Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Preparazione ad ultrasuoni di campioni di C. Elegans

C. elegans, un verme nematode, è un organismo modello ampiamente utilizzato in biologia. La preparazione del campione prima dell'analisi richiede la lisi, l'estrazione di proteine e lipidi e la frammentazione dell'RNA, che può essere eseguita in modo affidabile tramite sonicazione. I disgregatori cellulari ad ultrasuoni sono dispositivi affidabili, sofisticati e facili da usare per la preparazione rapida dei campioni di C. elegans.

Preparazione ad ultrasuoni di campioni di C. Elegans

C. elegans sono vermi cilindrici, ampiamente utilizzati nei laboratori di ricerca per studiare la genomica, la biologia dello sviluppo e le malattie. Molti geni del genoma di C. elegans hanno una controparte funzionale nell'uomo. In questo modo, il verme nematode è un modello estremamente utile per le malattie umane. Altri vantaggi per l'ampio uso di C. elegans sono la sua facile ed economica coltivazione su piastre contenenti batteri (ad es. E. coli), la sua trasparenza, la comoda manipolazione, così come la possibilità di congelare e conservare i vermi per un periodo più lungo.
L'analisi delle proteine e dei lipidi sono procedure regolari nei laboratori e la preparazione del campione ad ultrasuoni è il metodo stabilito per lisare i nematodi C. elegans in ogni stadio dello sviluppo (cioè embrioni, larve L1-L4, adulti). Dal momento che C. elegans è anche usato come sistema di espressione delle proteine per sovraesprimere proteine mirate, è necessario un metodo affidabile e riproducibile di lisi e di estrazione delle proteine, che dà un alto rendimento proteico. I sistemi ad ultrasuoni per la distruzione delle cellule e l'estrazione sono disponibili come omogeneizzatori a sonde e come ultrasuoni multi-campione. In grado di preparare comodamente il campione e di fornire un numero di campioni di tutte le dimensioni, Hielscher Ultrasonics ha il distruttore di cellule ad ultrasuoni ideale per le procedure di 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.

Ultrasuoni C. elegans Lysis per

  • Preparazione di omogeneizzati di vermi
  • Estrazione di proteine
  • Estrazione dei lipidi
  • Quantificazione delle proteine
  • Immunoprecipitazione
  • Blotting occidentale
  • Estrazione dell'RNA
  • Saggi enzimatici
Il sonotrodo MTP-24-8-96 ha otto sonde ad ultrasuoni per la sonicazione dei pozzetti delle piastre microtiter.

Il sonotrodo MTP-24-8-96 ha otto sonde ad ultrasuoni per la sonicazione dei pozzetti delle piastre microtiter.

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Protocolli ad ultrasuoni per l'interruzione e la lisi di C. Elegans

L'omogeneizzazione ad ultrasuoni e la lisi di C. elegans e la successiva estrazione di proteine e lipidi possono essere eseguite con procedure diverse utilizzando diversi tamponi di omogeneizzazione e lisi ecc. Tutti i protocolli di lisi hanno in comune il fatto che i campioni devono essere tenuti continuamente in ghiaccio per evitare la degradazione delle proteine. Di seguito, vi presentiamo alcuni protocolli di lisi e di estrazione ad ultrasuoni affidabili e rapidi per la preparazione di campioni di alta qualità contenenti proteine o lipidi di C. elegans.

Vantaggi di Ultrasonic C. elegans Lysis

  • attendibile
  • riproducibile
  • a temperatura controllata con precisione
  • controllo di processo affidabile
  • metodo dolce
  • facile da applicare
  • Sicuro

Estrazione di proteine ultrasoniche da campioni di C. elegans

La lisi ad ultrasuoni e l'estrazione delle proteine dei vermi C. elegans può essere eseguita con vari protocolli. Di seguito vi presentiamo alcuni protocolli di lisi affidabili e rapidi per risultati riproducibili di estrazione delle proteine.

