆线虫身上,Horvitz等首次发现了基因调控的程序性细胞死亡的存在。

Horvitz 等确认了最早期的两个真正的“死亡基因”ced-3和ced-4,并指出功能性的ced-3和ced-4基因是发生细胞死亡的前提。

[6,7]此后,他们提出,另一个基因;ced-9与ced-3和ced-4相互作用防止细胞死亡,发现启动或促进细胞死亡的基因和抑制细胞死亡的基因相互作用精确的调控着细胞发育的进程。

还发现线粒体也是调节程序性细胞死亡的关键所在,控制程序性细胞死亡的基因编码的蛋白质,通过调节线粒体膜的通透性来决定细胞死亡的程序.Horvitz等的发现为确认人类基因组中存在的具有相似功能的相关基因提供了重要依据。

现在知道的秀丽隐杆线虫中大多数参与程序性细胞死亡的基因,在人类基因组中都有其相对应的基因[4]。

由于真核生物的统一性,阐明了秀丽隐杆线虫的细胞程序性死亡,那么也意味着阐明了整个真核生物界的细胞程序性死亡机制。

这种由相对简单的生物上的研究而得出可应用于大部分生物甚至是全部生物的实验,广泛存在于所有的科学探索之路上。

2.2.2 探究外源基因在真核生物体内的表达采用PCR 方法克隆了秀丽隐杆线虫特异性表达Act-1 启动子基因, 构建了绿色荧光蛋白表达载体, 并通过电穿孔法转化秀丽隐杆线虫, 探讨外源基因在真核生物体内的表达。

与基因枪法相比较, 电穿孔具有快速有效、对寄生虫损伤小的特点。

本研究首次使用电穿孔技术将质粒DNA 导入秀丽隐杆线虫体内并获得表达, 为转基因线虫的研究提供了重要的参考资料, 为下一步特定基因的高效正确表达研究和稳定遗传的转基因秀丽隐杆线虫品系并使之成为高效的生物反应器奠定了良好的基础。

[8]2.2.3 在药物筛选中的作用秀丽隐杆线虫从L4期幼虫到成虫死亡只有2-3周的时间,生命周期短,使其成为抗衰老药物筛选的理想动物[9]。

Moy等[10]首次用粪肠球菌感染秀丽隐杆线虫,建立了体内抗菌药物筛选方法,与体外抗菌筛选方法相比存在下列优点:能发现具有抗菌活性的前药;发现降低细菌毒力或感染性的化合物;发现能抑制细菌体内繁殖的化合物;发现增强免疫活性的化合物。

此外,还能同时评价被筛化合物的毒性,并排除药代动力学特征较差的化合物。

2.2.4 衰老机制的研究研究表明胰岛素/ 胰岛素样生长因子-1 信号通路、自噬、线粒体呼吸链/ATP 合成体系和进食限制能延缓线虫衰老[11]。

2.2.5在医药学领域的应用据人类孟德尔遗传资料库在线 (OMIM) 的最新统计数据 (截至2008-10-03), 疾病症状明确、致病基因已锁定的人类遗传型疾病共有2 397 种。

线虫信息库 (wormbase) 中收录的人类遗传疾病同源基因(orthologue) 至少有809 个。

从理论上讲, 只要人类疾病的靶蛋白或调控途径是物种间保守的, 就可能利用模式生物来进行研究[12]。

基因以及许多重要的信号传导途径从人到线虫都高度保守, 如RAS 信号途径、TGF-β信号途径、Notch信号途径、Wnt 信号途径、胰岛素信号途径等。

信号传导一旦有缺陷, 引起多种疾病, 包括癌症[13-15]。

3.秀丽隐杆线虫研究的前景由易到难,最重要的就是找到那个简单的点,从中突破,从而破解更深奥的问题。

生物学研究中选用的秀丽隐杆线虫,就体现了这一点。

作为一种培养简易、观察简便、基因组序列明了、细胞定位清晰、神经系统构造简单的动物,秀丽隐杆线虫已经让人类发现了器官发育及程序性细胞死亡基因调控机制,为研究神经发育和记忆形成打下基础、让药物筛选更加高效等一系列的突出贡献。

