Drosophila melanogasteregenskaper, genetikk, livssyklus

Drosophila melanogaster Det er et dipterinsekt som måler omtrent 3 mm og fôrer på nedbrytningsfrukter. Det er også kjent som eddikfrukt eller fluefast. Hans vitenskapelige navn kommer fra latin og betyr "elsker av den svarte velgeren Rocío".

Denne arten er mye brukt i genetikk for å presentere en serie fordeler som gjør det til en ideell organisme for denne typen studier. Blant disse egenskapene er dets enkle kulturvedlikehold, et lite antall kromosomer og presenterer polyteniske kromosomer.

Drosophila melanogaster fruktflue. Tatt og redigert fra: Sanjay Acharya [CC By-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)]

Andre verdifulle egenskaper ved Drosophila melanogaster For genetiske studier, på grunn av det lille antallet og størrelsen på kromosomene sine, er det lett å studere mutasjonsprosesser i dem. I tillegg har mer enn halvparten av genene som koder for sykdommer hos mennesker sin tilsvarende påviselige i denne flua.

[TOC]

Kjennetegn

Drosophila melanogaster Det er et dipterinsekt, det vil si at det har et enkelt par membranvinger i stedet for to par, som i andre insekter. Det er en dioisk organisme, det vil si som presenterer separate kjønn. I tillegg presenterer det seksuell dimorfisme.

Arten måler omtrent 3 mm, og er hunnen litt større enn hannen. Kroppen hans består av tre tagmatics (regioner): hode, brystkasse og mage. Segmentnummeret til hodet (6) og brystkassen (3) er likt hos menn og kvinner, mens antall magesegmenter er høyere hos kvinner (7) enn hos menn (6).

De seks kefaliske segmentene er slått sammen og de første gjenkjennes fordi den bærer antennene, som dannes av tre stykker kalt artikler. De tre thorax -segmentene er også slått sammen, og hver av dem bærer et par ben. Vingene settes inn i det andre thorax -segmentet.

Forskjellen i antall abdominale somitos hos begge kjønn skyldes fusjon, hos menn, av de to siste segmentene.

Som navnet tilsier, har fluene til denne arten den mørke magen, men det er mutasjoner som kan påvirke mengden og fordelingen av pigmenter i kroppen, noe som gir dem en gul eller helt svart farge.

Et kjennetegn ved denne arten, på kromosomnivå, er at de har gigantiske (politiker) kromosomer i spyttkjertlene. Polyniske kromosomer er kromosomer som har opplevd 10 eller flere serier med DNA -replikasjoner, men forblir i en grensesnitt, det vil si at det ikke forekommer celledeling.

Seksuell dimorfisme

Som allerede indikert er kvinner litt større enn hanner og har en ekstra abdominal somito. Andre egenskaper som tillater differensier av kvinner er:

Kan tjene deg: bananera edderkopp: egenskaper, habitat, ernæring, oppførsel

Tilstedeværelsen av en veldig tykk soppgruppe i det første par hannene. Disse soppene kalles seksuell kam og deres funksjon er å holde hunnen under samleie.

Til slutt har hunnen ovipositorplater, som i likhet med analplater, har en klar farge. Mens hannen har kjønns- og penisbue, som sammen med analplatene er mørk farge.

Drosophila melanogaster kvinnelig og hann. Tatt og redigert fra: madboy74 [CC0].

Livssyklus

Livssyklusen til Drosophila melanogaster Det er kort, i gjennomsnitt sies det at det varer mellom 15 og 21 dager. Imidlertid kan dens levetid variere avhengig av miljøforhold, hovedsakelig på grunn av temperaturen på mediet der det ligger.

For eksempel har fluer dyrket i miljøer med en relativ fuktighet på 60% en livssyklus på omtrent 10 dager, hvis de opprettholdes ved en temperatur på 25 ºC; mens temperaturen bare er 20 ºC varer 15 dager. Imidlertid kan de ved 29 ºC leve 30 dager hvis fuktighetsforholdene er tilstrekkelige.

Etter samleie plasserer hunnen opptil 500 egg på omtrent 0,5 mm i lengde, hvorav larvene klekkes etter 24 timers embryonal utvikling. Larveutvikling inkluderer tre stadier på omtrent en dag for hver av dem.

Etter denne larvestadiet fortsetter en puppestadium som tar 4 dager. Pupaen vil lide en total metamorfose for å vike for en voksen, som når seksuell modenhet 12 timer etter å ha kommet fra puppen.

Historie

De første forskerne som bruker Drosophila melanogaster Som gjenstand for genetiske studier var Thomas Hunt Morgan og samarbeidspartnere i 1910. Disse forskerne, fra Columbia University (EE.UU), studerte de insekter i et laboratorium som ble døpt som "flugs -rommet".

Kulturmediet som ble brukt av Morgan og deres samarbeidspartnere for å beholde fluene var melkeflasker. I dag brukes mer sofistikerte medier som inkluderer macerated og kjemisk konserveringsmidler for vedlikehold for vedlikehold.

Den korte livssyklusen, og det høye antallet avkom som kan oppnås på kort tid, tillot denne flua som for utdyping av genetiske kart.

På grunn av dets betydning i genetiske studier, var det en av de første organismer som genomet deres ble studert. I 2000 var det kjent at Drosophila melanogaster besatt mer enn 13.500 gener, takket være innsats fra offentlige og private institusjoner.

Kan tjene deg: jungeldyr

Mer enn et århundre etter de første studiene av Morgan og samarbeidspartnere, er fruktflue fremdeles mye brukt som en genetisk modell for å forstå forskjellige menneskelige sykdommer, alt fra metabolske sykdommer og immunforsvaret, til nevrodegenerative sykdommer som Parkinson og Alzheimers.