Preparazione rapida dell'estratto citosolico da C. elegans Worms per sonicazione

Con il seguente protocollo è possibile preparare i lisati di C. elegans in meno di 30 minuti.
Collezione di C. elegans
Scegliere i vermi C. elegans desiderati in una provetta di 1,5 ml di tampone fosfato salino (PBS) o lavarli da una piastra con 1,5 ml di PBS. Centrifugare per 1 minuto a 2000rpm a pellet. Mantenere i campioni sempre sotto ghiaccio.
Poi, lavare i vermi due volte con PBS.
Successivamente, lavare i vermi due volte con ddH2O.
Risospendere i vermi in almeno 500ul di buffer di omogeneizzazione (HB). I campioni dei vermi sono ora pronti per la lisi ad ultrasuoni.
Per una maggiore qualità dell'estratto proteico, si potrebbe desiderare di ridurre la contaminazione batterica lavando i vermi per 5 minuti ciascuno in PBS e acqua sterile ultrapura (ddH2O) o eseguire la flottazione del saccarosio. Mantenere i campioni di verme continuamente in ghiaccio.

Ultrasuoni C. elegans Protocollo di lisi

  • Assicurarsi di preparare l'omogeneizzatore ad ultrasuoni in modo che l'omogeneizzatore ad ultrasuoni sia pronto per l'uso (montato su sonda, programma di sonicazione preimpostato).
  • Ultrasonicator UP200Ht (200 watts, 26kHz) with microtip S26d2 for the preparation of biological samplesSe l'ecografo è montato in piedi, posizionare il bagno di ghiaccio con le provette del campione sotto la sonda ad ultrasuoni e inserire la sonda ad ultrasuoni nella provetta da 1,5 ml.

  • Per la lisi di C. elegans con UP200St o UP200Ht, l'ecografia deve essere eseguita utilizzando un micropuntale (ad esempio, sonda 2mm S26d2; vedi foto a sinistra) al 40% di ampiezza per 1sec con pause di 30sec nel mezzo. 5 cicli di sonicazione per ogni 1 secondo con pause di 30sec sono ideali per la lisi di C. elegans. Se si esegue la lisi per la prima volta, è possibile controllare la progressione della lisi in piccole aliquote del campione dopo ogni impulso utilizzando un microscopio.
  • La lisi viene completata con successo quando i vermi vengono interrotti. La sovrasonicazione provoca la rottura dei nuclei e diventa visibile quando il campione diventa viscoso o schiuma. Per prevenire la degradazione del campione, utilizzare più impulsi se necessario. Non aumentare il tempo di ogni ciclo di impulsi ad ultrasuoni per ottenere estratti proteici di alta qualità.
  • Lisato cellulare limpido mediante centrifugazione dei vermi lisati ad ultrasuoni a 14.000 giri al minuto per 10 minuti a 4ºC.
  • Quindi, trasferire il supernatante in un tubo fresco e preparare per l'immunoprecipitazione o altri test.

Nota per il buffer di omogeneizzazione: Preparare il buffer di omogeneizzazione per il protocollo di lisi ad ultrasuoni di cui sopra come segue:

  • 15 mM pH 7,6 Hepes – 15 ml di 0,5 M
  • 10 mM KCl – 2,5 ml di 2 M
  • 1,5 mM MgCl2 – 0.75 ml di 1 M
  • 0.1 mM EDTA – 100 ul di 0,5 M
  • 0.5 mM EGTA – 2,5 ml di 0,1 M
  • 44 mM Saccarosio – 14,7 ml del 50 %.
  • Aggiungere subito prima dell'uso: 1mM DTT – 1000x di 1M
  • più un inibitore della proteasi

Lisi ad ultrasuoni di C. elegans per i test di purificazione dell'affinità quantitativa

