Caenorhabditis elegans C elegans PPS 2 PPS C

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C. elegans is a free living nematode about 1 mm in length and is found in temperate soils. Research into the molecular and developmental biology of the organism begun in 1974 by Sydney Brenner, and it has been used extensively as a model organism since. This organism is used as an example because the same pattern of cell divisions is evident in all individuals, and a lineage tree can be constructed that traces the descent of each somatic cell. The single celled zygote, after fertilization is called Po and is an ellipsoidal cell. Po divides asymmetrically across the long axis resulting in a larger AB cell and smaller P 1 cell. The AB cell will divide to eventually form the skin (hypoderm), neurons and the nervous system. The P 1 cell will eventually form the muscles, digestive system and germ line. P granules are incorporated exclusively in P 1 at the first division. When P 1 divides, asymmetrically, the P granules are found in the progeny P 2 cells (till Px). The Px cell with these granules becomes the germ line, while all other cells are somatic. The asymmetrical distribution of p granules is microfilament dependant.

C. elegans es un nematodo de vida libre de aproximadamente 1 mm de longitud y se encuentra en suelos templados. La investigación sobre la biología molecular y del desarrollo del organismo comenzó en 1974 por Sydney Brenner, y desde entonces se ha utilizado ampliamente como organismo modelo. Este organismo se usa como ejemplo porque el mismo patrón de divisiones celulares es evidente en todos los individuos, y se puede construir un árbol de linaje que rastrea el descenso de cada célula somática. El cigoto unicelular, después de la fertilización se llama Po y es una célula elipsoidal. Po se divide asimétricamente a través del eje largo, lo que da como resultado una celda AB más grande y una celda P 1 más pequeña. La célula AB se dividirá para formar finalmente la piel (hipodermo), las neuronas y el sistema nervioso. La célula P 1 eventualmente formará los músculos, el sistema digestivo y la línea germinal. Los gránulos P se incorporan exclusivamente en P 1 en la primera división. Cuando P 1 se divide, asimétricamente, los gránulos P se encuentran en las células P 2 de la progenie (hasta Px). La célula Px con estos gránulos se convierte en la línea germinal, mientras que todas las demás células son somáticas. La distribución asimétrica de los gránulos p depende del microfilamento.

https: //www. researchgate. net/figure/Overview-of-Caenorhabditis-eleganscell-fate-map-and-division-asynchrony-A-A-Nomarski_fig 2_278042073 Overview of Caenorhabditis elegans cell fate map and division asynchrony. A A Nomarski micrograph (top) and a cartoon diagram (bottom) of a hermaphrodite adult showing major tissue types as indicated. Neuron, body-wall muscle, hypodermis, and excretory cell canal are not obvious in the Nomarski micrograph but are indicated based on their approximate positions. B A lineage tree of an early C. elegans embryo (47 cells) showing various cell fates (differentially color coded) derived from different lineal origins. C Schematic representation of ADS (asynchrony in cell division timing between sisters cells), which give rise to different or same cell type(s) as differentially color coded. Also shown is the comparison of asynchrony between the sister cells, one of which develops into a blast cell (purple) while the other becomes a terminally differentiated cell (blue) during embryogenesis. D 3 D projection of a C. elegans embryo of approximately 350 -cell stage rendered with the fluorescence micrographs showing the expression of two lineaging markers , E A reconstructed space-filling model of nuclei within a wild-type embryo of approximately 350 cell stage based on the output of automated lineaging

An example of a unique sequence of 856 bp from the C. elegans genome with strongly bent character. This segment is from the fourth intron of gene F 54 C 4. 1, expected to encode the C. elegans ortholog of mitochondrial ribosomal protein L 28 (C. elegans Sequencing Consortium 1998). Runs of AAA and TTT are colored and the sequence is arranged in columns with each line representing 10 bp. Periodicity is evident in the columnar character of the coloring in the vertically arranged sequence. https: //www. genetics. org/content/173/3/1259. figures-only

The neuronal genome of Caenorhabditis elegans http: //www. wormbook. org/chapters/www_neuronalgenome/neuronalgenome. html

https: //www. youtube. com/watch? v=M 2 Ap. XHh. Ybaw Development of a C. elegans embryo from the first cell division until hatching. The movie was acquired at a temperature of 20 C using DIC optics.

