Drosophila Melanogaster -ominaisuudet, genetiikka, elinkaari

Drosophila melanogaster Se on dipterihyönteinen, joka mittaa noin 3 mm ja syöttää hajoamishedelmiä. Se tunnetaan myös etikan hedelmä- tai lentäjä. Hänen tieteellinen nimensä on peräisin latinalaisesta ja tarkoittaa "mustan äänestäjän Rocíon rakastajaa".

Tätä lajia käytetään laajasti genetiikassa esittämään joukko etuja, jotka tekevät siitä ihanteellisen organismin tämän tyyppisille tutkimuksille. Näiden ominaisuuksien joukossa ovat sen helppouden ylläpidon helppous, pieni määrä kromosomeja ja niillä polytheenikromosomeja.

Drosophila melanogaster Fruit Fly. Otettu ja muokattu osoitteesta: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)]

Muut arvokkaat ominaisuudet Drosophila melanogaster Geneettisissä tutkimuksissa niiden kromosomien pienen määrän ja koon vuoksi niissä on helppo tutkia mutaatioprosesseja. Lisäksi yli puolella ihmisillä olevista tauteista koodista geeneistä on vastaava havaittavissa tässä lennossa.

[TOC]

Ominaisuudet

Drosophila melanogaster Se on dipterihyönteinen, toisin sanoen siinä on yksi pari kalvoa siipi kahden parin sijasta, kuten muissa hyönteissä. Se on dioic -organismi, toisin sanoen, esittelee erilliset sukupuolet. Lisäksi se esittelee seksuaalisen dimorfismin.

Lajin mitat ovat noin 3 mm, ja se on naaras, joka on hiukan suurempi kuin uros. Hänen ruumiinsa koostuu kolmesta tagmatiikasta (alueesta): pää, rintakehä ja vatsa. Pään (6) ja rintakehän (3) segmenttien lukumäärä on samanlainen miehillä ja naisilla, kun taas vatsasegmenttien lukumäärä on korkeampi naisilla (7) kuin miehillä (6).

Kuusi kefaalista segmenttiä yhdistetään ja ensimmäinen tunnustetaan, koska se kantaa antenneja, jotka muodostetaan kolmella nimeltään artikkeli. Myös kolme rintakehän segmenttiä yhdistetään ja jokaisella niistä kantaa jalkoja. Siipit asetetaan toiseen rintakehän segmenttiin.

Kahden viimeisen segmentin fuusio, vatsan somitoksen lukumäärän ero molemmissa sukupuolissa, johtuu fuusiosta, miehillä.

Kuten nimi viittaa, tämän lajin kärpäsillä on tumma vatsa, mutta on mutaatioita, jotka voivat vaikuttaa niiden kehossa olevien pigmenttien määrään ja jakautumiseen, mikä antaa heille keltaisen tai täysin mustan värin.

Tämän lajin ominaisuus kromosomaalisella tasolla on, että niillä on jättiläiset (poliitikko) kromosomit sylkirauhasissa. Polyninen kromosomit ovat kromosomeja, joilla on kokenut vähintään 10 DNA -replikaatiota, mutta jotka pysyvät rajapinnan tilassa, ts. Sitä ei tapahdu solujen jakautumisessa.

Seksuaalinen dimorfismi

Kuten jo todettiin, naaraat ovat hiukan suurempia kuin miehet ja niillä on ylimääräinen vatsa somito. Muita ominaisuuksia, jotka sallivat naisten erottamisen, ovat:

Voi palvella sinua: Bananera Spider: Ominaisuudet, elinympäristö, ravitsemus, käyttäytyminen

Erittäin paksun sieniryhmän läsnäolo ensimmäisissä miesten jalkoissa. Näitä sieniä kutsutaan seksuaaliseksi kamkaksi ja niiden tehtävänä on pitää naista yhdynnän aikana.

Lopuksi, naisilla on munasolut, joilla kuten peräaukoilla on selkeä väri. Vaikka uroksella on sukupuolielinten ja penis -kaari, jotka yhdessä peräaukon kanssa ovat tummanvärisiä.

Drosophila melanogaster naaras ja mies. Otettu ja muokattu osoitteesta: Madboy74 [CC0].

Elinkaari

Elinkaari Drosophila melanogaster Se on lyhyt, keskimäärin sanotaan, että se kestää 15–21 päivää. Sen pitkäikäisyys voi kuitenkin vaihdella ympäristöolosuhteista riippuen, lähinnä sen elatusaineen lämpötilasta, jossa se sijaitsee.