C. elegans embrioni (∼2 milioni per replicato) sono stati appena raccolti in triplice copia biologica sbiancando i giovani ermafroditi gravidici e sonicati su ghiaccio (ciclo: 0,5 s, ampiezza: 40-45%, 5 ictus/sessione, 5 sessioni, intervallo tra le sessioni: 30 s; Processore a ultrasuoni UP200S con micro punta S26d2 (Hielscher Ultrasonics GmbH)) in tampone di lisi (volume totale: ∼600 μl; 50 mm Tris-HCl, pH 7,4, 100 mm KCl, 1 mm MgCl2, 1 mm EGTA, 1 mm DTT, 10% glicerolo, miscela di inibitori della proteasi, 0,1% Nonidet P-40 Substitute). Dopo la sonicazione, Nonidet P-40 Substitute è stato aggiunto fino all'1% e i lisati sono stati incubati con rotazione della testa sulla coda a 4°C per 30 minuti, seguita da centrifugazione a 20.000 × g per 20 minuti a 4°C. Il lisato eliminato è stato poi aspirato senza disturbare lo strato lipidico superiore e diviso a metà sia nelle perle di agarosio anti-GFP o le perle di controllo bloccate (40-50 μl). Dopo la testa sopra la rotazione della coda a 4 ° C per 60-90 min, le perle sono stati lavati una volta con tampone di lisi contenente 0,1% Nonidet P-40 sostituto, seguito da due volte di lavaggio in uno dei due buffer I (25 mm Tris-HCl, pH 7,4, 300 mm NaCl, 1 mm MgCl2) o tampone II (1 mm Tris-HCl, pH 7,4, 150 mm NaCl, 1 mm MgCl2) o entrambi. Per GFP:MBK-2 pull-downs, sono stati effettuati due esperimenti separati utilizzando diverse condizioni di lavaggio. Le proteine sono stati eluiti da agitazione orbitale in 50 microlitri di 6 m urea / 2 M thiourea a temperatura ambiente. Per il MBK-1::GFP pull-down esperimenti, le proteine sono state eluite due volte da agitazione in 50μl di 8 m di cloruro di guanidinio a 90 ° C, seguita da precipitazione di etanolo. Campioni di proteine eluite sono stati poi digeriti in soluzione.
(cfr. Chen et al., 2016)

VialTweeter at the ultrasonic processor UP200ST

VialTweeter unità di preparazione multi-campione per la sonicazione simultanea di 10 provette.

Omogeneizzazione ultrasonica dei vermi e lisi

Per la lisi di C.elegans e la procedura di estrazione delle proteine, 30.000 nemotodi della relativa fase sono stati raccolti per campione e lavati in S-basale ghiacciato, concentrati per centrifugazione a 1500 rpm per 2 min., lavati sei volte con S-basale ghiacciato per rimuovere i batteri residui, e poi conservati su ghiaccio fino al pronto per l'uso. Per l'estrazione delle proteine, vermi gravido-adulto sono stati autorizzati a formare un pellet compatto dopo l'ultimo lavaggio S-basale. I pellet di vermi sono stati poi risospesi in 1 ml di tampone di estrazione ghiacciato [20 mM di fosfato di potassio, pH 7,4, 2mM EDTA, 1% Triton-X-100, inibitori della proteasi (Sigma P2714)] ed elaborati immediatamente.
∼30.000 vermi gravido-adulto (corrispondente a ∼100 mg di peso umido), sono stati sonicati su ghiaccio utilizzando un ultrasuonatore a sonda (ad esempio UP50H con micropuntale MS2) al 40% di ampiezza per 10 cicli di 3 sec. acceso, 30 sec. spento, in 1 ml di tampone di estrazione ghiacciato. (cfr. Baskharan et al. 2012)