https: //www. youtube. com/watch? v=R 0 BH 4 L 87 k. AA https: //www. ncbi. nlm. nih. gov/books/NBK 19708/figure/asymcelldiv_movie 3/? report=objectonly Movie 3 Simulation of a mathematical model of polarity establishment. Model developed by Goehring et al. (2011 b). Depicted are the concentrations of the anterior (red) and the posterior (blue) polarity complexes at the cell membrane. The embryo is depicted in 1 D, taking advantage of the rotational symmetry of the process, with the anterior pole on the left (-67. 5 µm) and the posterior pole on the right (0 µm). The perturbation of the initial uniform configuration results from an advective force that models the cortical flows observed in vivo. Time is in seconds after simulation onset. Note that the concentrations have been normalized to set their respective maximal value at 100. Note also that the values of the parameters for this simulation were set as proposed by Goehring et al. (2011 b). Courtesy of Simon Blanchoud (Gönczy laboratory).

https: //www. youtube. com/watch? v=2 LWq. N 2 NCnf. U One of the age old questions has been whether the way a brain is wired, negating other attributes like intracellular systems biology, will give rise to how we think and how we behave. We are not at the point yet to answer that question regarding the human brain but by using the well mapped connectome of the nematode Caenorhabditis Elegans (C. Elegans), we were able to answer this question as a resounding yes, at least in part. Using a simple robot (i. e. Lego Mindstorms EV 3) and connecting sensors on the robot to stimulate specific simulated sensory neurons in an artificial connectome and condensing worm muscle excitation to move a left and right motor on the robot, we observe worm like behaviors in the robot based purely on environmental factors Una de las viejas preguntas ha sido si la forma en que está conectado un cerebro, al negar otros atributos como la biología de los sistemas intracelulares, dará lugar a cómo pensamos y cómo nos comportamos. Todavía no estamos en el punto de responder esa pregunta sobre el cerebro humano, pero al utilizar el conectoma bien mapeado del nematodo Caenorhabditis Elegans (C. Elegans), pudimos responder esta pregunta como un rotundo sí, al menos en parte. Usando un robot simple (es decir, Lego Mindstorms EV 3) y conectando sensores en el robot para estimular neuronas sensoriales simuladas específicas en un conectoma artificial y la excitación del músculo de gusano condensador para mover un motor izquierdo y derecho en el robot, observamos comportamientos similares a gusanos en el robot basado puramente en factores ambientales

FACT sets a barrier for cell fate reprogramming in C. elegans and Human https: //www. biorxiv. org/content/10. 1101/185116 v 1. full

Caenorhabditis Elegans J. Hodgkin, in Encyclopedia of Genetics, 2001 Introduction is a small, free-living, nematode worm, which has become established as a standard model organism for a great variety of genetic investigations, being especially useful for studying developmental biology, cell biology and neurobiology. As an invertebrate experimental system, it is now second only to Drosophila melanogaster in terms of convenience and popularity. By the year 2000, the community of C. elegans researchers had expanded to approximately 300 laboratories, distributed over 20 countries. In 1998, sequencing of the 97 million base pairs of DNA that make up the entire genome was essentially completed. This was the first complete genome sequence to be determined for any multicellular organism. The potential usefulness of nematodes as tools for genetic research was recognized early on by Ellsworth Dougherty (USA) and Victor Nigon (France), but the special popularity of C. elegans stems directly from its adoption as an experimental organism by Sydney Brenner, working in Cambridge, UK, during the 1960 s. The reasons for choosing this species as a subject for intensive study are described later in this article. C. elegans is a member of the phylum Nematoda, which are commonly known as roundworms. The number of species in this phylum is unknown, but believed to be very large: at least one hundred thousand probably several million. In terms of individual numbers, nematodes are also extraordinarily numerous; according to some estimates, four out of every five animals on this planet is a nematode. Both free-living and parasitic species occur. Plant parasitic nematodes are economically important, being responsible for the loss of 10– 20% of primary agricultural production. The animal parasites are also very important; most vertebrates have at least one nematode parasite, which can have debilitating or lethal effects on its host. Entomopathogenic nematodes, which kill insects as a result of symbiotic bacterial pathogens, are used for biological control. Nematode parasites that infect humans and cause disease include ascarids (causing ascaridiasis), threadworms, hookworms, guinea worms, filarial nematodes (causing elephantiasis), and Onchocerca (causing river blindness). At least one billion people carry one or more nematode infections. Thus, the nematodes are a major group of animals, deserving of study in their own right. Nematology is a recognized subdiscipline of zoology, with its own journals and departments.

