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Caenorhabditis elegans

Il Caenorhabditis elegans è un nematode fasmidiario utilizzato come organismo modello ed è particolarmente importante per lo studio di invecchiamento, genetica, neuroscienze, immunità innata, sviluppo, apoptosi (la morte cellulare programmata) e la risposta farmacologica.

Si configura come un organismo modello ideale per le sue piccole dimensioni e la facile reperibilità; oltre ad avere un genoma già sequenziato, inoltre, è facilmente riproducibile (ha tempi di generazione ridotti).

Riproduzione

Nel Caenorhabditis elegans il sesso è definito dal numero di cromosomi sessuali: un embrione con un solo cromosoma X (genotipo XO) diventerà un verme maschio, mentre un embrione con due cromosomi X (genotipo XX) diventerà un ermafrodita.

In condizioni normali, i maschi costituiscono circa lo 0,1 % della popolazione; ciò è determinato dalla non disgiunzione dei cromosomi X. Tuttavia, in condizioni di stress come scarsità di nutrienti o temperature elevate, la percentuale aumenta.

Gli ermafroditi possono generare la progenie attraverso l'autofertilizzazione o la riproduzione sessuale con i maschi. Con la riproduzione sessuale, la percentuale del numero di maschi è molto più alta (50%), dal momento che lo sperma dei maschi surclassa quello degli ermafroditi. Inoltre, un ermafrodita inseminato da un maschio può deporre fino a 1000 uova rispetto alle 300 che depone attraverso l'autofertilizzazione.

Ciclo vitale

Diagramma del ciclo vitale, una serie di stadi del ciclo vitale che formano un cerchio con frecce che indicano la direzione delle fasi. La fase embrionale è raffigurata come una piccola forma ovale. Una freccia indica L1. Dopo L1, il ciclo si divide in due possibili percorsi. Una freccia indica L2, raffigurato come un piccolo nematode. L'altra freccia indica L2d e la freccia è etichettata con cibo limitato, popolazione densa e temperatura elevata. Da L2, una freccia indica L3, quindi una freccia indica L4, raffigurato come un nematode maturo. Da L2d, una freccia indica lo stadio Dauer. Dalla stadio Dauer, una freccia etichettata con cibo abbondante, popolazione sparsa e ambiente temperato indica L4, il nematode maturo. Da L4, una freccia indica l'adulto riproduttivo, che è raffigurato come un nematode maturo più grande. Dall'adulto riproduttivo, una freccia indica l'embrione e il ciclo continua come precedentemente descritto.

Figura 1: Ciclo vitale del Caenorhabditis elegans

Dopo essersi schiusi, i vermi attraversano quattro stadi larvali (L-1-L4) prima di diventare adulti. Il completamento di un ciclo impiega circa 36h. In condizioni non ideali (sovraffollamento, cibo insufficiente o stress da calore), i vermi nello stadio L2 potrebbero entrare nello stadio Dauer (L2d), in cui lo sviluppo viene interrotto fino al miglioramento delle condizioni.