Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Preparación ultrasónica de muestras de C. Elegans

C. elegans, un gusano nematodo, es un organismo modelo muy utilizado en la biología. La preparación de la muestra antes del análisis requiere la lisis, la extracción de proteínas y lípidos, así como la fragmentación del ARN, que se puede realizar de forma fiable mediante la sonicación. Los disruptores celulares ultrasónicos son dispositivos fiables, sofisticados y fáciles de usar para la rápida preparación de muestras de C. elegans.

Preparación ultrasónica de muestras de C. Elegans

C. elegans son gusanos redondos, que se utilizan ampliamente en los laboratorios de investigación para estudiar la genómica, la biología del desarrollo y las enfermedades. Muchos genes del genoma de la C. elegans tienen contrapartes funcionales en los humanos. Por lo tanto, el gusano nematodo es un modelo extremadamente útil para las enfermedades humanas. Otras ventajas para el amplio uso de C. elegans son su fácil y barato cultivo en placas que contienen bacterias (por ejemplo, E. coli), su transparencia, su cómodo manejo, así como la posibilidad de congelar y almacenar los gusanos durante un período más largo.
El análisis de proteínas y lípidos es un procedimiento habitual en los laboratorios y la preparación de muestras por ultrasonidos es el método establecido para lisar los nematodos de C. elegans en todas las etapas de desarrollo (es decir, embriones, larvas L1-L4, adultos). Dado que C. elegans se utiliza también como sistema de expresión de proteínas para sobreexpresar proteínas específicas, se requiere un método fiable y reproducible de lisis y extracción de proteínas, que permita obtener un alto rendimiento proteínico. Los sistemas de disrupción y extracción de células por ultrasonidos están disponibles como homogeneizadores de tipo sonda y como ultrasonidos multimuestra. Con una cómoda preparación de muestras y todo tipo de números de tamaños de muestra, Hielscher Ultrasonics tiene el disruptor de células ultrasónicas ideal para su procedimiento de laboratorio.
C. elegans is a widely used model organism in biological research. Ultrasonic lysis is a sophisticated, reliable, reproducible and rapid technique to prepare high-quality protein extracts from C. elegans.

Lisis ultrasónica C. elegans para

  • La preparación de los homogeneizados de lombrices
  • La extracción de proteínas
  • Extracción de lípidos
  • Cuantificación de la proteína
  • Inmunoprecipitación
  • Western Blot
  • Extracción de ARN
  • Ensayos enzimáticos
El sonotrodo MTP-24-8-96 tiene ocho sondas ultrasónicas para la sonicación de los pozos de las placas microtiter.

El sonotrodo MTP-24-8-96 tiene ocho sondas ultrasónicas para la sonicación de los pozos de las placas microtiter.

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Protocolos ultrasónicos para la interrupción y lisis de C. Elegans

La homogeneización ultrasónica y la lisis de C. elegans y la subsiguiente extracción de proteínas y lípidos pueden realizarse mediante diversos procedimientos utilizando diferentes tampones de homogeneización y lisis, etc. Todos los protocolos de lisis tienen en común que las muestras deben mantenerse continuamente en hielo para evitar la degradación de las proteínas. A continuación presentamos algunos protocolos fiables y rápidos de lisis y extracción ultrasónica para la preparación de muestras de C. elegans de alta calidad que contengan proteínas o lípidos.

Ventajas de la lisis ultrasónica de C. elegans

  • fiable
  • reproducibles
  • temperatura controlada con precisión
  • un control de proceso fiable
  • método suave
  • fácil de aplicar
  • seguro

Extracción ultrasónica de proteínas de muestras de C. elegans

La lisis ultrasónica y la extracción de proteínas de los gusanos C. elegans se puede realizar utilizando varios protocolos. A continuación les presentamos algunos protocolos de lisis fiables y rápidos para obtener resultados reproducibles de extracción de proteínas.

