Drosophila Melanogaster -kenmerken, genetica, levenscyclus

Drosophila Melanogaster Het is een dipter -insect dat ongeveer 3 mm meet en zich voedt met ontledingsvruchten. Het is ook bekend als de vrucht of vliegfast van azijn. Zijn wetenschappelijke naam komt van het Latijn en betekent "liefhebber van zwarte kiezer Rocío".

Deze soort wordt veel gebruikt in genetica voor het presenteren van een reeks voordelen die het een ideaal organisme maken voor dit soort studies. Onder deze kenmerken zijn het gemak van kweekonderhoud, een klein aantal chromosomen en huidige polythenische chromosomen.

Drosophila melanogaster fruitvlieg. Genomen en bewerkt uit: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

Andere waardevolle kenmerken van Drosophila Melanogaster Voor genetische studies, vanwege het kleine aantal en de grootte van hun chromosomen, is het gemakkelijk om mutatiesprocessen erin te bestuderen. Bovendien kan meer dan de helft van de genen die ziekten bij mensen coderen, hun equivalent detecteerbaar zijn in deze vlieg.

[TOC]

Kenmerken

Drosophila Melanogaster Het is een dipter -insect, dat wil zeggen, het heeft een enkel paar membraneuze vleugels in plaats van twee paren, zoals in andere insecten. Het is een dioisch organisme, dat wil zeggen dat afzonderlijke geslachten presenteert. Bovendien presenteert het seksuele dimorfisme.

De soort meet ongeveer 3 mm, is het vrouwtje dat iets groter is dan het mannetje. Zijn lichaam bestaat uit drie tagmatics (regio's): hoofd, thorax en buik. Het segmentnummer van het hoofd (6) en de thorax (3) is vergelijkbaar bij mannen en vrouwen, terwijl het aantal buiksegmenten hoger is bij vrouwen (7) dan bij mannen (6).

De zes cefalische segmenten worden samengevoegd en de eerste wordt herkend omdat het de antennes draagt, die worden gevormd door drie stukken genaamd artikelen. De drie thorax -segmenten zijn ook samengevoegd en elk van hen heeft een paar benen. De vleugels worden ingevoegd in het tweede thorax -segment.

Het verschil in het aantal buiksomito's in beide geslachten is te wijten aan fusie, bij mannen, van de laatste twee segmenten.

Zoals de naam al aangeeft, hebben de vliegen van deze soort de donkere buik, maar er zijn mutaties die de hoeveelheid en verdeling van pigmenten in hun lichaam kunnen beïnvloeden, waardoor ze een gele of volledig zwarte kleur hebben.

Een kenmerk van deze soort, op chromosomaal niveau, is dat ze gigantische (politicus) chromosomen hebben in de speekselklieren. Polynische chromosomen zijn chromosomen die 10 of meer reeks DNA -replicaties hebben meegemaakt, maar in een staat van interface blijven, dat wil zeggen dat het niet voorkomt celdeling.

Seksueel dimorfisme

Zoals reeds aangegeven, zijn vrouwen iets groter dan mannen en hebben een extra buiksomito. Andere kenmerken die differentia van vrouwen mogelijk maken, zijn:

Kan u dienen: Bananera Spider: kenmerken, habitat, voeding, gedrag

De aanwezigheid van een zeer dikke paddestoelgroep in het eerste paar mannetjes benen. Deze paddenstoelen worden seksuele kam genoemd en hun functie is om het vrouwtje vast te houden tijdens geslachtsgemeenschap.

Ten slotte heeft het vrouwtje ovipositorplaten, die net als anale platen een duidelijke kleur hebben. Terwijl de man een genitale en penisboog heeft, die samen met de anale platen een donkere kleuring zijn.

Drosophila melanogaster vrouwelijk en mannelijk. Genomen en bewerkt uit: madboy74 [cc0].