Estrazione lipidica ad ultrasuoni da C. elegans

Nella lipidomica, una branca della metabolomica, viene caratterizzato e analizzato il complemento lipidico dei sistemi biologici. C. elegans sono ampiamente utilizzati in lipidomica per studiare l'interazione dei lipidi metabolici e i loro effetti sulla salute e sulla durata della vita.
La lisi ad ultrasuoni e l'estrazione viene utilizzato per rilasciare lipidi come sfingolipidi da embrioni di C. elegans, larve e vermi adulti. Ultrasonicazione viene utilizzato per preparare omogeneizzati vermi e successivamente per estrarre i lipidi dal campione.
Protocollo per l'estrazione lipidica ad ultrasuoni da C. elegans
Scongelare il pellet C. elegans su ghiaccio e risospendere con 0,5 ml di ultrawater. Scongelare i campioni di C. elegans in provette da 1,5 ml, mantenendo i campioni in continuo sul ghiaccio.
La sonicazione può essere eseguita utilizzando una sonda-ultrasonica come la UP200Htl'unità di preparazione del campione ad ultrasuoni VialTweeter (sonicazione simultanea di 10 campioni) o la UIP400MTP (per la sonicazione di piastre a più pozzetti come le piastre a 96 pozzetti).Per la lisi ad ultrasuoni con il UP200Ht utilizzare il micropuntale S26d2. Preimpostare la modalità del ciclo di ultrasuoni nel menu digitale. Impostare l'ampiezza al 10% e la modalità del ciclo di sonicazione di 2 sec. di impulsi di 20 cicli con una pausa di 30 sec. tra ogni scoppio di pulsazioni ultrasoniche.
Trasferire i surnatanti in tubi di vetro con tappo a vite. Eseguire l'estrazione Folch aggiungendo 1 ml di ultrawater ad ogni tubo di vetro, seguito dall'aggiunta di 6 ml di miscela cloroformio/metanolo (rapporto = 2:1) ad ogni tubo di vetro.
Vortex ogni tubo di vetro per 30 secondi per 4 volte. Centrifugare i tubi a 1.258 x g per 15 min (Eppendorf, 5810 R) per migliorare ulteriormente la separazione di fase. Trasferire la frazione idrofobica inferiore in un tubo di vetro pulito con una pipetta Pasteur in vetro. Asciugare la frazione idrofobica inferiore sotto flusso di azoto in un evaporatore ad azoto. Conservare il pellet essiccato in un congelatore a -80 °C fino al momento dell'uso.

Preparazione ad ultrasuoni di lisati di verme

Verme lisato: I vermi stadio L4 sono stati raccolti e lavati tre volte con buffer M9 (42,26 mM Na2HPO4, 22,04 mM KH2PO4, 85,56 mM NaCl, e 0,87 mM MgSO4) al fine di rimuovere tutti i batteri. Dopo aver rimosso il più possibile il tampone M9, i vermi sono stati risospesi nel tampone di lisi: 50 mM HEPES, 50 mM KCl, 1mM EDTA, 1mM EGTA, 5 mM fosfato β-glicerolo, 0,1% (v/v) Triton X-100, 50 mM fluoruro di sodio, 1 mM ortovanadato di sodio, 5 mM pirofosfato di sodio, 0,2 mM fenilmetansulfonilfluoruro e inibitore della proteasi. I vermi sono stati congelati in azoto liquido e scongelati a 37°C per tre volte, poi i vermi sono stati sonicati su ghiaccio secco con un'unità VialTweeter ad ultrasuoni per la preparazione simultanea di 10 provette campione. La sonicazione è stata effettuata al 50% di ampiezza in 10 cicli di 2 sec. con una pausa di 30 sec. tra le esplosioni di sonicazione. Successivamente, i campioni sono stati centrifugati a 12000 rpm a 4°C per 15 min. Il supernatante è stato raccolto e conservato a -70°C. Un'aliquota è stata utilizzata per la quantificazione delle proteine dal saggio di Bradford.
Determinazione del glutatione totale, GSH e GSSG: per la quantificazione del glutatione, i lisati e la determinazione sono stati effettuati lo stesso giorno. Le larve di glucosio e di controllo L4 sono state raccolte e lavate con il tampone M9 per tre volte. Dopo aver rimosso il più possibile del tampone M9, i vermi sono stati risospendere in acido metafosforico freddo come il ghiaccio (5% w / v), poi i vermi sono stati sonicati nel ghiaccio con un VialTweeter ad ultrasuoni al 50% di ampiezza in dieci cicli di sonicazione di 2 sec. con 30 sec. di pausa tra ogni ciclo. Successivamente, centrifugato a 12000 rpm a 4 ̊C per 15 min.
(cfr. Alcántar-Fernández et al., 2018)

