Charakterystyka Drosophila melanogaster, genetyka, cykl życia

Muszka owocowa Jest to owad diptera, który mierzy około 3 mm i żywi się rozkładem owoców. Jest również znany jako owoc lub flyffast octu. Jego naukowe imię pochodzi od łaciny i oznacza „kochanek czarnego wyborcy Rocío”.

Gatunek ten jest szeroko stosowany w genetyce do prezentacji serii korzyści, które czyni go idealnym organizmem dla tego rodzaju badań. Wśród tych cech są łatwość konserwacji hodowli, niewielka liczba chromosomów i obecność politenicznych chromosomów.

Drosophila Melanogaster Fruit Fly. Zrobione i zredagowane z: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]

Inne cenne cechy Muszka owocowa W badaniach genetycznych, ze względu na niewielką liczbę i wielkość ich chromosomów, łatwo jest zbadać w nich procesy mutacji. Ponadto ponad połowa genów kodujących choroby u ludzi ma swoje równoważne wykrywalne w tej muchie.

[TOC]

Charakterystyka

Muszka owocowa Jest to owad dipterów, to znaczy ma pojedynczą parę błoniastych skrzydeł zamiast dwóch par, jak u innych owadów. Jest to organizm dioiczny, który przedstawia odrębne płcie. Dodatkowo przedstawia dymorfizm płciowy.

Gatunek mierzy około 3 mm, będąc samią nieco większą niż mężczyzna. Jego ciało składa się z trzech tagmatyków (regionów): głowy, klatki piersiowej i brzucha. Liczba segmentu głowy (6) i klatki piersiowej (3) jest podobna u mężczyzn i kobiet, podczas gdy liczba segmentów brzucha jest wyższa u kobiet (7) niż u mężczyzn (6).

Sześć segmentów głowowych jest scalonych, a pierwszy jest rozpoznawany, ponieważ przenosi anteny, które są tworzone przez trzy dzieła zwane artykułami. Trzy segmenty klatki piersiowej są również scalone, a każdy z nich niesie nogi. Skrzydła są wstawiane do drugiego segmentu klatki piersiowej.

Różnica w liczbie somitos brzucha u obu płci wynika z fuzji u mężczyzn, ostatnich dwóch segmentów.

Jak sama nazwa wskazuje, muchy tego gatunku mają ciemny brzuch, istnieją jednak mutacje, które mogą wpływać na ilość i rozmieszczenie pigmentów w ich ciele, nadając im żółte lub całkowicie czarne zabarwienie.

Cechą tego gatunku, na poziomie chromosomalnym, jest to, że mają one gigantyczne (polityczne) chromosomy w gruczołach ślinowych. Chromosomy poliiniczne to chromosomy, które doświadczyły 10 lub więcej serii replikacji DNA, ale pozostają w stanie interfejsu, to znaczy nie występuje podział komórek.

Dimorfizm płciowy

Jak już wskazano, kobiety są nieco większe niż mężczyźni i mają dodatkowe somito brzucha. Inne cechy, które pozwalają różnicować kobiet, to:

Może ci służyć: Bananera Spider: Charakterystyka, siedlisko, odżywianie, zachowanie

Obecność bardzo grubej grupy grzybowej w pierwszej parie nóg mężczyzn. Te grzyby nazywane są grzebieniem seksualnym, a ich funkcją jest trzymanie kobiety podczas stosunku.

Wreszcie samica ma płytki jajowate, które lubią płytki analne, mają wyraźne zabarwienie. Podczas gdy mężczyzna ma łuk narządów płciowych i penisa, który wraz z płytkami odbytu są ciemne zabarwienie.

Drosophila melanogaster kobieta i mężczyzna. Zrobione i zredagowane z: Madboy74 [CC0].

Koło życia

Cykl życia Muszka owocowa Jest krótko, średnio mówi się, że trwa od 15 do 21 dni. Jednak jego długowieczność może się różnić w zależności od warunków środowiskowych, głównie ze względu na temperaturę medium, w którym się znajduje.