Preparación rápida del extracto citosólico de C. elegans Gusanos por sonicación

Con el siguiente protocolo puede preparar los lisados de C. elegans en menos de 30 minutos.
Colección de C. elegans
Escoge los gusanos C. elegans deseados en un tubo de 1,5 ml de solución salina tamponada con fosfato (PBS) o lávalos de una placa con 1,5 ml de PBS. Centrifugar durante 1 min. a 2000rpm para peletizar. Mantenga las muestras en todo momento en hielo.
Entonces, lava los gusanos dos veces con PBS.
Después, lavar los gusanos dos veces con ddH2O.
Resuspender los gusanos en al menos 500ul de tampón de homogeneización (HB). Las muestras de gusanos están ahora listas para la lisis ultrasónica.
Para una mayor calidad del extracto de proteína, puede que quieras reducir la contaminación bacteriana lavando los gusanos durante 5 minutos cada uno en PBS y agua estéril y ultra pura (ddH2O) o realizar la flotación de la sacarosa. Mantenga las muestras de gusano continuamente en hielo.

Protocolo de lisis ultrasónica de C. elegans

  • Asegúrate de preparar el ultrasonido por adelantado para que el homogeneizador ultrasónico esté listo para su uso (montado en la sonda, programa de sonicación preestablecido).
  • Ultrasonicator UP200Ht (200 watts, 26kHz) with microtip S26d2 for the preparation of biological samplesSi su ultrasonido está montado en un soporte, coloque el baño de hielo con sus tubos de muestra bajo la sonda ultrasónica e inserte la sonda ultrasónica en el tubo de 1,5 ml.

  • Para la lisis de C. elegans con la UP200St o la UP200Ht, la ultrasonificación debe realizarse con una micropunta (por ejemplo, la sonda de 2 mm S26d2; ver imagen a la izquierda) a una amplitud del 40% durante 1seg. con pausas de 30seg. en medio. 5 ciclos de sonicación por cada 1 segundo con pausas de 30 segundos son ideales para la lisis de C. elegans. Si se realiza la lisis por primera vez, se puede comprobar la progresión de la lisis en pequeñas alícuotas de la muestra después de cada pulso con un microscopio.
  • La lisis se completa con éxito cuando los gusanos son interrumpidos. La sobre-sonicación resulta en la ruptura de los núcleos y se hace visible cuando la muestra se vuelve viscosa o espumosa. Para evitar la degradación de la muestra, utilice más pulsos si es necesario. No aumente el tiempo de cada ciclo de pulsos ultrasónicos para obtener extractos de proteínas de alta calidad.
  • Lisado de células claras mediante la centrifugación de los gusanos ultrasónicos lisados a 14.000 rpm durante 10min a 4ºC.
  • Luego, transfiera el sobrenadante a un tubo nuevo y prepárese para la inmunoprecipitación u otros ensayos.

Nota para el tampón de homogeneización: Prepare la solución reguladora de homogeneización para el protocolo de lisis ultrasónica que se indica más arriba, de la siguiente manera:

  • 15 mM Hepes pH 7.6 – 15 ml de 0,5 M
  • 10 mM KCl – 2,5 ml de 2 M
  • 1,5 mM MgCl2 – 0.75 ml de 1 M
  • 0.1 mM EDTA – 100 ul de 0,5 M
  • 0.5 mM EGTA – 2,5 ml de 0,1 M
  • 44 mM de sacarosa – 14,7 ml del 50 %
  • Añade justo antes de usar: 1mM DTT – 1000x de 1M
  • más un inhibidor de la proteasa

Lisis ultrasónica de C. elegans para ensayos cuantitativos de purificación de afinidad