Caenorhabditis Elegans J. Hodgkin, en Enciclopedia de Genética, 2001 Introducción es un pequeño gusano nematodo de vida libre, que se ha establecido como un organismo modelo estándar para una gran variedad de investigaciones genéticas, siendo especialmente útil para estudiar biología del desarrollo, biología celular y neurobiología. Como sistema experimental de invertebrados, ahora es solo superado por Drosophila melanogaster en términos de conveniencia y popularidad. Para el año 2000, la comunidad de investigadores de C. elegans se había expandido a aproximadamente 300 laboratorios, distribuidos en más de 20 países. En 1998, la secuenciación de los 97 millones de pares de bases de ADN que componen todo el genoma se completó esencialmente. Esta fue la primera secuencia completa del genoma que se determinó para cualquier organismo multicelular. La utilidad potencial de los nematodos como herramientas para la investigación genética fue reconocida desde el principio por Ellsworth Dougherty (EE. UU. ) Y Victor Nigon (Francia), pero la popularidad especial de C. elegans se deriva directamente de su adopción como organismo experimental por Sydney Brenner, trabajando en Cambridge, Reino Unido, durante la década de 1960. Las razones para elegir esta especie como sujeto de estudio intensivo se describen más adelante en este artículo. C. elegans es miembro del filo Nematoda, comúnmente conocido como lombrices intestinales. Se desconoce el número de especies en este filo, pero se cree que es muy grande: al menos cien mil y probablemente varios millones. En términos de números individuales, los nematodos también son extraordinariamente numerosos; Según algunas estimaciones, cuatro de cada cinco animales en este planeta es un nematodo. Se producen especies tanto de vida libre como parasitarias. Los nematodos parásitos de las plantas son económicamente importantes, ya que son responsables de la pérdida del 10 al 20% de la producción agrícola primaria. Los parásitos animales también son muy importantes; La mayoría de los vertebrados tienen al menos un parásito nematodo, que puede tener efectos debilitantes o letales en su huésped. Los nematodos entomopatógenos, que matan a los insectos como resultado de patógenos bacterianos simbióticos, se utilizan para el control biológico. Los parásitos de nematodos que infectan a los humanos y causan enfermedades incluyen ascaridos (que causan ascaridiasis), gusanos de hilo, anquilostomas, gusanos de Guinea, nematodos filariales (que causan elefantiasis) y Onchocerca (que causa ceguera de los ríos). Al menos millones de personas portan una o más infecciones por nematodos. Por lo tanto, los nematodos son un grupo importante de animales, que merecen ser estudiados por derecho propio. La nematología es una subdisciplina reconocida de la zoología, con sus propias revistas y departamentos.

Nutraceuticals Discovery in C. elegans Use of C. elegans in high-throughput screening is valuable to nutraceutical researchers focused on finding novel bioactive phytochemicals. is particularly well-suited for aging-related studies due to its well-documented genetics and signaling pathways. Plus, it has the advantage of a relatively predictable and short lifespan. When considering techniques that can take advantage of these characteristics, including its transparency, the cost-effectiveness and laboratory requirements of the model easily lend it to high-throughput screenings. Using mutant strains, RNA interference (RNAi), and passive optical techniques, C. elegans can be used as an early model to evaluate mechanisms and pathways that formerly would have required more expensive and time-consuming methods (Gerstbrein et al. , 2005; Luo, 2006). Although it is true that for some studies traditional techniques would provide stronger data, particularly if protein(s) of interest do not behave linearly in luminescent/phosphorescent assays, use of nematodes may be a good preliminary indicator of protection. If initial studies are conducted in C. elegans, then this may avoid allocation of laboratory resources for assays that may be deemed unnecessary depending on experimental results obtained in these worms. Spectroscopic techniques for C. elegans are also valuable preliminary tools for finding novel developmental disruptors, anthelminthic agents, neurotransmitter agonists/antagonists, and proteasome regulators. For example, Gerstbrein et al. (2005) have developed spectrofluorimetric protocols to quickly and inexpensively assess agerelated auto-fluorescing pigments in vivo. It should be noted, however, that high-throughput studies using C. elegans should use standardize isolation, feeding, and assay protocols to minimize idiosyncratic results across labs. As with other studies, interactions between test substances and feeding substrates should also be addressed (Lucanic et al. , 2013).

