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C. elegans (un verme nematode)

Crawling C. elegans hermaphrodite wormI vermi nematodi oggi sono largamente impiegati nella ricerca biologica, quello più comunemente usato è un verme minuscolo cilindrico, Caenorhabditis elegans. È facile da allevare, il suo genoma è stato studiato in modo esaustivo, e nell'arco di giorni si riproducono molte generazioni. È suscettibile ai cambiamemnti ambientali e le mutazioni, i cui effetti si riscontrano nelle generazioni successive in un breve periodo di tempo sperimentale. C. elegans presenta un sistema nervoso piccolo, con soli 302 neuroni che formano note connessioni sinaptiche. Questo sistema nervoso di piccole dimensioni svolge le stesse funzioni che svolge il sistema nervoso di organismi superiori e spesso viene studiato come modello per la comprensione dei meccanismi di base di comportamenti complessi.

La scoperta di nuovi antibiotici
Come gli impulsi sensoriali guidano il comportamento
I fabbri di Lamarck e i geni del verme
Bibliografia

La scoperta di nuovi antibiotici

I C. elegans vengono impiegati per individuare delle sostanze chimiche con proprietà antibiotiche per mezzo di esami che prendono in considerazione un'ampia serie di possibili candidati. Il processo prevede che i vermi vengano infettati disponendoli in un piatto di batteri patogeni per 15 ore; dopo di che utilizzando un setaccio per  particelle, si lascia cadere un numero preciso di vermi nei pozzetti della piastra di coltura. Ciascuno dei 384 pozzetti di una piastra viene riempito di una sostanza chimica diversa, potenzialmente antibiotica. Con il setaccio vengono immessi 15 vermi in ogni pozzetto, qui vengono lasciati per cinque giorni prima di essere esaminati per verificare se essi siano sopravvisuti all'infezione; ciò dimostrerebbe che essi sono venuti a contatto con un antibiotico.

Un nuovo processo prevede l'esposizione dei vermi ad una tintura color arancio alla fine dei cinque giorni. Questa tintura è in grado di penetrare nelle cellule morte ma non in quelle vive, fatto che permette ai ricercatori di individuare i vermi vivi con più facilità. Il processo di controllo dei pozzetti può essere facilmente automatizzato, in quanto le differenze di contrasto possono essere misurate mediante l'uso di una macchina fotografica e un computer, secondo un processo che ha permesso al team che lo ha messo a punto, l'individuazione di 28 antibiotici (su 37.000 composti testati). Ciò che è molto importante, alcuni di questi composti, rispetto agli antibiotici esistenti, funzionano secondo meccanismi diversi che permettono loro di aggirare l'attuale resistenza batterica.

Come gli impulsi sensoriali guidano il comportamento

Un gruppo di ricercatori ha condotto un'indagine su come C. elegans ‘fiuti’ l'alimento mettendo in moto i recettori, che a loro volta attivano percorsi nervosi particolari e determinano certi tipi di movimenti, consentendo al verme di raggiungere la sua fonte alimentare. Nonostante le chiare differenze, questa particolare ‘circuiteria’ ha molte caratteristiche in comune con il modo in cui la retina dei mammiferi, avverte la luce e come le informazioni che riceve siano usate dal cervello per avviare altri compiti.ANCHOR

I fabbri di Lamarck e i geni del verme

Tra la fine del XVIII secolo e gli inizi del XIX, si notò che i figli del fabbro avevano braccia più forti di quelle dei figli del tessitore. Ora, se si chiedesse ad un biologo oggi, come si spiega quel fatto, probabilmente egli porrebbe una serie di domande del tipo, chi osservò ciò? Dove sono cresciute quelle persone? Che aspetto aveva la madre? Qual è la grandezza del campione? E persino, è possibile scambiare i bambini alla nascita?...

I muscoli dei fabbri e dei loro figli rispondono all'ambiente, e benchè questo rappresenti un esempio abbastanza banale dell'interazione, il fenomeno è diffuso ed esistono molti esempi affascinanti in natura. Per esempio, C Elegans interagisce con il suo ambiente in maniera abbastanza sorprendente al punto che in condizioni sfavorevoli alla riproduzione, anzichè svilupparsi come adulto può andare incontro ad una forma di stasi, arrestando il suo sviluppo a uno stadio in cui esso è resistente dal punto di vista ambientale e longevo. Una volta che le condizioni ambientali migliorano, il verme esce dalla stasi e riprende il suo sviluppo diventando un adulto perfettamente normale.

Extract from the full article in University of Bristol, Research News, May 2005.


References

  1. Sreekanth H. Chalasani et al. (2007) Nature 450, 63

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