C. elegans ist ein Fadenwurm – ein Mitglied des Stammes Nematoda, der Rundwürmer und Fadenwürmer umfasst, ein Stamm von glatthäutigen, nicht segmentierten Würmern mit einem langen, zylindrischen Körper, der sich an den Enden verjüngt, einschließlich freilebender und parasitischer Formen sowohl im Wasser als auch auf dem Land. C. elegans ist klein, wird etwa 1 mm lang und lebt in vielen Teilen der Welt im Boden – insbesondere in verrottender Vegetation -, wo er sich von Mikroben wie Bakterien ernährt. Für den Menschen hat er keine wirtschaftliche Bedeutung. C. elegans ist der primitivste Organismus, den es gibt, aber er teilt viele der wesentlichen biologischen Merkmale, die zentrale Probleme der Humanbiologie darstellen. Der Wurm ist als einzelne Zelle konzipiert, die einen komplexen Entwicklungsprozess durchläuft, der mit der embryonalen Spaltung beginnt und sich über die Morphogenese und das Wachstum bis zum Erwachsenen fortsetzt. Er verfügt über ein Nervensystem mit einem „Gehirn“ (dem circumpharyngealen Nervenring). Er zeigt Verhalten und ist sogar zu rudimentärem Lernen fähig. Er produziert Spermien und Eier, paart sich und pflanzt sich fort. Nach der Fortpflanzung altert es allmählich, verliert an Vitalität und stirbt schließlich. Embryogenese, Morphogenese, Entwicklung, Nervenfunktion, Verhalten und Alterung und wie sie durch Gene bestimmt werden, gehören zu den grundlegenden Rätseln der modernen Biologie. C. elegans weist diese Phänomene auf, ist aber nur 1 mm lang und kann wie ein Mikroorganismus gehandhabt werden – er wird normalerweise auf mit Bakterien besetzten Petrischalen gezüchtet. Alle 959 somatischen Zellen seines transparenten Körpers sind unter dem Mikroskop sichtbar, und seine durchschnittliche Lebensdauer beträgt nur 2-3 Wochen. Damit bietet C. elegans den Forschern den idealen Kompromiss zwischen Komplexität und Überschaubarkeit. Es gibt zwei Geschlechter, einen selbstbefruchtenden Hermaphroditen und ein Männchen. Das erwachsene Tier besteht im Wesentlichen aus einer Röhre, der äußeren Kutikula, die zwei kleinere Röhren, den Pharynx und den Darm, sowie das Fortpflanzungssystem enthält. Der größte Teil des Volumens des Tieres wird von den Fortpflanzungsorganen eingenommen. Von den 959 Körperzellen des Hermaphroditen sind etwa 300 Neuronen. Zu den neuronalen Strukturen gehören eine Reihe von Sinnesorganen im Kopf, die Reaktionen auf Geschmack, Geruch, Temperatur und Berührung vermitteln, und obwohl C. elegans keine Augen hat, kann er leicht auf Licht reagieren. Zu den weiteren neuralen Strukturen gehört ein vorderer Nervenring mit einem ventralen Nervenstrang, der den Körper hinunterläuft. (Es gibt auch einen kleineren dorsalen Nervenstrang.) Es gibt 81 Muskelzellen. C. elegans bewegt sich mit Hilfe von vier Längsmuskelbändern, die subdorsal und subventral gepaart sind. Durch abwechselndes Beugen und Entspannen werden dorsal-ventrale Wellen entlang des Körpers erzeugt, die das Tier fortbewegen. Die Entwicklung und Funktion dieses diploiden Organismus wird von schätzungsweise 17.800 verschiedenen Genen kodiert.