Descubrimiento de nutracéuticos en C. elegans El uso de C. elegans en el cribado de alto rendimiento es valioso para los investigadores nutracéuticos centrados en encontrar nuevos fitoquímicos bioactivos. es particularmente adecuado para estudios relacionados con el envejecimiento debido a su genética bien documentada y sus vías de señalización. Además, tiene la ventaja de una vida útil relativamente predecible y corta. Cuando se consideran técnicas que pueden aprovechar estas características, incluida su transparencia, la rentabilidad y los requisitos de laboratorio del modelo lo prestan fácilmente a exámenes de alto rendimiento. Utilizando cepas mutantes, interferencia de ARN (ARNi) y técnicas ópticas pasivas, C. elegans se puede utilizar como un modelo inicial para evaluar mecanismos y vías que anteriormente habrían requerido métodos más caros y que consumen mucho tiempo (Gerstbrein et al. , 2005; Luo, 2006). Aunque es cierto que para algunos estudios las técnicas tradicionales proporcionarían datos más sólidos, particularmente si las proteínas de interés no se comportan linealmente en ensayos luminiscentes / fosforescentes, el uso de nematodos puede ser un buen indicador preliminar de protección. Si los estudios iniciales se realizan en C. elegans, esto puede evitar la asignación de recursos de laboratorio para ensayos que pueden considerarse innecesarios dependiendo de los resultados experimentales obtenidos en estos gusanos. Las técnicas espectroscópicas para C. elegans también son valiosas herramientas preliminares para encontrar nuevos disruptores del desarrollo, agentes antihelmínticos, agonistas / antagonistas de neurotransmisores y reguladores de proteasomas. Por ejemplo, Gerstbrein et al. (2005) han desarrollado protocolos espectrofluorimétricos para evaluar de forma rápida y económica los pigmentos autofluorescentes relacionados con la edad in vivo. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los estudios de alto rendimiento que utilizan C. elegans deberían utilizar protocolos estandarizados de aislamiento, alimentación y ensayo para minimizar los resultados idiosincráticos en los laboratorios. Al igual que con otros estudios, las interacciones entre las sustancias de prueba y los sustratos de alimentación también deben abordarse (Lucanic et al. , 2013).

