DROSOPHILA MELANOGASTER: EGENSKABER, GENETIK, LIVSCYKLUS - BIOLOGI - 2025

Drosophila melanogaster er et dybdigt insekt, der måler omkring 3 mm og lever af forfaldne frugter. Det er også kendt som en frugtflue eller eddikeflue. Dets videnskabelige navn stammer fra latin og betyder "elsker af sorte bellies dug."

Denne art er vidt brugt i genetik, fordi den giver en række fordele, der gør den til en ideel organisme til denne type undersøgelse. Blandt disse egenskaber er dets lette vedligeholdelse i kultur, kort livscyklus, et reduceret antal kromosomer og præsenterende polygene kromosomer.

Frugtflue Drosophila melanogaster. Taget og redigeret fra: Sanjay Acharya

Andre værdifulde egenskaber ved Drosophila melanogaster til genetiske undersøgelser er, at det på grund af det lille antal og størrelse af dets kromosomer er let at studere mutationsprocesser i dem. Derudover er mere end halvdelen af ​​generne, der koder for sygdomme hos mennesker, deres ækvivalente påviselige i denne flue.

egenskaber

Genetik og karyotype

Karyotypen er det sæt kromosomer, som hver enkelt celle i en enkelt person præsenterer efter den proces, hvor parene af homologe kromosomer forbindes under celleproduktion. Denne karyotype er karakteristisk for hver bestemt art.

Drosophila melanogaster-karyotypen består af et par kønskromosomer og tre par autosomale kromosomer. Sidstnævnte identificeres sekventielt med numrene 2-4. Kromosom 4 er meget mindre i størrelse end resten af ​​dets kammerater.

På trods af at have et par sexkromosomer kontrolleres kønbestemmelse hos denne art af forholdet mellem X-sexkromosomet og autosomerne og ikke af Y-kromosomet, som forekommer hos mennesker.

Genomet på sin side er det sæt gener, der er indeholdt i disse kromosomer, og i frugtfluen er det repræsenteret af ca. 15.000 gener bestående af 165 millioner basepar.

Nitrogenbaser er en del af levende væseners DNA og RNA. I DNA danner de par på grund af den dobbelte helixkonformation af denne forbindelse, det vil sige en base af det ene helixpar med en base i den anden helix af kæden.

Mutationer

En mutation kan defineres som enhver ændring, der forekommer i DNA-nukleotidsekvensen. Forskellige typer af mutationer forekommer i Drosophila melanogaster, både tavse og med åbenlyst fænotypisk udtryk. Nogle af de bedst kendte er:

Mutationer i vingerne

Vingeudvikling i Drosophila melanogaster kodes for kromosom 2. Mutationer i dette kromosom kan forårsage unormal vingeudvikling, enten i størrelse (vestigiale vinger) eller form (krøllede eller buede vinger).

Den første af disse mutationer er recessiv, det vil sige, at for at manifestere sig fænotypisk, skal det mutante gen arves fra faren og moderen samtidigt. I modsætning hertil er det mutante gen for buede vinger dominerende, men det manifesterer sig imidlertid kun, når bæreren er heterozygot, da homozygoter ikke er levedygtige.

Utseendet af totalt vingerløse organismer er også muligt.

Mutationer i øjnene

Øjnene på den normale frugtflue er røde. En mutation i genet, der koder for denne farve, kan forårsage, at det kun fungerer delvist eller slet ikke.

Når mutationen delvist påvirker genet, produceres mindre end almindeligt pigment; i dette tilfælde får øjnene en orange farve. Tværtimod, hvis genet ikke fungerer, vil øjnene være helt hvide.

En anden mutation forekommer i genet, der koder information til udviklingen af ​​øjnene. I dette tilfælde vil fluerne udvikle sig til voksen alder, men uden øjne.

Unormal antenneudvikling

Mutationer i genet, der koder for udviklingen af ​​antennerne, kan med tiden få et par ben til at udvikle sig på hovedet i stedet for antennerne.

Drosophila melanogaster. En mutation kaldet antennapedia, hvor benene vokser på hovedet i stedet for antenner. Taget og redigeret fra: toony.

Mutationer, der påvirker kropsfarve

Pigmentproduktion og distribution i kroppen styres af forskellige gener i Drosophila melanogaster. En mutation på X-sexkromosomet kan forårsage, at mutanter ikke er i stand til at producere melanin, så deres krop vil være gul.

På den anden side kan en mutation i det autosomale kromosom 3 påvirke fordelingen af ​​kropspigmentet i dette tilfælde pigmentet akkumuleres i hele kroppen, så det vil være sort.

Referencer

1. M. Ashburner & TRF Wright (1978). Drosofilas genetiske og biologiske. Vol. 2a. Academic Press.
2. M. Ashburner, KG Golic & RS Hawley (2005). Drosophila: En laboratoriehåndbog 2. udgave. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
3. Drosophila melanogaster. På Wikipedia. Gendannet fra en.wikipedia.org.
4. J. González (2002). Sammenlignende udvikling af kromosomale elementer i slægten Drosophila. Doktorafhandling. Det autonome universitet i Barcelona, ​​Spanien.
5. M. Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson & G. Giribet (2017). En fylogenomisk opløsning på insekters oprindelse ved at opløse forhold mellem krebsdyr og hexapod. Nuværende biologi.
6. S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca… & HJ Bellen (2015). En Drosophila genetisk ressource for mutanter til at undersøge mekanismer, der ligger til grund for menneskets genetiske sygdomme. Celle