Na przykład muchy uprawiane w środowiskach o wilgotności względnej 60% mają cykl życia około 10 dni, jeśli są utrzymywane w temperaturze 25 ° C; podczas gdy temperatura wynosi tylko 20 ° C trwa 15 dni. Jednak w 29ºC mogą żyć 30 dni, jeśli warunki wilgoci są odpowiednie.

Po stosunku samica umieszcza do 500 jaj o długości około 0,5 mm, z czego larwy wyklują się po 24 godzinach rozwoju zarodkowego. Rozwój larwalny obejmuje trzy etapy około jednego dnia dla każdego z nich.

Po tym etapie larwalnym trwa etap Pupa, który zajmuje 4 dni. Pupa będzie cierpieć całkowitą metamorfozę, aby ustąpić miejsca osobom dorosłym, która osiągnie dojrzałość płciową 12 godzin po wyłonięciu z Pupa.

Historia

Pierwsi badacze, których użyli Muszka owocowa Jako celem badań genetycznych byli Thomas Hunt Morgan i współpracownicy w 1910 roku. Ci badacze z Columbia University (EE.UU), studiowali owady w laboratorium ochrzczonym jako „pokój Flug”.

Medium hodowlane stosowane przez Morgana i ich współpracowników do trzymania much były butelki mleczne. Dzisiaj do konserwacji stosuje się bardziej wyrafinowane media zawierające macerowane i chemiczne konserwacje do konserwacji.

Krótki cykl życia i duża liczba potomstwa, które można uzyskać w krótkim czasie, pozwoliła na muchę, jak w przypadku opracowania map genetycznych.

Ze względu na jego znaczenie w badaniach genetycznych, był to jeden z pierwszych organizmów, do których badano ich genom. W 2000 roku było to wiadomo Muszka owocowa posiadał więcej niż 13.500 genów, dzięki wysiłkom instytucji publicznych i prywatnych.

Może ci służyć: zwierzęta z dżungli

Ponad sto lat po pierwszych badaniach Morgana i współpracy, mucha owocowa jest nadal szeroko stosowana jako model genetyczny do zrozumienia różnych chorób ludzkich, od chorób metabolicznych i układu odpornościowego, po choroby neurodegeneracyjne, takie jak Parkinson i Alzheimer.

Taksonomia i klasyfikacja

Mucha owocowa jest owadem. Tradycyjne rozporządzenie stawonogów obejmuje owady (lub sześciokapody) obok Centipede, Millpiés, Syphilos, Pauropods i Crustaceans, w grupie stawonogów Jaw.

Najnowsze klasyfikacje wykluczają grupy skorupiaków i umieść resztę w subphylum Oneamia. Jednak badania molekularne sugerują, że owady byłyby związane z niektórymi niższymi skorupianami, przy czym ta ostatnia była grupą polifiletyczną.

W każdym razie muchy owocowe należą do Zakonu Diptera, podrzędnej Brachycera i rodziny Drosophilidae. Płeć Drosophila Składa się z około 15 podgatunków i około 2000 gatunków.

Gatunki D. Melanogaster Został opisany przez Maigen w 1830 roku i należy do podgatunku Sophophora, który zawiera około 150 gatunków podzielonych na 10 różnych podgrup, należących D. Melanogaster do podgrupy Melanogaster

Genetyka i kariotyp

Kariotyp jest zestawem chromosomów przedstawionych przez każdą komórkę osoby, po procesie, w którym pary homologicznych chromosomów są łączone podczas rozmnażania komórek. Ten kariotyp jest charakterystyczny dla każdego konkretnego gatunku.

Kariotyp Muszka owocowa Powstaje przez kilka chromosomów seksualnych i trzy pary autosomalnych chromosomów. Te ostatnie są sekwencyjnie identyfikowane z liczbami 2-4. Chromosom 4 jest znacznie mniejszy niż reszta jego towarzyszy.

Pomimo przedstawienia kilku chromosomów płciowych, określenie płci u tego gatunku jest kontrolowane przez związek między chromosomem płciowym X a autosomami, a nie przez chromosom i tak jak to się dzieje u ludzi.