Modeling Disorders of Movement Mark S. Le. Doux, in Movement Disorders (Second Edition), 2015 2. 2. 1 Worms , commonly known as the roundworm, is a nematode. Its thin, unsegmented body is small (1– 1. 5 mm), transparent, and tapered at each end. Caenorhabditis elegans contains 302 neurons and harbors approximately 20, 470 protein-coding genes. Newly hatched worms contain precisely 556 cells; each of these cells develops through a series of well-described mitotic divisions. More amazingly, exactly 131 cells in the developing embryo die by apoptosis. Caenorhabditis elegans was the first multicellular eukaryote to have its complete genome sequenced Caenorhabditis elegans normally lives in soil and eats bacteria such as E. coli. Worms contain rudimentary feeding, neural, and reproductive systems. Caenorhabditis elegans is quite easy to grow and can be frozen for long-term storage. Worms can even be maintained in 96 -well plates for high-throughput analyses and genetic manipulations. For instance, worms parceled out among a large set of 96 -well plates can be fed bacteria that express target gene ds. RNA for large-scale RNA interference experiments (Kamath and Ahringer, 2003 ). Modelando Trastornos del Movimiento Mark S. Le. Doux, en Trastornos del movimiento (segunda edición), 2015 2. 2. 1 Gusanos , comúnmente conocido como lombriz intestinal, es un nematodo. Su cuerpo delgado y no segmentado es pequeño (1– 1. 5 mm), transparente y cónico en cada extremo. Caenorhabditis elegans contiene 302 neuronas y alberga aproximadamente 20. 470 genes que codifican proteínas. Los gusanos recién nacidos contienen precisamente 556 células; cada una de estas células se desarrolla a través de una serie de divisiones mitóticas bien descritas. Más asombrosamente, exactamente 131 células en el embrión en desarrollo mueren por apoptosis. Caenorhabditis elegans fue el primer eucariota multicelular en secuenciar su genoma completo Caenorhabditis elegans normalmente vive en el suelo y come bacterias como E. coli. Los gusanos contienen sistemas rudimentarios de alimentación, neurales y reproductivos. Caenorhabditis elegans es bastante fácil de cultivar y puede congelarse para su almacenamiento a largo plazo. Los gusanos incluso pueden mantenerse en placas de 96 pocillos para análisis de alto rendimiento y manipulaciones genéticas. Por ejemplo, los gusanos repartidos entre un gran conjunto de placas de 96 pocillos pueden alimentarse con bacterias que expresan ds. RNA del gen objetivo para experimentos de interferencia de ARN a gran escala (Kamath y Ahringer, 2003).

Chapter 3 - New Transgenic Technologies Transgenic tools for genome modification can be used to produce animal models of human movement disorders. Genetic changes that cause disease can be introduced into mouse and rat chromosomes with great facility by a number of methods, including transgenesis that adds genes, gene-targeting in embryonic stem cells that produces conditional alleles, and nuclease-mediated gene knockouts and knockins. The use of inducible transgene expression in combination with Cre/lox. P technology* provides control over gene expression so that the timing of gene expression or ablation during the life of an animal is under experimental control. Next-generation sequencing methodologies and genome-wide association studies provide processes for the continuous discovery of candidate genes responsible for human disease. Mutations found in patients can be replicated with great facility in mouse and rat models. The challenge for the future is translating findings in animal models into treatments that ameliorate illness. Capítulo 3 - Nuevas tecnologías transgénicas Las herramientas transgénicas para la modificación del genoma se pueden usar para producir modelos animales de trastornos del movimiento humano. Los cambios genéticos que causan la enfermedad pueden introducirse en los cromosomas de ratones y ratas con gran facilidad mediante una serie de métodos, incluida la transgénesis que agrega genes, la orientación de genes en células madre embrionarias que producen alelos condicionales y la eliminación de genes mediada por nucleasas y knockins. El uso de la expresión transgénica inducible en combinación con la tecnología Cre / lox. P proporciona control sobre la expresión génica, de modo que el momento de la expresión o ablación génica durante la vida de un animal está bajo control experimental. Las metodologías de secuenciación de próxima generación y los estudios de asociación de todo el genoma proporcionan procesos para el descubrimiento continuo de genes candidatos responsables de enfermedades humanas. Las mutaciones encontradas en pacientes pueden replicarse con gran facilidad en modelos de ratones y ratas. El desafío para el futuro es traducir los hallazgos en modelos animales en tratamientos que mejoren la enfermedad.

Cre-Lox recombination From Wikipedia, the free encyclopedia https: //en. wikipedia. org/wiki/Cre-Lox_recombination Cre-Lox recombination is a site-specific recombinase technology, used to carry out deletions, insertions, translocations and inversions at specific sites in the DNA of cells. It allows the DNA modification to be targeted to a specific cell type or be triggered by a specific external stimulus. It is implemented both in eukaryotic and prokaryotic systems. The Cre-lox recombination system has been particularly useful to help neuroscientists to study the brain in which complex cell types and neural circuits come together to generate cognition and behaviors. NIH Blueprint for Neuroscience Research has created several hundreds of Cre driver mouse lines which are currently used by the worldwide neuroscience community. The system consists of a single enzyme, Cre recombinase, that recombines a pair of short target sequences called the Lox sequences. This system can be implemented without inserting any extra supporting proteins or sequences. The Cre enzyme and the original Lox site called the Lox. P sequence are derived from bacteriophage P 1. Placing Lox sequences appropriately allows genes to be activated, repressed, or exchanged for other genes. At a DNA level many types of manipulations can be carried out. The activity of the Cre enzyme can be controlled so that it is expressed in a particular cell type or triggered by an external stimulus like a chemical signal or a heat shock. These targeted DNA changes are useful in cell lineage tracing and when mutants are lethal if expressed globally. The Cre-Lox system is very similar in action and in usage to the FLP-FRT recombination system. [