Los embriones de C. elegans (∼2 millones por réplica) se cosecharon recientemente en triplicado biológico blanqueando jóvenes hermafroditas gravídicos y fueron sonicados en hielo (ciclo: 0,5 s, amplitud: 40-45%, 5 golpes/sesión, 5 sesiones, intervalo entre sesiones: 30 s; El procesador ultrasónico UP200S con micro-punta S26d2 (Hielscher Ultrasonics GmbH)) en tampón de lisis (volumen total: ∼600 μl; 50 mm Tris-HCl, pH 7,4, 100 mm KCl, 1 mm MgCl2, 1 mm EGTA, 1 mm DTT, 10% glicerol, mezcla de inhibidores de la proteasa, 0,1% Nonidet P-40 Sustituto). Después de la sonicación, se añadió el sustituto Nonidet P-40 hasta el 1% y los lisados se incubaron con la cabeza sobre la rotación de la cola a 4°C durante 30 min, seguido de la centrifugación a 20.000 × g durante 20 min a 4°C. El lisado aclarado fue entonces aspirado sin perturbar la capa superior de lípidos y dividido por la mitad en las cuentas de agarosa anti-GFP o en las cuentas de control bloqueadas (40-50 μl). Tras la rotación de la cabeza sobre la cola a 4°C durante 60-90 min, las perlas se lavaron una vez con tampón de lisis que contenía un 0,1% de sustituto de Nonidet P-40, seguido de dos veces de lavado en cualquiera de los dos tampón I (Tris-HCl de 25 mm, pH 7,4, 300 mm NaCl, 1 mm MgCl2) o en el tampón II (Tris-HCl de 1 mm, pH 7,4, 150 mm NaCl, 1 mm MgCl2) o en ambos. Para las extracciones GFP:MBK-2, se realizaron dos experimentos separados usando diferentes condiciones de lavado. Las proteínas fueron eluídas por agitación orbital en 50 μl de 6 m de urea/2 M de tiourea a temperatura ambiente. Para los experimentos de extracción de MBK-1::GFP, las proteínas se eluyeron dos veces por agitación en 50μl de 8 m de cloruro de guanidinio a 90°C, seguida de precipitación de etanol. Las muestras de proteínas eluídas fueron luego digeridas en una solución.
(cf. Chen et al., 2016)

VialTweeter at the ultrasonic processor UP200ST

VialTweeter unidad de preparación de muestras múltiples para la sonicación simultánea de 10 tubos de ensayo.

Homogeneización de gusanos ultrasónicos y lisis

Para el procedimiento de lisis de C.elegans y extracción de proteínas, se recogieron 30.000 nemotodos de la etapa pertinente por muestra y se lavaron en una base S helada, concentrados por centrifugación a 1500 rpm durante 2 min., se lavaron seis veces con una base S helada para eliminar las bacterias residuales y se almacenaron en hielo hasta que estuvieron listos para su uso. Para la extracción de proteínas, se permitió que los gusanos adultos formaran un pellet compacto después del último lavado de la base S. Los pellets de lombrices se resuspendieron en 1 ml de tampón de extracción con hielo [20 mM de fosfato de potasio, pH 7,4, 2mM de EDTA, 1% de Triton-X-100, inhibidores de la proteasa (Sigma P2714)] y se procesaron inmediatamente.
∼30,000 gusanos adultos gravitacionales (correspondientes a ∼100 mg de peso húmedo), fueron sonicados en hielo usando un ultrasonido tipo sonda (por ejemplo, UP50H con microtip MS2) a una amplitud del 40% durante 10 ciclos de 3 segundos de encendido, 30 segundos de apagado, en 1 ml de tampón de extracción de hielo. (cf. Baskharan et al. 2012)

