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Fiamma La Paz 3ero. Biologa CeRP Centro Zoologa I Docente Alba Bentos Caenorhabditis elegans Imagen de microscopa electrnica del nemtodo Caenorhabditis elegans. Fuente: Juergen Berger / Max Planck Institute for Developmental Biology, Tbingen, Alemania

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Contenidos: Caractersticas de C. elegans Visin general de nemtodos C. elegans en el laboratorio Segmentacin Gastrulacin Bibliografa

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Caenorhabditis elegans es un nemtodo: Los nemtodos son un filo de pseudocelomados vermiformes. Este filo se divide en ms de 25.000 especies registradas. Vulgarmente se conocen como gusanos redondos. Viven en hbitats acuticos, terrestres y algunos muy pocos son parsitos de plantas y animales. Los nemtodos miden desde menos de 1mm de largo hasta 50 cm o ms. Placentonema gigantsima mide 8 metros de largo. Nathan Cobb fue quin clasific a los nemtodos como el filo Nemata, en 1919.

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Caractersticas: C. elegans pertenece al reino Animal y al orden Rhabditida. Es un gusano diminuto que mide un poco ms de un milmetro de longitud. Vive en suelos hmedos. Tiene simetra bilateral. Se alimenta de microorganismos (por ejemplo E. coli) y micronutrientes. Tiene forma de tubo alargado que se afina en sus extremos. Todo su cuerpo est cubierto por una fina cutcula exterior.

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Sus clulas se organizan formando rganos simples. El sistema digestivo tiene boca, faringe e intestino. Adems tienen ano. Posee gnadas y un rudimentario sistema nervioso. No tiene ojos pero puede percibir intensidades luminosas. Se conoce su genoma que tiene unos 19.000 genes (primer organismo pluricelular que se conoci su genoma) y su reducido nmero de clulas, 959 clulas somticas. El cigoto tiene segmentacin holoblstica rotacional.

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La mayora son hermafroditas, (muy parecidos a hembras que en realidad no existen en esta especie, pero con la excepcin de que son capaces de generar su propio esperma), tienen dos ovarios, oviductos, una cavidad para almacenar el esperma y un tero. Un 0,05% son masculinos, tienen una sola gnada, vasos deferentes y una cola especializada para la cpula. En presencia de machos stos son los protagonistas de la cpula (lo que genera mayor variabilidad gentica) y en su ausencia los hermafroditas se autofecundan. C. elegans tiene un rpido periodo de embrionognesis (aproximadamente 16 horas) y se puede llevar a cabo en una placa de Petri.

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Pharynx: faringe. Intestine: intestino. Oocytes: ovocitos. Proximal gonad: gnada proximal. Eggs: huevos. Uterus: tero. Vulva: vulva. Spermatheca: espermateca. Distal gonad: gnada distal. Anus: ano.

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C. elegans en el laboratorio: C. elegans es muy importante desde hace aproximadamente 40 aos. Sidney Brenner recibi un premio nobel por los descubrimientos en esta especie. Se usa mucho en el laboratorio para estudiar la gentica del desarrollo, el sistema nervioso, las causas del envejecimiento, obesidad, diabetes, alzheimer y de la muerte celular y la estructura del genoma. Presenta muchas ventajas para su estudio: Su cuerpo es transparente. Se puede visualizar con el microscopio distintos procesos biolgicos. Adems tiene un fcil manejo ya que se pueden cultivar en placas de petri. Es hermafrodita, lo cual favorece la obtencin de nuevos individuos. Es simple y tiene sistema nervioso y digestivo bien definidos. Es fcil de alimentar y por lo tanto de mantener en el laboratorio. Tiene una esperanza de vida de 2 a 3 semanas. Sus genes son muy manipulables, pudiendo interrumpir su funcin.

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Segmentacin: Luego de la fecundacin ocurren una serie de cambios al cigoto. La segmentacin es holoblstica rotacional. El cigoto tiene una serie de divisiones celulares asimtricas. Por cada divisin genera una clula fundadora de mayor tamao y una clula madre de menor tamao. La primera divisin permite la formacin de una clula fundadora en el polo anterior (AB) y de una clula madre en el polo posterior (P1). AB origina las clulas somticas y P1 da lugar a clulas somticas y germinales. Luego ocurre una segunda divisin, en la que AB da lugar a dos clulas fundadoras hijas (AB a y AB p), y P1 da lugar a una clula fundadora somtica anterior (EMS) y a una clula madre posterior (P2) que continuar con la lnea germinal del nemtodo.

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Gastrulacin Los descendientes de cada clula fundadora se pueden observar a travs de la cutcula transparente. En las divisiones posteriores se sigue repitiendo el patrn hasta llegar a la gastrulacin despus de que se forma la clula P4. Las hijas descendientes de la clula E formarn el intestino. Previo al movimiento de estas clulas se forma un blastoporo. La P4 (que formar las clulas germinales) migra a travs del blastoporo. Luego se mueven las clulas del mesodermo. En las siguientes horas siguen migrando clulas para formar otras partes de C. elegans y los embriones con forma de esfera se alargan para formar el gusano. As se generan 558 clulas somticas de larva recin nacida. Despus de cuatro mudas el gusano ser un adulto maduro sexualmente, con 959 clulas somticas, espermatozoides y gametos femeninos.

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Bibliografa http://lacienciaysusdemonios.com/2009/11/14/el-origen-del- hermafroditismo-y-los-nematodos-del-genero-caenorhabditis/ http://lacienciaysusdemonios.com/2009/11/14/el-origen-del- hermafroditismo-y-los-nematodos-del-genero-caenorhabditis/ http://es.wikipedia.org/wiki/Caenorhabditis_elegans http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/C/Ca en.elegans.html http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/C/Ca en.elegans.html http://www.seresmodelicos.csic.es/cuc.html http://ocw.unican.es/ciencias-de-la- salud/biogerontologia/materiales-de-clase-1/capitulo-6.-el- envejecimiento-de-los-organismos/6.3-envejecimiento-en- nematodos-caenorhabditis http://ocw.unican.es/ciencias-de-la- salud/biogerontologia/materiales-de-clase-1/capitulo-6.-el- envejecimiento-de-los-organismos/6.3-envejecimiento-en- nematodos-caenorhabditis GILBERT (2003) Biologa del desarrollo. PANAMERICANA. Madrid. BRUSCA (2003) Invertebrates. Sinauer Associates Inc. Publishers. USA.