Taksonomi og klassifisering

Fruktfluen er et insekt. Den tradisjonelle ordinansen til leddyr inkluderer insekter (eller heksapoder) ved siden av Centipede, Millpiés, Syphilos, Pauropods og krepsdyr, innenfor gruppen av kjeveartropoder.

De siste klassifiseringene ekskluderer gruppen krepsdyr og plasserer resten i subphylum Oneramia. Imidlertid antyder molekylære studier at insekter vil være relatert til noen lavere krepsdyr, hvor sistnevnte er en polyfiletisk gruppe.

I alle fall tilhører frukten fluer til Diptera -ordren, underordnet Brachycera og Drosophilidae -familien. Kjønn Drosophila Den består av rundt 15 undergrupper og rundt 2000 arter.

Arten D. Melanogaster Det ble beskrevet av Maigen i 1830, og tilhører undergruppen Sophophora, som inneholder rundt 150 arter delt inn i 10 forskjellige undergrupper, tilhørighet D. Melanogaster til undergruppen Melanogaster

Genetikk og karyotype

Karyotypen er settet med kromosomer presentert av hver celle til et individ, etter prosessen der parene av homologe kromosomer er forbundet under celleproduksjon. Denne karyotypen er karakteristisk for hver enkelt art.

Karyotypen av Drosophila melanogaster Det dannes av et par kjønnskromosomer og tre par autosomale kromosomer. Sistnevnte er sekvensielt identifisert med tall 2-4. Kromosom 4 er en mye mindre størrelse enn resten av kameratene hans.

Til tross for at de presenterte et par kjønnskromosomer, styres bestemmelsen av sex i denne arten av forholdet mellom kjønnskromosomet X og autosomene, og ikke av kromosomet og som det skjer hos mennesker.

Genomet er i mellomtiden settet med gener i disse kromosomene, og i fruktfluen er det representert med omtrent 15.000 gener sammensatt av 165 millioner basepar.

Nitrogenbasene er en del av DNA og RNA fra levende vesener.  I DNAet danner de par, på grunn av konformasjonen av dobbel propell av denne forbindelsen, det vil si en base av en propell er sammenkoblet med den ene basen i den andre kjedepropellen.

Mutasjoner

En mutasjon kan defineres som enhver endring som oppstår i DNA -nukleotidsekvensen. I Drosophila melanogaster Ulike typer mutasjoner forekommer, både stille og åpenbar fenotypisk uttrykk. Noen av de mest kjente er:

Kan tjene deg: brun bjørn: egenskaper, habitat, reproduksjon, oppførsel

Vinger mutasjoner

Utviklingen av vinger i Drosophila melanogaster er kodet av kromosom 2. Mutasjoner i dette kromosomet kan forårsake den unormale utviklingen av vinger, enten i størrelse (vestigiale vinger) eller i formen (krøllete eller buede vinger).

Den første av disse mutasjonene er recessiv, det vil si slik at det manifesterer fenotypisk, det mutantgenet må arves fra faren og moren samtidig. På den annen side er mutantgenet til de buede vingene dominerende, men det manifesterer seg bare når bæreren er heterozygot, siden homozygoter ikke er levedyktig.

Det er også mulig å vises helt vinger.

Øyemutasjoner

Øynene til den normale fruktfluen er røde. En mutasjon i genet som koder for denne fargen kan føre til at den bare fungerer delvis eller ikke manifesterer seg i det hele tatt.

Når mutasjonen delvis påvirker genet, er det en mengde pigment mindre enn det vanlige; I dette tilfellet får øynene en oransje farge. Tvert imot, hvis genet ikke fungerer, vil øynene være helt hvite.

En annen mutasjon forekommer i genet som koder for informasjonen for øyeutvikling. I dette tilfellet vil fluer utvikle seg til voksen alder, men uten øyne.

Unormal antennerutvikling

Mutasjoner i genet som koder for utviklingen av antennen.

Drosophila melanogaster. Mutasjon kalt antennapedia, der ben vokser i hodet, i stedet for antenner. Tatt og redigert fra: Toony [CC By-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)].

Mutasjoner som påvirker kroppsfarging

Produksjon av pigmenter og deres distribusjon i kroppen styres av forskjellige gener i Drosophila melanogaster. En mutasjon i kjønnskromosom X kan føre til at mutanter ikke kan produsere melanin, så kroppen din blir gul.

På den annen side kan en mutasjon i autosomkromosom 3 påvirke fordelingen av kroppspigment i dette tilfellet pigmentet akkumuleres i hele kroppen, så dette vil være svart.

Referanser

1. M. Ashburner & T.R.F. Wright (1978). Genetisk og biologi av Drosophila. Vol. 2. Akademisk presse.
2. M. Ashburner, k.G. Golic & r.S. Hawley (2005). Drosophila: Til Laboratory Handbook 2. utgave. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
3. Drosophila Melanogaster. I Wikipedia. Innhentet fra.Wikipedia.org.
4. J. González (2002). Sammenlignende utvikling av kromosomale elementer i slekten Drosophila. Avhandlingsklasse lege. Autonome University of Barcelona, ​​Spania.
5. M. Schwentner, d.J. Combosch, J.P. Nelson & G. Giribet (2017). En fylogenomisk løsning på opprinnelsen til insekter ved å løse krepsdyr-hexapod-forhold. Nåværende biologi.
6. S. Yamamoto, m. Jaiswal, w.-L. Chang, t. Gambin, e. Karaca ... & H.J. Bellen (2015). TIL Drosophila Genetisk ressurs av mutanter for å studere mekanismer som ligger til grunn for humane genetiske sykdommer. Celle