Extracción ultrasónica de lípidos de C. elegans

En la lipidómica, una rama de la metabolómica, se caracteriza y analiza el complemento lipídico de los sistemas biológicos. Los C. elegans se utilizan ampliamente en la lipidómica para investigar la interacción de los lípidos metabólicos y sus efectos en la salud y la vida.
La lisis y extracción ultrasónica se utiliza para liberar lípidos como los esfingolípidos de los embriones, larvas y gusanos adultos de C. elegans. La ultrasonificación se utiliza para preparar homogeneizados de lombrices y posteriormente para extraer los lípidos de la muestra.
Protocolo para la extracción ultrasónica de lípidos de C. elegans
Descongelar el pellet de C. elegans en hielo y resuspenderlo con 0,5 ml de agua ultrapura. Sonicate las muestras de C. elegans en tubos de ensayo de 1,5 ml, mientras se mantienen las muestras continuamente en hielo.
La sonicación se puede realizar usando una sonda-ultrasonido como el UP200Htla unidad de preparación de muestras ultrasónicas VialTweeter (sonicación simultánea de 10 muestras) o la UIP400MTP (para la sonicación de placas de múltiples pozos como las placas de 96 pozos).For lisis ultrasónica con la UP200Ht usar la micro punta S26d2. Preajuste el modo de ciclo ultrasónico en el menú digital. Establezca la amplitud al 10% y el modo de ciclo de sonicación de 2 segundos de pulsos de 20 ciclos con una pausa de 30 segundos entre cada ráfaga de pulsaciones ultrasónicas.
Transfiera los sobrenadantes a tubos de vidrio con tapa de rosca. Perform Extracción de folch añadiendo 1 ml de agua ultrapura a cada tubo de vidrio, seguido de la adición de 6 ml de la mezcla 
of de cloroformo/metanol (proporción = 2:1) a cada tubo de vidrio.
Vortice cada tubo de vidrio durante 30 segundos por 4 veces. Centrifuge los tubos a 1.258 x g durante 15 min (Eppendorf, 5810 R) para mejorar aún más la fase 
separation. Transfer la fracción hidrofóbica inferior a un tubo de vidrio limpio por una pipeta Pasteur de vidrio. Dry la fracción hidrofóbica inferior bajo el flujo de nitrógeno en un evaporador de nitrógeno. Store el pellet seco en un congelador a -80 °C hasta su uso.

Preparación ultrasónica de lisados de gusanos

Gusano lisado: Los gusanos de etapa L4 se cosecharon y lavaron tres veces con tampón M9 (42,26 mM Na2HPO422.04 mM KH2correos485,56 mM de NaCl y 0,87 mM de MgSO.4) para eliminar todas las bacterias. Después de eliminar tanto como fuera posible del tampón M9, los gusanos fueron resuspendidos en el tampón de lisis: 50 mM HEPES, 50 mM KCl, 1mM EDTA, 1mM EGTA, 5 mM fosfato β-glicerol, 0,1% (v/v) Tritón X-100, 50 mM fluoruro de sodio, 1 mM ortovanadato de sodio, 5 mM pirofosfato de sodio, 0,2 mM fluoruro de fenilmetanosulfonilo e inhibidor de la proteasa. Los gusanos se congelaron en nitrógeno líquido y se descongelaron a 37°C durante tres veces, luego los gusanos fueron sonicados en hielo seco con una unidad VialTweeter ultrasónica para la preparación simultánea de 10 tubos de muestra. La sonicación se llevó a cabo al 50% de amplitud en 10 ciclos de 2 seg. con 30 seg. de pausa entre las ráfagas de sonicación. Después, las muestras se centrifugaron a 12000 rpm a 4°C durante 15 min. El sobrenadante se recogió y almacenó a -70°C. Se utilizó una alícuota para la cuantificación de proteínas por el ensayo Bradford.
Determinación del glutatión total, GSH y GSSG: Para la cuantificación del glutatión, los lisados y la determinación se hicieron el mismo día. Las larvas L4 alimentadas con glutatión y control fueron cosechadas y lavadas con tampón M9 tres veces. Después de eliminar la mayor cantidad posible de tampón M9, los gusanos se resuspendieron en ácido metafosfórico helado (5% p/v), luego los gusanos se sonicaron en hielo con un VialTweeter ultrasónico al 50% de amplitud en diez ciclos de sonicación de 2 seg. con 30 seg. de pausa entre cada ciclo. Después, se centrifugó a 12000 rpm en 4 ̊C durante 15 min.
(cf. Alcántar-Fernández et al., 2018)