C. elegans Sample Prep prima dell'immunoprecipitazione e del Western Blotting

In breve, per gli estratti embrionali, le larve di C. elegans L1 sono state coltivate in grandi colture liquide S-medium su larga scala fino all'età adulta. Embrioni sono stati raccolti con il metodo standard di candeggina e sospesi in tampone di lisi (50 mM Tris, pH 7,5, 100 mM KCl, 1 mM EDTA, 1 mM MgCl2, 8,7% glicerolo, 0,05% NP-40, 1 inibitore della proteasi Cocktail, e 1 inibitore della fosfatasi Cocktail I e II), rapidamente congelato in azoto liquido, e lisato da rottura delle cellule ad ultrasuoni utilizzando un ultrasuoni con micropunte come il UP200Ht con S26d2 per 10 impulsi oltre 10 s al 30% di ampiezza. Se si deve preparare un numero maggiore di campioni, gli ultrasuoni VialTweeter oppure si consiglia il MultiSample-Ultrasonicator UIP400MTP per le placche ben piatte. Dopo la sonicazione, gli estratti sono stati prelevate per centrifugazione a 30.000g per 20 minuti a 4°C. L'estratto pre-cleared (300µg di proteina totale) è stato incubato con 40µg di anticorpo anti-CDC-25.1 purificato per affinità (questo studio) reticolato alla proteina A-agarosio, o come controllo, una quantità simile di immunoglobulina di coniglio (Ig) G reticolato alla proteina A-agarosio è stato utilizzato in un volume totale di 200µl di tampone di lisi contenente 1% NP-40, l'inclusione dei quali ha ridotto il legame non specifico delle proteine alla matrice. I campioni sono stati ruotati per 1 h a 4°C, le perle sono state lavate tre volte con tampone di lisi, ed eluite con 30µl di glicina / HCl e 200 mM di NaCl, pH 2,2. Dopo l'immunoprecipitazione, gli eluati sono stati diluiti in 30µl di tampone campione SDS, riscaldati a 95°C per 4 minuti, e in genere il 3% del totale per l'input e il 30% per gli eluati sono stati applicati a SDS-PAGE seguito da Western blotting con anticorpi anti-CDC-25.1 (1:400), anti-LIN-23 (1:750), anti-ubiquitina (1:1000), anti-GSK3 (1:500), o anti-β-actina (1:2000). Dove gli estratti non sono stati sottoposti a immunoprecipitazione, la stessa quantità di proteine totali derivate da tali estratti è stata risospesa in tampone campione SDS, riscaldato a 95 ° C, e poi direttamente applicato a SDS-PAGE e analizzato da Western blotting. (cfr. Segref et al. 2020)

Insonificatore a sonda UP200St per lisi

Disgregatore a ultrasuoni UP200St con micro-puntale S26d2 per la lisi e l'estrazione delle proteine

Lisi ad ultrasuoni sotto controllo della temperatura in anticipo

The VialTweeter is a MultiSample Ultraonicator that allows for reliable sample preparation under precisely controlled temperature conditions.Il controllo della temperatura preciso e affidabile è cruciale quando si maneggiano campioni biologici. Le alte temperature avviano la degradazione delle proteine indotte termicamente nei campioni.
Come tutte le tecniche di preparazione meccanica del campione, la sonicazione crea calore. Tuttavia, la temperatura dei campioni può essere ben controllata quando si utilizza il VialTweeter. Vi presentiamo varie opzioni per monitorare e controllare la temperatura dei vostri campioni mentre li preparate con il VialTweeter e il VialPress per l'analisi.

  1. Monitoraggio della temperatura del campione: Il processore ad ultrasuoni UP200St, che pilota il VialTweeter, è dotato di un software intelligente e di un sensore di temperatura collegabile. Inserire il sensore di temperatura nel UP200St e inserire la punta del sensore di temperatura in uno dei tubi campione. Tramite il display digitale a colori touch-display, è possibile impostare nel menu dell'UP200St un intervallo di temperatura specifico per la sonicazione del campione. L'ecografo si arresta automaticamente al raggiungimento della temperatura massima e si mette in pausa fino a quando la temperatura del campione non scende al valore inferiore della temperatura impostata ∆. Poi la sonicazione ricomincia automaticamente. Questa funzione intelligente previene la degradazione indotta dal calore.
  2. Il blocco VialTweeter può essere pre-raffreddato. Mettere il blocco VialTweeter (solo il sonotrodo senza trasduttore!) nel frigorifero o nel congelatore per pre-raffreddare il blocco di titanio aiuta a posticipare l'aumento di temperatura nel campione. Se possibile, anche il campione stesso può essere pre-raffreddato.
  3. Utilizzare ghiaccio secco per raffreddare durante la sonicazione. Utilizzare una vaschetta poco profonda riempita di ghiaccio secco e posizionare il VialTweeter sul ghiaccio secco in modo che il calore possa dissiparsi rapidamente.