秀丽隐杆线虫的神经递质、突触蛋白、离子通道等基本组成与人类具有高度的保守性,所以在神经科学上具有很大的研究意义。

神经科学是一项非常复杂的学科,如果在哺乳动物上开始试验,势必会相当耗费时间与精力,而且不一定会取得显著地成果。

但是,如果先弄清简单生物神经系统的构造及其记忆形成方式,那么继续研究哺乳动物甚至是人类的的神经系统就会势如破竹了。

神经科学将会影响到新世纪人类的生活方式以及对记忆的理解机制。

结合医学,神经科学可以帮助人类解决困扰人类已久的阿尔兹海默症以及一系列的复杂的神经系统异常引起的疾病;还可以帮助人类改善记忆,减少因健忘造成的损失;还可以提升记忆力,记住更多的知识,为文明发展做出更多贡献;理解思维的形成方式,可以最大限度的提升人类智力,创造出更多的物质和精神财富,让人类对世界的认知提升一个新的境界。

结合计算机科学,神经科学可以让计算机辅助人类思考记忆,在未来,将记忆上传到计算机上是完全有可能的。

如果计算机系统和人脑完美连接,那么各自取长补短,那么电脑不再是个只能进行复杂运算的机器,人也不是一个有思维能力但反应速度缓慢的有机体,而是形成一个无机与有机相辅相成的结合体,那么在未来互联网将会变得更加“人性化”,人工智能会变得更加智能。

如果关于秀丽隐杆线虫在神经方面的研究能够更加的完备的话,那么哺乳动物神经科学的蓬勃发展就指日可待了。

那将会是人类的又一个福音。

秀丽隐杆线虫由于其自身易繁殖易饲养、性状易于观察、突变体易制备的特点,成为遗传学实验和药物试验的优良动物。

在秀丽隐杆线虫上已经制备了许多突变体来研究细胞的生命活动,还有对衰老分子机制的研究、细胞程序性死亡的研究、药物相关的研究,这些对今后人类的发展都会息息相关。

随着人类生活水平的提高,人们也不再是为抵抗疾病而生存。

对衰老分子机制的研究,能够让人类厘清细胞甚至个体衰老的原因,最大限度的延长人类寿命,让每个人都能最大限度的发挥出个人的价值。

而用作药物筛选,可以提高筛选化合物的速度,更快更高效的获得目标产物。

每早一秒钟推出一种新药,就能更早的减少无数病人的痛苦。

秀丽隐杆线虫的多项结构特点为很多研究提供了很好的实验材料,或许以后研究人员们会发现秀丽隐杆线虫在生命科学上的更多应用,在秀丽隐杆线虫上发现更多的生命奥秘。

参考文献[1]刘凌云,郑光美.普通动物学.北京:高等教育出版社,2009:138~140.[2]翟中和,王喜忠,丁明孝.细胞生物学.北京:高等教育出版社,2011:48~49.[3] Marx J. Noble Prize in Physiology or Medicine:Tiny Worm Takes a StarTurn[J].Science,2002,(298):526[4] Kenyon C. The Nematode Caenorbabditis elegans [J].Science,1988,(240):1448-1452.[5] Mohler W A,White JG.Stereo-4-D reconstruction and animation from living fluorescent [J]. Biotechniques,1998,24(6):1006-1010.[6]Elis HM, Horvitz HR.Genetic control of programmed cell death in the nematode C.elegans [J],Cell,1986,28:44(6):817-829.[7]Yuan JY,Horvitz HR.The Caenorhabditis elegans genes ced-3 and ced-4 act cell autonomously to cause programmed cell death [J].Dev Biol.1990,138(1);33-41.[8]周前进,庞林海,张红丽,杜爱芳. 绿色荧光蛋白在秀丽隐杆线虫中的表达. 中国兽医学报. 2008(8) 28[9] Olsen A, Vantipalli MC, Lithgow GJ. Using Caenorhabditis elegans as a model for aging and age-related diseases. Ann NYAcad Sci, 2006, (5): 120-8[10] Moy TI, Ball AR, Ausubel FM, et al. Identification of novel antimicrobials using a live-animal infection model. Proc Natl Acad Sci USA, 2006, 103 (27): 10414-9[11] 孙秀秀,孙海燕,黄晓星,刘莉. 秀丽隐杆线虫在衰老分子机制研究中的应用. 世界临床药物.2013,34,(2):106-109.[12] 贾熙华, 曹诚. 秀丽隐杆线虫在医药学领域的应用和进展. Acta Pharmaceutica Sinica 2009, 44 (7): 687−694.[13] Blume-Jensen P, Hunter T. Oncogenic kinase signalling [J].Nature, 2001, 411: 355−365.[14] Stylianou1 S, Clarke RB, Brennan K. Aberrant activation of notch signaling in human breast cancer [J]. Cancer Res, 2006,66: 1517−1525.[15] Janssens N, Janicot M, Perera T. The Wnt-dependent signaling pathways as target in oncology drug discovery [J]. Invest.。

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