C. elegans Preparación de la muestra antes de la inmunoprecipitación y la secuestración occidental

En resumen, para los extractos embrionarios, las larvas de C. elegans L1 se cultivaron en cultivos líquidos S-medianos a gran escala hasta la edad adulta. Los embriones se recogieron utilizando el método estándar de blanqueo y se suspendieron en tampón de lisis (50 mM Tris, pH 7,5, 100 mM KCl, 1 mM EDTA, 1 mM MgCl2, 8,7% glicerol, 0,05% NP-40, 1 cóctel de inhibidores de proteasa y 1 cóctel de inhibidores de fosfatasa I y II), se congelaron rápidamente en nitrógeno líquido y se lisaron por disrupción celular ultrasónica utilizando un ultrasonido con microtip como el UP200Ht con S26d2 para 10 pulsos sobre 10 s a una amplitud del 30%. Si hay que preparar un mayor número de muestras, el ultrasonido VialTweeter o se recomienda el ultrasonido multimuestra UIP400MTP para placas de pozo. Después de la sonicación, los extractos se limpiaron previamente por centrifugación a 30.000 g durante 20 minutos a 4°C. El extracto preclarado (300µg de proteína total) se incubó con 40µg de anticuerpo anti-CDC-25.1 purificado por afinidad (este estudio) reticulado a la proteína A-agarosa, o como control, se utilizó una cantidad similar de inmunoglobulina (Ig)G de conejo reticulada a la proteína A-agarosa en un volumen total de 200µl de tampón de lisis que contenía un 1% de NP-40, cuya inclusión redujo la unión inespecífica de las proteínas a la matriz. Las muestras se giraron durante 1 h a 4°C, las perlas se lavaron tres veces con tampón de lisis y se eluyeron con 30µl de glicina/HCl y 200 mM de NaCl, pH 2,2. Después de la inmunoprecipitación, los eluidos se diluyeron en 30µl de tampón de muestra SDS, se calentaron a 95°C durante 4 min, y típicamente el 3% del total para la entrada y el 30% para los eluidos se aplicaron a la SDS-PAGE, seguido de una eliminación Western con anticuerpos anti-CDC-25.1 (1:400), anti-LIN-23 (1:750), antiubiquitina (1:1000), anti-GSK3 (1:500), o anti-β-actin (1:2000). Cuando los extractos no se sometieron a inmunoprecipitación, la misma cantidad de proteína total derivada de esos extractos se resuspendió en la tampón de muestra SDS, se calentó a 95°C, y luego se aplicó directamente a SDS-PAGE y se analizó por Western blotting. (cf. Segref et al. 2020)

Sonda de tipo insonifier UP200St para la lisis

Disruptor de células ultrasónicas UP200St con la micro punta S26d2 para la lisis y la extracción de proteínas

Lisis ultrasónica bajo control de temperatura prescrita

The VialTweeter is a MultiSample Ultraonicator that allows for reliable sample preparation under precisely controlled temperature conditions.El control preciso y fiable de la temperatura es crucial cuando se manipulan muestras biológicas. Las altas temperaturas inician la degradación de la proteína inducida térmicamente en las muestras.
Como todas las técnicas de preparación de muestras mecánicas, la sonicación crea calor. Sin embargo, la temperatura de las muestras puede ser bien controlada cuando se utiliza el VialTweeter. Le presentamos varias opciones para monitorizar y controlar la temperatura de sus muestras mientras las prepara con el VialTweeter y la VialPress para su análisis.

