Die Chemie und der Wurm: Caenorhabditis elegans als Plattform für das Zusammenführen von chemischer und biologischer Forschung

Abstract

Dieser Aufsatz diskutiert die Nützlichkeit des Wurms Caenorhabditis elegans als Modellorganismus für Chemiker, die an der Untersuchung lebender Systeme interessiert sind. C. elegans, ein 1 mm langer Rundwurm, ist ein beliebter Modellorganismus in nahezu allen Gebieten der modernen Biologie. Der Wurm hat zahlreiche Eigenschaften, die ihn für die Biologie attraktiv machen: Er ist klein (<1000 Zellen), transparent und genetisch leicht zu manipulieren. Trotz seiner Schlichtheit weist der Wurm komplexe Phänotypen auf, die mit seiner Mehrzelligkeit zusammenhängen: Er hat differenzierte Zelltypen und Organe, er altert und hat eine wohldefinierte Lebenserwartung, er kann lernen und besitzt ein Erinnerungsvermögen. Der Aufsatz will verdeutlichen, dass diese Mischung aus Einfachheit und Komplexität den Wurm zu einem besonders nützlichen Werkzeug macht, um die Beziehungen zwischen Phänomenen auf molekularer Ebene und der Ebene des Gesamtorganismus zu erforschen (Altern, Verhalten, Kognition, Anfälligkeit für Krankheiten). Es werden vornehmlich solche Forschungsarbeiten vorgestellt, die chemisch relevant sind. Außerdem werden Instrumente und Arbeitstechniken – biologischer, chemischer und physikalischer Natur – vorgestellt, die uns zur Erforschung des Wurms zur Verfügung stehen.

Solution Phase and Nanoparticular Biosynthetically Inspired Interconnections in the Canthin‐6‐one β‐Carboline Series and Study of Phenotypic Properties on C. elegans

“…The nematode Caenorhabditis elegans is probably one of the most popular metazoan model organisms for genetic and phenotypic studies 24,25. This nematode has been, for example, used before as a model to assay chemicals with antiparasitic properties 26,27.…”

Ehrendoktorwürde: G. M. Whitesides / FCI‐Literaturpreis: R. Zellner / Ehrenprofessur: F. Diederich / Perkin Medal: R. S. Langer

“…Sein Forschungsinteresse gilt Komplexität und Einfachheit in der Chemie, Mikrofluidik, Softlithographie, Nanofertigung, Softrobotik und kostengünstiger Diagnostik. Unter seinen Beiträgen in der Angewandten Chemie findet sich ein Aufsatz über den Wurm als Modellorganismus für Chemiker1a und eine Zuschrift über Softrobotik,1b die auch auf dem Titelbild vorgestellt wurde. Whitesides ist Mitglied der International Advisory Boards der Angewandten Chemie , von Chemistry—An Asian Journal und von ChemSusChem .…”

Small‐Molecule Mechanism of Action Studies in Caenorhabditis elegans

“…[1] The short developmental cycle of three days with a life span of three weeks and ease of maintenance make the nematode ideal for laboratory cultivation. [2,3] Additionally, the lineage of every cell from fertilization to maturity has been described, [4][5][6] the entire nervous system has been mapped, [7] the complete genetic sequence has been determined, [8] and gene expression can be readily controlled through the use of mutants and RNAi. [9,10] Many discoveries in C. elegans have been translated to humans as a result of 60-80 % of the genes in the nematode possessing human homologues.…”