DROSOPHILA MELANOGASTER: CARACTERISTICI, GENETICĂ, CICLUL DE VIAȚĂ - BIOLOGIE - 2025

Drosophila melanogaster este o insectă dipteră care măsoară aproximativ 3 mm și se hrănește cu fructe în descompunere. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de mușchi de fructe sau muscă de oțet. Numele său științific provine din latină și înseamnă „iubitor de roua cu burtă neagră”.

Această specie este utilizată pe scară largă în genetică, deoarece prezintă o serie de avantaje care o fac un organism ideal pentru acest tip de studiu. Printre aceste caracteristici se numără ușurința sa de întreținere în cultură, ciclul de viață scurt, un număr redus de cromozomi și prezentarea cromozomilor poligenici.

Fructul zboară Drosophila melanogaster. Preluat și editat din: Sanjay Acharya

Alte caracteristici valoroase ale Drosophila melanogaster pentru studii genetice este faptul că, datorită numărului mic și dimensiunii cromozomilor săi, este ușor de studiat procesele de mutații în ele. În plus, mai mult de jumătate din genele care codifică bolile la oameni au echivalentul lor detectabil în această muscă.

caracteristici

Genetică și cariotip

Cariotipul este ansamblul de cromozomi pe care îi prezintă fiecare celulă a unui individ, după procesul în care se unesc perechile de cromozomi omologi în timpul reproducerii celulare. Acest cariotip este caracteristic pentru fiecare specie.

Cariotipul Drosophila melanogaster este format dintr-o pereche de cromozomi sexuali și trei perechi de cromozomi autosomali. Acestea din urmă sunt identificate secvențial cu numerele 2-4. Cromosomul 4 are dimensiuni mult mai mici decât restul colegilor săi.

În ciuda existenței unei perechi de cromozomi sexuali, determinarea sexului la această specie este controlată de relația dintre cromozomul X și autosomi, și nu de cromozomul Y așa cum apare la om.

Genomul, la rândul său, este setul de gene conținute în acești cromozomi, iar în mușchiul fructului este reprezentat de aproximativ 15.000 de gene alcătuite din 165 de milioane de perechi de baze.

Bazele azotate fac parte din ADN-ul și ARN-ul ființelor vii. În ADN formează perechi, datorită conformației dublei elici a acestui compus, adică o bază a unei perechi de elici cu o bază în cealaltă helix a lanțului.

mutaţiile

O mutație poate fi definită ca orice modificare care are loc în secvența de nucleotide a ADN-ului. În Drosophila melanogaster apar diverse tipuri de mutații, atât silente, cât și cu expresie fenotipică evidentă. Unele dintre cele mai cunoscute sunt:

Mutații în aripi

Dezvoltarea aripilor în Drosophila melanogaster este codificată de cromozomul 2. Mutațiile acestui cromozom pot provoca dezvoltarea anormală a aripilor, fie ca mărime (aripi vestigiale), fie ca formă (aripi ondulate sau curbate).

Prima dintre aceste mutații este recesivă, adică pentru ca ea să se manifeste fenotipic, gena mutantă trebuie moștenită de la tată și mamă simultan. În schimb, gena mutantă pentru aripile curbate este dominantă, cu toate acestea, se manifestă numai atunci când purtătorul este heterozigot, deoarece homozigotele nu sunt viabile.

Este posibilă și apariția unor organisme fără aripi.

Mutații în ochi

Ochii fructului normal zboară sunt roșii. O mutație a genei care codifică această culoare poate determina ca aceasta să funcționeze doar parțial sau deloc.

Când mutația afectează parțial gena, se produce mai puțin decât un pigment obișnuit; în acest caz, ochii capătă o colorație portocalie. Dimpotrivă, dacă gena nu funcționează, ochii vor fi complet albi.

O altă mutație are loc în gena care codifică informații pentru dezvoltarea ochilor. În acest caz, muștele se vor dezvolta la vârsta adultă, dar fără ochi.

Dezvoltare anormală de antenă

Mutațiile genei care codifică dezvoltarea antenelor pot duce la dezvoltarea unei perechi de picioare pe cap în locul antenelor.

Drosophila melanogaster. O mutație numită antennapedia, unde picioarele cresc pe cap în loc de antene. Luate și editate din: toony.

Mutații care afectează colorarea corpului

Producția și distribuția de pigmenți în organism este controlată de diferite gene din Drosophila melanogaster. O mutație a cromozomului X poate determina mutanții să nu poată produce melanină, deci corpul lor va fi galben.

Pe de altă parte, o mutație a cromozomului 3 autosomal poate afecta distribuția pigmentului corpului în acest caz, pigmentul se acumulează pe tot corpul, deci va fi negru.

Referințe

1. M. Ashburner & TRF Wright (1978). Genetica și biologia Drosophila. Vol. 2a. Presă academică.
2. M. Ashburner, KG Golic și RS Hawley (2005). Drosophila: manual de laborator ediția a II-a. Presa de laborator Cold Spring Harbor.
3. Drosophila melanogaster. Pe Wikipedia. Recuperat de pe en.wikipedia.org.
4. J. González (2002). Evoluția comparativă a elementelor cromozomiale din genul Drosophila. Disertație de doctor. Universitatea Autonomă din Barcelona, ​​Spania.
5. M. Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson și G. Giribet (2017). O soluție filogenomică la originea insectelor prin rezolvarea relațiilor crustacean-hexapod. Biologie curentă
6. S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca … și HJ Bellen (2015). O resursă genetică Drosophila a mutanților pentru studierea mecanismelor care stau la baza bolilor genetice umane. celulă