Trovate il distruttore cellulare a ultrasuoni ottimale per la vostra applicazione di lisi

Hielscher Ultrasonics è un produttore di lunga esperienza nella produzione di disgregatori e omogeneizzatori ad ultrasuoni ad alte prestazioni per laboratori, sistemi da banco e su scala industriale. La dimensione della coltura di cellule batteriche, il vostro obiettivo di ricerca o di produzione e il volume di cellule da trattare all'ora o al giorno sono fattori essenziali per trovare il giusto distruttore di cellule a ultrasuoni per la vostra applicazione.
Hielscher Ultrasonics offre varie soluzioni per la sonicazione simultanea di più campioni (fino a 10 fiale) e campioni di massa (ad esempio, piastre a microtitolazione / piastre a 96 pozzetti), il classico ultrasonografo da laboratorio a sonda con diversi livelli di potenza da 50 a 400 watt fino a processori ad ultrasuoni completamente industriali con fino a 16.000 watt per unità per la distruzione delle cellule commerciali e l'estrazione di proteine in grandi produzioni. Tutti gli ultrasuoni Hielscher sono costruiti per il funzionamento 24/7/365 a pieno carico. La robustezza e l'affidabilità sono caratteristiche fondamentali dei nostri dispositivi a ultrasuoni.
Tutti gli omogeneizzatori digitali ad ultrasuoni sono dotati di software intelligente, display touch-screen a colori e protocollo dati automatico, che rendono il dispositivo ad ultrasuoni un comodo strumento di lavoro in laboratorio e negli impianti di produzione.
Fateci sapere, che tipo di cellule, che volume, con quale frequenza e con quale obiettivo dovete trattare i vostri campioni biologici. Vi consiglieremo il distruttore cellulare ad ultrasuoni più adatto alle vostre esigenze di processo.

La tabella sottostante fornisce un'indicazione della capacità di elaborazione approssimativa dei nostri sistemi ad ultrasuoni, dagli omogeneizzatori portatili compatti e dagli ultrasuoni MultiSample ad ultrasuoni per applicazioni commerciali:

Volume di batch Portata Dispositivi raccomandati
Piastre a 96 pozzetti / microtitolatori n.a. UIP400MTP
10 fiale da 0,5 a 1,5 ml n.a. VialTweeter a UP200St
0.01 a 250mL Da 5 a 100mL/min UP50H
0.01 a 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. più grande cluster di UIP16000

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

Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori ad ultrasuoni ad alte prestazioni per applicazioni di miscelazione, dispersione, emulsificazione ed estrazione in laboratorio, pilota e su scala industriale.

