C. elegans: нейроны и гены

В головном мозге человека содержится 100 млрд нейронов и, вероятно, в 1000 раз больше синапсов. Такую систему можно исследовать на разных уровнях сложности — от когнитивных функций до молекулярного строения ионных каналов. Однако установить связи между этими уровнями крайне трудно. Альтернативный подход основан на использовании значительно более простых животных, с которыми легко проводить экспериментальные манипуляции. В 1974 году С. Бреннер предложил использовать нематоду Caenorhabditis elegans в качестве модельного организма. Её нервная система проста и включает всего 302 нейрона и около 7000 синапсов. Прямой генетический скрининг позволяет выявлять гены, необходимые для определённых функций нейронов и форм поведения. Кроме того, изучение фенотипов мутантов помогает определить функцию белка в нервной системе. Полученные на C. elegans данные демонстрируют поразительную сохранность молекулярных и клеточных механизмов функционирования нейронов у червей и млекопитающих на протяжении более 550 млн лет эволюции.