  1. Monitorización de la temperatura de la muestra: El procesador ultrasónico UP200St, que acciona el VialTweeter, está equipado con un software inteligente y un sensor de temperatura enchufable. Enchufe el sensor de temperatura en el UP200St e inserte la punta del sensor de temperatura en uno de los tubos de muestra. A través de la pantalla táctil digital de color, puede establecer en el menú del UP200St un rango de temperatura específico para su sonicación de la muestra. El ultrasonido se detendrá automáticamente cuando se alcance la temperatura máxima y hará una pausa hasta que la temperatura de la muestra descienda al valor más bajo de la temperatura establecida ∆. A continuación, la sonicación vuelve a comenzar automáticamente. Esta característica inteligente evita la degradación inducida por el calor.
  2. El bloque del VialTweeter puede ser preenfriado. Poner el bloque del VialTweeter (¡sólo el sonotrodo sin transductor!) en la nevera o el congelador para preenfriar el bloque de titanio ayuda a posponer el aumento de temperatura de la muestra. Si es posible, la muestra misma puede ser preenfriada también.
  3. Use hielo seco para enfriar durante la sonicación. Utilice una bandeja poco profunda llena de hielo seco y coloque el VialTweeter sobre el hielo seco para que el calor se pueda disipar rápidamente.

Encuentre el disruptor celular ultrasónico óptimo para su aplicación de lisis

Hielscher Ultrasonics es un fabricante con una larga experiencia en la fabricación de disruptores y homogeneizadores de células ultrasónicas de alto rendimiento para laboratorios, sistemas de mesa y sistemas a escala industrial. El tamaño de su cultivo de células bacterianas, su objetivo de investigación o producción y el volumen de células a procesar por hora o día son factores esenciales para encontrar el disruptor celular ultrasónico adecuado para su aplicación.
Hielscher Ultrasonics ofrece varias soluciones para la sonicación simultánea de muestras múltiples (hasta 10 viales) así como de muestras en masa (es decir, placas microtiter / placas de 96 pocillos), desde el clásico ultrasonido de laboratorio tipo sonda con diferentes niveles de potencia de 50 a 400 vatios hasta procesadores ultrasónicos totalmente industriales con hasta 16.000 vatios por unidad para la disrupción de células comerciales y la extracción de proteínas en grandes producciones. Todos los ultrasonidos de Hielscher están construidos para el funcionamiento 24/7/365 a plena carga. La robustez y la fiabilidad son características esenciales de nuestros dispositivos ultrasónicos.
Todos los homogeneizadores ultrasónicos digitales están equipados con un software inteligente, una pantalla táctil de color y un protocolo de datos automático, que hacen del dispositivo ultrasónico una herramienta de trabajo cómoda en el laboratorio y en las instalaciones de producción.
Háganos saber, qué tipo de células, qué volumen, con qué frecuencia y con qué objetivo tiene que procesar sus muestras biológicas. Le recomendaremos el disruptor celular ultrasónico más adecuado para sus necesidades de proceso.

En la tabla siguiente se indica la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sistemas de ultrasonidos, desde los homogeneizadores manuales compactos y los ultrasonidos multimuestra hasta los procesadores ultrasónicos industriales para aplicaciones comerciales:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
Placas de 96 pozos/microtítulo n.a. UIP400MTP
10 frascos de 0,5 a 1,5 ml. n.a. VialTweeter en UP200St
0De 0,01 a 250 ml. 5 a 100mL/min UP50H
0De 0,01 a 500 ml. 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.