Letteratura / Referenze



Particolarità / Cose da sapere

Caenorhabditis elegans

C. elegans è un nematode trasparente a vita libera (tigna) di circa 1 mm di lunghezza, che si nutre di batteri (ad es. E. coli) e ha un ciclo di vita relativamente breve. A 20 °C, il ceppo da laboratorio di C. elegans (N2) ha una durata media di vita di circa 2-3 settimane e un tempo di generazione da 3 a 4 giorni. Quando il C. elegans viene coltivato in grandi quantità, cosa che può essere fatta facilmente in condizioni di laboratorio controllate con precisione, può essere facilmente vagliato per il principio di funzionamento di nuovi farmaci, così come i loro effetti e la loro interazione all'interno di complessi processi molecolari nelle malattie umane. Il genoma corto, il breve ciclo di vita e la semplice manipolazione in condizioni di laboratorio rendono C. elegans un organismo modello ideale per la ricerca come la genomica, la proteomica, la biologia dello sviluppo, la ricerca sulle malattie, lo sviluppo di farmaci, ecc.
I vermi Caenorhabditis elegans possono essere sia maschi che ermafroditi. Gli ermafroditi hanno organi riproduttivi sia maschili che femminili. Tuttavia, i vermi femminili non esistono. Gli ermafroditi possono autofecondare o possono anche riprodursi con vermi maschi. C. elegans può produrre oltre 1.000 uova al giorno.
Poiché C. elegans è uno degli organismi più semplici con un sistema nervoso, il verme nematode è utilizzato dal 1963 come organismo modello per la ricerca. I neuroni non sparano i potenziali d'azione e non esprimono alcun canale di sodio a tensione. Nell'ermafrodito, questo sistema comprende 302 neuroni il cui modello è stato mappato in modo completo, in quello che è noto come connettomo.
Molti dei geni del genoma C. elegans hanno una controparte funzionale nell'uomo, il che lo rende un modello estremamente utile per le malattie umane ed è ad esempio utilizzato per studiare la biologia dello sviluppo, l'invecchiamento e i fattori che influenzano la longevità. Inoltre, i mutanti del genoma C. elegans forniscono modelli per molte malattie umane, tra cui disturbi neurologici (ad esempio il morbo di Alzheimer), malattie cardiache congenite e malattie renali.
Questi fattori hanno fatto di C. elegans un modello di grande valore per molti campi di ricerca. Di conseguenza, C. elegans è stato il primo organismo multicellulare ad avere l'intero genoma in sequenza. Il genoma contiene circa 20.470 geni che codificano le proteine. Circa il 35% dei geni di C. elegans ha omologhi umani. È interessante notare che i geni umani hanno dimostrato ripetutamente di sostituire i loro omologhi C. elegans quando sono stati introdotti in C. elegans. Al contrario, molti geni di C. elegans possono funzionare in modo simile ai geni dei mammiferi.

La durata della vita di C. elegans è di circa 3 settimane e si compone di sei stadi vitali: l'embriogenesi (stadio ovarico), quattro stadi larvali (da L1 a L4) e lo stadio adulto. I nematodi si schiudono dalle uova come larve L1 costituite da 560 cellule. La crescita durante ogni stadio larvale avviene per divisione cellulare e per ipertrofia cellulare. La mutazione cuticolare punteggia ogni stadio larvale. Se le dure condizioni ambientali segnalano al verme in via di sviluppo che le condizioni sono improbabili per sostenere la fertilità degli adulti, C. elegans può alterare il suo sviluppo e formare uno stadio larvale alternativo L3, dove le larve vanno in uno stadio dauer. In questo stato, gli animali sono straordinariamente resistenti allo stress e longevi e possono sopravvivere da tre a nove mesi. Le larve di dauer si isolano dalle avversità sigillando sia la cavità buccale che quella anale, restringendo l'intestino e attivando un programma genetico daf-16/FOXO-dipendente che, tra le altre cose, porta all'espressione di una cuticola specifica di dauer. (cfr. Henderson et al., 2006)

C. elegans Dauer Larve Dauer

Larve di Dauer è il termine per le larve di nematodi, che sono entrate in uno stadio di sviluppo alternativo. il termine "larve di Dauer" è particolarmente usato per i vermi della famiglia dei rhabditidi, tra cui Caenorhabditis elegans. La parola "Dauer" è di origine tedesca e significa la "durata” nel senso di “un periodo di tempo". Le larve di Dauer entrano in una sorta di stasi e possono sopravvivere in condizioni difficili. Se e quando una larva entra nello stadio di dauer dipende dalle condizioni ambientali. Le larve di dauer sono ampiamente studiate in biologia perché le larve mostrano una straordinaria capacità di sopravvivere in ambienti difficili e di vivere per lunghi periodi di tempo. Ad esempio, le larve di C. elegans dauer possono sopravvivere fino a quattro mesi, molto più a lungo della loro vita media di circa tre settimane durante il normale sviluppo riproduttivo.