Esimerkiksi kärpästen viljeltyissä ympäristöissä, joiden kosteus on 60%, elinkaari on noin 10 päivää, jos niitä pidetään lämpötilassa 25 ºC; Vaikka lämpötila on vain 20 ºC, kestää 15 päivää. 29ºC: ssa ne voivat kuitenkin elää 30 päivää, jos kosteusolosuhteet ovat riittävät.

Yhdynnän jälkeen naaras asettaa jopa 500 munaa, joiden pituus on noin 0,5 mm, joista toukat kuoriutuvat 24 tunnin alkion kehityksen jälkeen. Toukkien kehitys sisältää kolme vaihetta noin yhden päivän kullekin niistä.

Tämän toukan vaiheen jälkeen jatkuu Pupa -vaihe, joka kestää 4 päivää. Pupa kärsii täydellisestä metamorfoosista antaa tietä aikuiselle, joka saavuttaa seksuaalisen kypsyyden 12 tuntia sen jälkeen, kun hän on noussut pukusta.

Historia

Ensimmäiset tutkijat, joita käytetään Drosophila melanogaster Geneettisten tutkimusten kohteena olivat Thomas Hunt Morgan ja yhteistyökumppanit vuonna 1910. Nämä tutkijat, Columbian yliopistosta (EE.UU), he tutkivat hyönteisiä laboratoriossa kastettuna "flugs -huoneeksi".

Morganin ja heidän yhteistyökumppaneidensa käyttämä kulttuuriväliaine kärpästen pitämiseksi olivat maitopulloja. Nykyään ylläpitoon käytetään hienostuneempia väliaineita, jotka sisältävät makeeroituja ja kemiallisia säilöntäaineita.

Lyhyt elinkaari ja suuri määrä jälkeläisiä, jotka voidaan saada lyhyessä ajassa, sallivat tämän kärpän kuin geneettisten karttojen kehittäminen.

Geneettisten tutkimusten merkityksen vuoksi se oli yksi ensimmäisistä organismeista, joihin heidän genomia tutkittiin. Vuonna 2000 tiedettiin Drosophila melanogaster Yli 13.500 geeniä julkisten ja yksityisten laitosten ponnistelujen ansiosta.

Voi palvella sinua: viidakon eläimet

Yli vuosisadan kuluttua Morganin ja yhteistyökumppaneiden ensimmäisten tutkimusten jälkeen hedelmäkärpyä käytetään edelleen laajalti geneettisenä mallina ymmärtää erilaisia ​​ihmisen sairauksia, aineenvaihdunnan sairauksista ja immuunijärjestelmästä, neurodegeneratiivisiin sairauksiin, kuten Parkinson ja Alzheimer's.

Taksonomia ja luokittelu

Hedelmä kärpäs on hyönteinen. Niveljalkaisten perinteinen asetus sisältää hyönteisiä (tai heksapodeja) tuhatjalkaisen, millpiésin, syfilosin, pauropodien ja äyriäisten vieressä leuan niveljalkaisten ryhmässä.

Viimeisimmät luokitukset sulkevat ryhmän äyriäiset ja asettavat loput subfylum -oneramiassa. Molekyylitutkimukset kuitenkin viittaavat siihen, että hyönteiset liittyvät joihinkin pienempiin äyriäisiin, jälkimmäinen on polyfilettinen ryhmä.

Joka tapauksessa hedelmäkärpäset kuuluvat Diptera -järjestykseen, alaisten Brachyceran ja Drosophilidae -perheeseen. Sukupuoli Drosophila Se koostuu noin 15 alaryhmästä ja noin 2000 lajista.

Laji D -d. Melanogasteri Maigen kuvasi sen vuonna 1830, ja se kuuluu alaryhmään Sophophora, joka sisältää noin 150 lajia jaettuna 10 eri alaryhmään, kuuluvat D -d. Melanogasteri alaryhmälle Melanogasteri

Genetiikka ja karyotyyppi

Karyotyyppi on kromosomien joukko, jonka kukin yksilön solu esittelee prosessin jälkeen, jossa homologisten kromosomien parit yhdistetään solujen lisääntymisen aikana. Tämä karyotyyppi on ominainen jokaiselle tietylle lajille.

Karyotyyppi Drosophila melanogaster Se muodostuu pari sukupuolikromosomia ja kolme paria autosomaalisia kromosomeja. Jälkimmäiset tunnistetaan peräkkäin numeroilla 2-4. Kromosomi 4 on paljon pienempi kuin muut hänen seuralaisensa.

Huolimatta siitä, että esitetään pari sukupuolikromosomia, sukupuolen määritystä tässä lajissa hallitsee sukupuolikromosomin X ja automaattisen auttosoman välinen suhde, ei kromosomi ja kuten se tapahtuu ihmisillä.