Literatura / Referencias



Información interesante

Caenorhabditis elegans

C. elegans es un nematodo transparente de vida libre (gusano redondo) de aproximadamente 1 mm de longitud, que se alimenta de bacterias (por ejemplo, E. coli) y tiene un ciclo de vida relativamente corto. A 20 °C, la cepa de laboratorio de C. elegans (N2) tiene una vida media de unas 2-3 semanas y un tiempo de generación de 3 a 4 días. Cuando se cultivan grandes cantidades de C. elegans, lo que puede hacerse fácilmente en condiciones de laboratorio controladas con precisión, se puede examinar fácilmente el principio de funcionamiento de los nuevos medicamentos, así como sus efectos e interacción en los complejos procesos moleculares de las enfermedades humanas. El corto genoma, el corto ciclo de vida y el sencillo manejo en el laboratorio hacen del C. elegans un organismo modelo ideal para investigaciones como la genómica, la proteómica, la biología del desarrollo, la investigación de enfermedades, el desarrollo de fármacos, etc.
Los gusanos de Caenorhabditis elegans pueden ser masculinos o hermafroditas. Los hermafroditas tienen órganos reproductivos tanto masculinos como femeninos. Sin embargo, los gusanos femeninos no existen. Los hermafroditas pueden autofecundarse o también pueden reproducirse con los gusanos masculinos. C. elegans puede producir más de 1.000 huevos cada día.
Dado que C. elegans es uno de los organismos más simples con un sistema nervioso, el gusano nematodo se utiliza desde 1963 como organismo modelo para la investigación. Las neuronas no disparan potenciales de acción, y no expresan ningún canal de sodio con voltaje. En el hermafrodita, este sistema está compuesto por 302 neuronas cuyo patrón ha sido ampliamente cartografiado, en lo que se conoce como un "connectome".
Muchos de los genes del genoma de C. elegans tienen contrapartidas funcionales en los seres humanos, lo que lo convierte en un modelo sumamente útil para las enfermedades humanas y se utiliza, por ejemplo, para estudiar la biología del desarrollo, el envejecimiento y los factores que influyen en la longevidad. Además, los mutantes de C. elegans proporcionan modelos para muchas enfermedades humanas, incluidos los trastornos neurológicos (por ejemplo, el Alzheimer), las enfermedades cardíacas congénitas y las enfermedades renales.
Estos factores hicieron de C. elegans un modelo muy valioso para muchos campos de investigación. En consecuencia, C. elegans fue el primer organismo multicelular en tener todo su genoma secuenciado. Se estima que el genoma contiene unos 20.470 genes que codifican las proteínas. Alrededor del 35% de los genes de C. elegans tienen homólogos humanos. Sorprendentemente, se ha demostrado repetidamente que los genes humanos reemplazan a sus homólogos de C. elegans cuando se introducen en el C. elegans. Por el contrario, muchos genes de C. elegans pueden funcionar de forma similar a los genes de los mamíferos.

La vida de C. elegans es de aproximadamente 3 semanas y consta de seis etapas de vida: embriogénesis (etapa de huevo), cuatro etapas larvarias (L1 a L4) y la etapa adulta. Los nematodos eclosionan de los huevos como larvas L1 compuestas de 560 células. El crecimiento durante cada etapa larval se produce por división celular y por hipertrofia celular. La muda cutánea puntualiza cada estadio larval. Si las duras condiciones ambientales indican al gusano en desarrollo que es poco probable que las condiciones apoyen la fertilidad adulta, C. elegans puede alterar su desarrollo y formar un estadio larvario L3 alternativo, en el que las larvas pasan a un estadio dauer. En este estado, los animales son extraordinariamente tolerantes al estrés y de larga vida, y pueden sobrevivir de tres a nueve meses. Las larvas de dauer se aíslan de la adversidad sellando sus cavidades bucales y anales, encogiendo sus intestinos y activando un programa genético dependiente de daf-16/FOXO que, entre otras cosas, conduce a la expresión de una cutícula específica de dauer. (cf. Henderson et al., 2006)

C. elegans Dauer Larvae

El término "larvas de Dauer" se refiere a las larvas de nematodos que han entrado en una etapa de desarrollo alternativo. El término "larvas de Dauer" se utiliza particularmente para los gusanos de la familia de los rabditides, incluida la Caenorhabditis elegans. La palabra "Dauer" es de origen alemán y significa la "duración” en el sentido de “un período de tiempo". Las larvas de Dauer entran en una especie de estasis y pueden sobrevivir en condiciones duras. Si y cuando una larva entra en el estado de dauer depende de las condiciones ambientales. Las larvas de Dauer son ampliamente estudiadas en biología porque las laravas muestran una extraordinaria habilidad para sobrevivir en ambientes hostiles y vivir durante largos períodos de tiempo. Por ejemplo, las larvas de C. elegans dauer pueden sobrevivir hasta cuatro meses, mucho más tiempo que el promedio de vida de unas tres semanas durante el desarrollo reproductivo normal.