Маленькое существо с большими заслугами перед наукой
Когда мы разгадаем червя, мы поймем жизнь. Джон Сальстон, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 2002 года
Caenorhabditis elegans – маленькое неприметное существо, относящееся к типу круглых червей (нематод). Его с трудом можно различить невооруженным глазом, длина обычно не превышает 1 мм, тело состоит из строго фиксированного числа клеток: 1031 либо 959 в зависимости от пола (С. еlegans бывают самцами либо гермафродитами). Но у этого крохотного почвенного червячка огромные заслуги перед наукой. Как раз то, что он невелик и сравнительно просто устроен, делает его крайне удобным модельным объектом для исследований. В ходе его развития можно проследить судьбу каждой клетки. Во второй половине XX века С. еlegans вызвал пристальный интерес генетиков благодаря малому объему генома и короткому жизненному циклу, а затем эту нематоду оценили нейробиологи.
Нервная система человека включает около 100 миллиардов нейронов, а Caenorhabditis elegans – всего 302 у гермафродита. У самца она несколько более сложная – 385 нервных клеток. Самый подходящий объект, если стоит задача разобраться с нейронными связями и понять принципы работы его нервной системы как единого целого.
В 80-е годы XX века был построен первый в истории полный коннектом – описание всех нейронных синаптических связей между клетками живого существа, и этим существом был гермафродит Caenorhabditis elegans. Речь идет именно об описании связей через синапсы – места прямых контактов нервных клеток. Сейчас известно, что такими прямыми контактами взаимодействие между нейронами не ограничивается, так что неправильно называть коннектом описание всех нейронных связей в организме. Тем не менее дать полную карту хотя бы этих связей – уже громадное достижение. Даже для картографирования такой маленькой и простой нервной системы работу пришлось проделать колоссальную. Тончайшие срезы нематоды рассматривали под электронным микроскопом, чтобы отметить кусочек нейрона, который затем нужно ассоциировать с другим кусочком того же нейрона в другом срезе. Только так можно было понять, как проходит нейронный отросток. Всего определили около 5000 синапсов (межнейронных связей), не считая связей нейронов с мышечными тканями. Научная публикация с коннектомом гермафродита С. еlegans увидела свет в 1986 году, а в 2019 году был составлен полный коннектом самца.