Tymczasem genom jest zestawem genów zawartych w tych chromosomach, a w muchie owocowej jest reprezentowany przez około 15.000 genów złożonych z 165 milionów par zasad.

Podstawy azotu są częścią DNA i RNA żywych istot.  W DNA tworzą pary, ze względu na konformację podwójnego śmigła tego związku, to znaczy podstawa śmigła jest sparowana z jedną podstawą w drugiej śmigła łańcucha.

Mutacje

Mutację można zdefiniować jako każdą zmianę występującą w sekwencji nukleotydowej DNA. W Muszka owocowa Występują różne rodzaje mutacji, zarówno cicha, jak i oczywista ekspresja fenotypowa. Niektóre z najbardziej znanych to:

Może ci służyć: Brown Bear: Charakterystyka, siedlisko, reprodukcja, zachowanie

Mutacje skrzydeł

Rozwój skrzydeł w Muszka owocowa jest kodowany przez chromosom 2. Mutacje w tym chromosomie mogą powodować nieprawidłowy rozwój skrzydeł, zarówno pod względem wielkości (skrzydła szczątkowe), albo w postaci (kręcone lub zakrzywione skrzydła).

Pierwsza z tych mutacji jest recesywna, to znaczy, że manifestuje się fenotypowo, zmutowany gen musi być odziedziczony po ojcu i matce jednocześnie. Z drugiej strony dominuje zmutowany gen zakrzywionych skrzydeł, jednak przejawia się tylko wtedy, gdy nosiciel jest heterozygotyczny, ponieważ homozygoty nie są opłacalne.

Możliwe jest również pojawienie się całkowicie skrzydeł.

Mutacje oczu

Oczy normalnej muchy owocowej są czerwone. Mutacja w genie, który koduje ten kolor, może spowodować, że działał tylko częściowo lub wcale manifestować się.

Gdy mutacja częściowo wpływa na gen, istnieje ilość pigmentu mniejszej niż zwykłe; W tym przypadku oczy nabywają pomarańczowe zabarwienie. Przeciwnie, jeśli gen nie działa, oczy będą całkowicie białe.

Kolejna mutacja występuje w genie, który koduje informacje o rozwoju oczu. W tym przypadku muchy będą się rozwijać do dorosłości, ale bez oczu.

Nieprawidłowy rozwój anten

Mutacje w genie, które koduje rozwój anteny.

Muszka owocowa. Mutacja zwana antennapedia, gdzie nogi rosną w głowie, zamiast anten. Zrobione i zredagowane z: Toony [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)].

Mutacje, które wpływają na zabarwienie ciała

Produkcja pigmentów i ich rozmieszczenie w ciele jest kontrolowane przez różne geny w Muszka owocowa. Mutacja w chromosomie płciowym X może powodować, że mutanty nie są w stanie wytwarzać melaniny, więc twoje ciało będzie żółte.

Z drugiej strony, mutacja w chromosomie autosoma 3 może wpływać na rozmieszczenie pigmentu ciała w tym przypadku pigment gromadzi się w całym ciele, więc będzie czarny.

Bibliografia

1. M. Ashburner i T.R.F. Wright (1978). Genetyka i biologia Drosophila. Tom. 2. Academic Press.
2. M. Ashburner, k.G. Golic & r.S. Hawley (2005). Drosophila: Do laboratoryjnego podręcznika 2. wydanie. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
3. Drosophila Melanogaster. W Wikipedii. Odzyskane z.Wikipedia.org.
4. J. González (2002). Porównawcza ewolucja elementów chromosomalnych w rodzaju Drosophila. Doktor stopnia rozprawy. Autonomiczny University of Barcelona, ​​Hiszpania.
5. M. Schwentner, zm.J. Combosch, J.P. Nelson i G. Giribet (2017). Roztwór filogenomiczny pochodzenia owadów poprzez rozwiązanie relacji skorupiak-heksapod. Obecna biologia.
6. S. Yamamoto, m. Jaiswal, w.-L. Chang, t. Gambin, e. Karaca ... i h.J. Bellen (2015). DO Drosophila Zasoby genetyczne mutantów do badania mechanizmów leżących u podstaw chorób genetycznych ludzkich. Komórka