Небольшой прозрачный круглый червь, широко используемый в биологии как модельный организм.Caenorhabditis elegans — свободноживущая нематода, круглый червь длиной около миллиметра, обитающий в почве и питающийся бактериями. Он прозрачен на всех стадиях жизненного цикла, поэтому его клетки можно наблюдать под микроскопом, пока животное живо и развивается. Он быстро растёт, размножается за несколько дней и может содержаться в больших количествах на простых агаровых пластинах, что делает его дешёвым и удобным для лабораторных исследований. Эти свойства сделали его одним из стандартных модельных организмов современной биологии наряду с плодовой мушкой, рыбкой данио и мышью.
Его значение обусловлено тем, что тело состоит из небольшого фиксированного числа клеток. Взрослый гермафродит имеет ровно 959 соматических клеток, и родословная каждой из них — какая клетка делится на какие — прослежена начиная с оплодотворённой яйцеклетки. Нервная система столь же компактна: 302 нейрона с полностью восстановленной схемой связей. Поскольку животное прозрачно, а деления клеток неизменны у разных особей, исследователи могут проследить отдельную клетку от рождения до её окончательной роли или наблюдать активность конкретного нейрона, не препарируя организм.
Таким образом, C. elegans служит испытательным полигоном для вопросов, которые трудно поставить на более сложных животных: как оплодотворённая яйцеклетка производит фиксированный набор тканей, как гены управляют запрограммированной гибелью клеток, как нервная система порождает поведение и как старение протекает на уровне отдельных клеток. Результаты, полученные на черве, неоднократно оказывались применимыми к человеку, поэтому почвенная нематода без глаз и крови находится в столь многих лабораториях генетики и нейробиологии.
Сидней Бреннер предложил C. elegans в качестве модельного организма в 1960-х годах, ища простое животное, у которого развитие и нервную систему можно проследить клетка за клеткой. Первые генетические и анатомические работы появились в 1970-х, а полная родословная клеток была опубликована Джоном Салстоном и коллегами в 1980-х. Геном был секвенирован в 1998 году — первым среди всех многоклеточных животных. Бреннер, Салстон и Роберт Хорвиц разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2002 года за эту работу.
Червя выращивают на агаровых пластинах, засеянных бактериями, или в жидкой культуре при температуре около 20 °C. Его жизненный цикл от эмбриона до взрослой особи проходит через четыре личиночные стадии примерно за три дня. Под препаровальным микроскопом отдельных животных можно отбирать проволочкой или пипеткой и переносить на свежие пластины. Благодаря прозрачности тела к выбранным генам можно присоединять флуоресцентные белки, и возникающее свечение видно через кутикулу живого животного.
Генетическая работа проста: червя можно кормить бактериями, которые производят двуцепочечную РНК, соответствующую выбранному гену, что заглушает этот ген — метод, называемый РНК-интерференцией, впервые открытый у этого организма. Мутанты легко выделяются и скрещиваются, а весь геном секвенирован. Сочетание картированной родословной клеток, полной схемы связей и простой генетики позволяет исследователю связать конкретный ген с конкретной клеткой и конкретным поведением.
Используется в генетике, биологии развития, нейробиологии и исследованиях старения как быстрая и дешёвая система для проверки того, как гены формируют клетки и поведение; также стандартный организм для изучения РНК-интерференции и скрининга потенциальных лекарств.
У каждого взрослого гермафродита ровно 959 телесных клеток, и 131 клетка намеренно уничтожается путём запрограммированной гибели клеток в ходе нормального развития.