Sillä välin genomi on näihin kromosomeihin sisältyviä geenisarjoja, ja hedelmäkärpylässä on noin 15.000 geeniä, jotka koostuvat 165 miljoonasta perusparista.

Typpipohjat ovat osa DNA: ta ja elävien olentojen RNA: ta.  DNA: ssa ne muodostavat pareja, koska tämän yhdisteen kaksoispotkurin konformaatio, toisin sanoen potkurin pohja on pariksi yhden pohjan kanssa toisessa ketjun potkurissa.

Mutaatiot

Mutaatio voidaan määritellä kaikiksi muutoksiksi, jotka tapahtuvat DNA -nukleotidisekvenssissä. Sisään Drosophila melanogaster Erilaisia ​​mutaatioita esiintyy, sekä hiljainen että ilmeinen fenotyyppinen ekspressio. Jotkut tunnetuimmista ovat:

Voi palvella sinua: ruskea karhu: Ominaisuudet, elinympäristö, lisääntyminen, käyttäytyminen

Siipien mutaatiot

Siipien kehitys Drosophila melanogaster koodattua kromosomilla 2. Tämän kromosomin mutaatiot voivat aiheuttaa siipien epänormaalia kehitystä joko koon (vestigiaalisiipien) tai muodossa (kihara tai kaarevat siivet).

Ensimmäinen näistä mutaatioista on recessiivinen, eli niin, että se ilmenee fenotyyppisesti, mutanttigeeni on perittävä isästä ja äidistä samanaikaisesti. Toisaalta kaarevien siipien mutanttigeeni on hallitseva, mutta se ilmenee vain, kun haltija on heterotsygoottinen, koska homotsygootit eivät ole elinkelpoisia.

On myös mahdollista näyttää täysin siiviltä.

Silmämutaatiot

Normaalin hedelmä kärpän silmät ovat punaisia. Tämän värin koodaavan geenin mutaatio voi aiheuttaa sen toimimaan vain osittain tai ei ollenkaan.

Kun mutaatio vaikuttaa osittain geeniin, pigmentti on vähemmän kuin tavallinen; Tässä tapauksessa silmät saavat oranssinvärisen. Päinvastoin, jos geeni ei toimi, silmät ovat täysin valkoisia.

Toinen mutaatio tapahtuu geenissä, joka koodaa tietoa silmien kehitystä varten. Tässä tapauksessa kärpäset kehittyvät aikuisuuteen saakka, mutta ilman silmiä.

Epänormaalit antennikehitys

Geenin mutaatiot, jotka koodaavat antennin kehitystä.

Drosophila melanogaster. Antennedian nimeltä mutaatio, jossa jalat kasvavat päähän antennien sijasta. Otettu ja muokattu osoitteesta: toony [cc by-Sa 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)].

Mutaatiot, jotka vaikuttavat kehon väriin

Pigmenttien tuotantoa ja niiden jakautumista kehossa säätelevät eri geenit Drosophila melanogaster. Sukupuolikromosomin X mutaatio voi aiheuttaa mutanttien kyvyttömyyden tuottaa melaniinia, joten kehosi on keltainen.

Toisaalta mutaatio autosoomakromosomissa 3 voi vaikuttaa kehon pigmentin jakautumiseen tässä tapauksessa pigmentti kertyy koko kehossa, joten tämä on musta.

Viitteet

1. M. Ashburner & T.R -.F. Wright (1978). Drosophilan geneettinen ja biologia. Osa. Toinen. Akateeminen lehdistö.
2. M. Ashburner, K.G. Golic & r.S. Hawley (2005). Drosophila: Laboratorio käsikirjan 2. painos. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
3. Drosophila Melanogasteri. Wikipediassa. Haettu jstk.Wikipedia.org.
4. J -. González (2002). Kromosomaalisten elementtien vertaileva kehitys suvussa Drosophila. Väitöskirjan lääkäri. Barcelonan autonominen yliopisto, Espanja.
5. M. Schwentner, D.J -. Combosch, J.P. Nelson & G. Giribet (2017). Fylogenominen liuos hyönteisten alkuperään ratkaisemalla äyriäisheksapod-suhteet. Nykyinen biologia.
6. S. Yamamoto, m. Jaiswal, W.-Lens. Chang, t. Gambin, E. Karaca ... & h.J -. Bellen (2015). -Lla Drosophila Mutanttien geneettinen resurssi ihmisen geneettisten sairauksien taustalla olevien mekanismien tutkimiseksi. Solu