1963年，一位名叫悉尼·布倫納(Sydney Brenner)的南非生物學(xué)家憑借他的直覺開始研究一種名叫秀麗線蟲（Caenorhabditis Elegans）的生物。線蟲被證明是的實(shí)驗(yàn)室生物。它十分簡單，在土中生活，以細(xì)菌為食，但是它又足夠復(fù)雜，生物學(xué)研究人員能在它身上能發(fā)現(xiàn)不少適用于人類健康的見解。秀麗隱桿線蟲是個被完成基因組測序的多細(xì)胞模式生物，除了人類以外，被送入太空的線蟲數(shù)量也遠(yuǎn)超任何其他動物。

2002年，布倫納與羅伯特·霍維茨(Robert Horvitz)和約翰·蘇爾斯頓(John Sulston)一起，獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，他們的研究描述了細(xì)胞是如何為了整體發(fā)育而故意自殺(凋亡)。這個過程也發(fā)生在人類細(xì)胞上——最例子就是人類的指尖皮膚細(xì)胞的凋亡，否則我們的指尖會形成蹼，粘連在一起。研究正常的細(xì)胞凋亡有助于科學(xué)家理解癌癥——這種細(xì)胞在不應(yīng)該生長和分裂的時候，卻繼續(xù)生長和分裂導(dǎo)致的疾病。

秀麗線蟲在GFP激發(fā)光源照射下發(fā)出的GFP熒光

布倫納最初的預(yù)感陸續(xù)得到印證。目前對線蟲的研究，有助于我們了解大腦是如何工作，以及人類是如何衰老的。Eugene Lee是麻省理工學(xué)院霍維茨實(shí)驗(yàn)室(Horvitz Laboratory)的研究生，他用秀麗隱桿線蟲來描述神經(jīng)細(xì)胞如何協(xié)同工作，從而產(chǎn)生復(fù)雜的行為和意識。這期間，他夜以繼日，用顯微鏡觀察這個奇異的微觀世界，在線蟲的世界中，它輕拂的尾部或者一片不尋常的發(fā)光細(xì)胞可能恰正是下一個關(guān)鍵突破。在細(xì)胞中表達(dá)熒光蛋白的一株秀麗隱桿線蟲。

秀麗線蟲在GFP激發(fā)光源照射下發(fā)出的GFP熒光

在細(xì)胞中表達(dá)熒光蛋白的秀麗線蟲菌株。熒光小點(diǎn)表明蛋白質(zhì)集中在細(xì)胞核中。科學(xué)家已經(jīng)通過基因編輯工程改造秀麗隱桿線蟲蟲株來生產(chǎn)熒光蛋白。熒光模式有助于研究人員了解細(xì)胞和線蟲對壓力環(huán)境的反應(yīng)。

大多數(shù)秀麗隱桿線蟲是雌雄同體，同時擁有雌性和雄性器官。雄性的數(shù)量很少，沒有雌性的線蟲。在其生命周期中，典型的雌雄同體線蟲會產(chǎn)卵約300枚。用高速攝像機(jī)拍攝的靜止圖像。線蟲被放置在玻璃珠子和細(xì)菌的混合物中，可以觀察進(jìn)食行為。-Eugene Lee/MIT

科學(xué)家正在研究線蟲神經(jīng)系統(tǒng)來解釋動物行為。了解線蟲如何以及為什么會對某些刺激做出反應(yīng)，比如在強(qiáng)光下產(chǎn)卵，這些很棘手的問題。“我試著去把自己想象成一只線蟲，”Eugene Lee表示，“我們在實(shí)驗(yàn)室里一直是這樣做的。"

因?yàn)榫€蟲很容易大量繁殖，因此可以用于藥物篩選——科學(xué)家們通過大量實(shí)驗(yàn)測試線蟲對數(shù)百種不同化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)。上圖說明線蟲暴露在百憂解下身體會變硬。

秀麗線蟲在GFP激發(fā)光源照射下發(fā)出的GFP熒光

研究人員對線蟲有著復(fù)雜的情感，崇敬、親密，執(zhí)著。幾十年來，科學(xué)家已經(jīng)鑒定并繪制了所有959個成年雌雄同體細(xì)胞和1031個成年雄性細(xì)胞的發(fā)育圖。布倫納稱秀麗隱桿線蟲為“大自然饋贈給科學(xué)的禮物”。

上海路陽生物技術(shù)有限公司銷售便攜式熒光蛋白激發(fā)光源，能夠直接觀察在果蠅、小鼠、擬南芥、煙草、線蟲等模式生物體內(nèi)表達(dá)的各種熒光蛋白，也能觀察玉米、小麥、棉花、大豆等種子里面的熒光蛋白的表達(dá)，是轉(zhuǎn)基因篩選的良好工具，詳情請咨詢銷售客服。