C. elegans è un nematode – un membro del phylum Nematoda che incorpora i vermi tondi e i vermi filiformi, un phylum di vermi dalla pelle liscia e non segmentata con un corpo lungo e cilindrico affusolato alle estremità, che comprende forme libere e parassite sia acquatiche che terrestri. C. elegans è piccolo, crescendo fino a circa 1 mm di lunghezza, e vive nel suolo – specialmente nella vegetazione in decomposizione – in molte parti del mondo, dove sopravvive nutrendosi di microbi come i batteri. Non ha alcuna importanza economica per l’uomo. C. elegans è circa un organismo primitivo che esiste, tuttavia condivide molte delle caratteristiche biologiche essenziali che sono problemi centrali della biologia umana. Il verme è concepito come una singola cellula che subisce un complesso processo di sviluppo, a partire dalla scissione embrionale, procedendo attraverso la morfogenesi e la crescita fino all’adulto. Ha un sistema nervoso con un “cervello” (l’anello nervoso circumfaringeo). Presenta un comportamento ed è persino capace di un apprendimento rudimentale. Produce sperma e uova, si accoppia e si riproduce. Dopo la riproduzione invecchia gradualmente, perde vigore e infine muore. L’embriogenesi, la morfogenesi, lo sviluppo, la funzione nervosa, il comportamento e l’invecchiamento, e il modo in cui sono determinati dai geni sono alcuni dei misteri più fondamentali della biologia moderna. C. elegans mostra questi fenomeni, eppure è lungo solo 1 mm e può essere maneggiato come un microrganismo – di solito viene coltivato su piastre di Petri seminate con batteri. Tutte le 959 cellule somatiche del suo corpo trasparente sono visibili al microscopio, e la sua vita media è di sole 2-3 settimane. Così C. elegans fornisce ai ricercatori il compromesso ideale tra complessità e trattabilità. Ci sono due sessi, un ermafrodito autofecondante e un maschio. L’adulto comprende essenzialmente un tubo, la cuticola esterna, contenente due tubi più piccoli, la faringe e l’intestino, e il sistema riproduttivo. La maggior parte del volume dell’animale è occupato dal sistema riproduttivo. Delle 959 cellule somatiche dell’ermafrodito, circa 300 sono neuroni. Le strutture neurali includono una batteria di organi di senso nella testa che mediano le risposte al gusto, all’odore, alla temperatura e al tatto e sebbene C. elegans non abbia occhi, potrebbe rispondere leggermente alla luce. Tra le altre strutture neurali c’è un anello nervoso anteriore con un cavo nervoso ventrale che corre lungo il corpo. (C’è anche un cordone nervoso dorsale più piccolo.) Ci sono 81 cellule muscolari. C. elegans si muove per mezzo di quattro bande longitudinali di muscoli accoppiati sub-dorsalmente e sub-ventralmente. La flessione e il rilassamento alternati generano onde dorsali-ventrali lungo il corpo, spingendo l’animale. Lo sviluppo e la funzione di questo organismo diploide sono codificati da circa 17.800 geni distinti.
