一九六○年代的研究先驅(qū)布瑞納(Sydney Brenner)認(rèn)為,線蟲是一種富有特性的生物,雖然它的體積p而透明,但卻包含了完整的分化組織及一個(gè)有腦的神經(jīng)系統(tǒng),這些特色可協(xié)助研究人員進(jìn)行線蟲是否具有學(xué)習(xí)行為的研究。
線蟲生活在土壤間水層,成蟲體全長只有 0.1 公分,因以細(xì)菌為食物,所以在實(shí)驗(yàn)室中極易培養(yǎng)。又因?yàn)槿硗该,研究時(shí)不需染色,即可在顯微鏡下看到線蟲體內(nèi)的器官如腸道、生殖腺等;若使用高倍相位差顯微鏡,還可達(dá)到單一細(xì)胞的分辨率。因此,線蟲是研究細(xì)胞分裂、分化、死亡等的好材料。又因?yàn)榫蟲僅有一千多個(gè)體細(xì)胞,所以它的所有細(xì)胞都可以澈底地觀察研究,這與人體數(shù)十兆的體細(xì)胞比起來,真是簡(jiǎn)單多了!
二○○二年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主布瑞納、蘇斯頓(John E. Sulston)及霍維茲(H. Robert Holvitz)的重要貢獻(xiàn)有二,一是建立了線蟲的模式生物系統(tǒng),他們運(yùn)用對(duì)線蟲優(yōu)越及完善的遺傳分析技術(shù),發(fā)現(xiàn)許多影響線蟲發(fā)育的基因,其中也包括作用于計(jì)劃性細(xì)胞死亡的一些重要基因,這讓研究者有機(jī)會(huì)一窺計(jì)劃性細(xì)胞死亡的機(jī)制。另一貢獻(xiàn)是將牽涉到細(xì)胞死亡的重要基因,在人類基因體中找到同源基因,而讓細(xì)胞死亡機(jī)制能在人類基因中進(jìn)行進(jìn)一步研究。這些重要成就不只讓大家了解線蟲,又因線蟲及人類基因體之間的保守性,將這些研究應(yīng)用在人類的疾病及醫(yī)學(xué)上也有卓越貢獻(xiàn)。
此外,科學(xué)界新近發(fā)現(xiàn)的結(jié)果,又確立了線蟲的超級(jí)模式生物地位,例如在其食物中加進(jìn)干擾 RNAs(interfering RNAs)后,可進(jìn)行觀察線蟲體內(nèi)的何種基因會(huì)被關(guān)閉。更令人驚奇的是,這些小蟲的生命力奇強(qiáng),它們可存活在冰凍的保存環(huán)境中,而前次被攜上太空的線蟲,雖然與「哥倫比亞」號(hào)航天飛機(jī)一起墬落,但在四個(gè)月后被人發(fā)現(xiàn),它們?nèi)曰钪。但以線蟲只有 10 天的平均壽命來看,意謂一些存活的線蟲可能是最初太空旅行線蟲所產(chǎn)生的第四或第五子代。