Recombinación Cre-Lox https: //en. wikipedia. org/wiki/Cre-Lox_recombination De Wikipedia, la enciclopedia libre La recombinación Cre-Lox es una tecnología de recombinasa específica del sitio, utilizada para llevar a cabo deleciones, inserciones, translocaciones e inversiones en sitios específicos en el ADN de las células. Permite que la modificación del ADN se dirija a un tipo de célula específico o que se active mediante un estímulo externo específico. Se implementa tanto en sistemas eucariotas como procariotas. El sistema de recombinación Cre-lox ha sido particularmente útil para ayudar a los neurocientíficos a estudiar el cerebro en el que los tipos de células complejas y los circuitos neuronales se unen para generar cognición y comportamientos. NIH Blueprint for Neuroscience Research ha creado varios cientos de líneas de mouse de controladores Cre que actualmente son utilizadas por la comunidad mundial de neurociencia. El sistema consiste en una sola enzima, Cre recombinasa, que recombina un par de secuencias diana cortas llamadas secuencias Lox. Este sistema se puede implementar sin insertar ninguna proteína o secuencia de soporte adicional. La enzima Cre y el sitio Lox original llamado secuencia Lox. P se derivan del bacteriófago P 1. Colocar secuencias Lox de manera apropiada permite que los genes se activen, repriman o intercambien por otros genes. A nivel de ADN, se pueden realizar muchos tipos de manipulaciones. La actividad de la enzima Cre se puede controlar para que se exprese en un tipo de célula particular o se active mediante un estímulo externo como una señal química o un choque térmico. Estos cambios de ADN dirigidos son útiles en el rastreo del linaje celular y cuando los mutantes son letales si se expresan globalmente. El sistema Cre-Lox es muy similar en acción y en uso al sistema de recombinación FLP-FRT. https: //upload. wikimedia. org/wikipedia/commons/b/b 8/Cre_Lox 71 -66_Recombination_Method. png

Caenorhabditis elegans is an important system for the study of cell cycle regulation in the context of animal development. One of the most powerful features of C. elegans is the invariant cell lineage in which somatic cells initiate cell division at specific times within the developmental program. The cell lineage is fully known and provides the foundation for the analysis of cell cycle progression at single-cell resolution in a multicellular organism: https: //www. sciencedirect. com/topics/medicine-and-dentistry/caenorhabditis-elegans Caenorhabditis elegans es un sistema importante para el estudio de la regulación del ciclo celular en el contexto del desarrollo animal. Una de las características más poderosas de C. elegans es el linaje celular invariable en el que las células somáticas inician la división celular en momentos específicos dentro del programa de desarrollo. El linaje celular es completamente conocido y proporciona la base para el análisis de la progresión del ciclo celular a una resolución unicelular en un organismo multicelular. https: //www. sciencedirect. com/topics/medicine-and-dentistry/caenorhabditis-elegans

Sources: : מקורות A brief introduction to C. elegans https: //youtu. be/zjq. Lw. Pg. Ln. V 0 Online Developmental Biology: Introduction to C. elegans https: //fineartamerica. com/art/c. +elegans https: //www. youtube. com/watch? v=zc 1 P 7 l. GSzd. U https: //twitter. com/ellie_elegans https: //www. genetics. org/content/203/1/35 https: //sketchfab. com/3 d-models/caenorhabditis-elegans https: //upload. wikimedia/Gastrulation_in_3 D. ogv איתי הרמן הפך מילד עם הפרעות קשב וריכוז לצ'ייסר שיודע הכל https: //www. youtube. com/watch? v=Ml. S 4 cb 90 UHY Clarita-Efraim pps: www. clarita-efraim. com chefetze@netvision. net. il