Levenscyclus

De levenscyclus van Drosophila Melanogaster Het is kort, er wordt gemiddeld gezegd dat het tussen de 15 en 21 dagen duurt. De levensduur kan echter variëren, afhankelijk van de omgevingscondities, voornamelijk vanwege de temperatuur van het medium waar het zich bevindt.

Vliegen gecultiveerd in omgevingen met een relatieve vochtigheid van 60% hebben een levenscyclus van ongeveer 10 dagen, als ze worden gehandhaafd bij een temperatuur van 25 ºC; Terwijl de temperatuur slechts 20 ºC is, duurt 15 dagen. Bij 29 ° C kunnen ze echter 30 dagen leven als de vochtomstandigheden voldoende zijn.

Na geslachtsgemeenschap plaatst de vrouwelijke tot 500 eieren van ongeveer 0,5 mm lang, waarvan de larven uitkomen na 24 uur embryonale ontwikkeling. Larvale ontwikkeling omvat drie fasen van ongeveer één dag voor elk van hen.

Na dit larvenstadium gaat een pup -podium door die 4 dagen duurt. De pop zal een totale metamorfose lijden om plaats te maken voor een volwassen.

Geschiedenis

De eerste onderzoekers die moeten worden gebruikt Drosophila Melanogaster Als een object van genetische studies waren Thomas Hunt Morgan en medewerkers in 1910. Deze onderzoekers, van Columbia University (EE.Uu), ze bestudeerden insecten in een laboratorium gedoopt als de "Flugs Room".

Het kweekmedium dat door Morgan en hun medewerkers werd gebruikt om de vliegen te houden waren melkflessen. Tegenwoordig worden meer geavanceerde media die macerated en chemische conserveermiddelen voor onderhoud bevatten, gebruikt voor onderhoud.

De korte levenscyclus, en het hoge aantal nakomelingen dat in korte tijd kan worden verkregen, lieten deze vlieg toe als voor de uitwerking van genetische kaarten.

Vanwege het belang ervan in genetische studies was het een van de eerste organismen waaraan hun genoom werd bestudeerd. In 2000 was dat bekend dat Drosophila Melanogaster bezat meer dan 13.500 genen, dankzij inspanningen van openbare en particuliere instellingen.

Kan je van dienst zijn: jungle dieren

Meer dan een eeuw na de eerste studies van Morgan en medewerkers wordt de fruitvlieg nog steeds op grote schaal gebruikt als een genetisch model om verschillende menselijke ziekten te begrijpen, variërend van metabole ziekten en het immuunsysteem, tot neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson en Alzheimer's.

Taxonomie en classificatie

De fruitvlieg is een insect. De traditionele verordening van geleedpotigen omvat insecten (of hexapods) naast de Centipede, Millpiés, Syphilos, Pauropoden en schaaldieren, binnen de groep kaakartropraaf.

De meest recente classificaties sluiten de schaaldieren van de groep uit en plaatsen de rest in het subfylum oneramia. Moleculaire studies suggereren echter dat insecten verband zouden houden met sommige lagere schaaldieren, waarbij de laatste een polyfiletische groep is.

In elk geval behoren de fruitvliegen tot de Diptera -orde, ondergeschikte brachycera en de familie Drosophilidae. Het geslacht Drosophila Het bestaat uit ongeveer 15 subgenres en ongeveer 2000 soorten.

De soorten D. Melanogaster Het werd beschreven door Maigen in 1830 en behoort tot het subgenre Sophophora, die ongeveer 150 soorten bevat, verdeeld in 10 verschillende subgroepen, erbij horen D. Melanogaster naar de subgroep Melanogaster

Genetica en karyotype

Het karyotype is de set van chromosomen gepresenteerd door elke cel van een individu, na het proces waarin de paren van homologe chromosomen worden samengevoegd tijdens celreproductie. Dit karyotype is kenmerkend voor elke specifieke soort.

Het karyotype van Drosophila Melanogaster Het wordt gevormd door een paar sekschromosomen en drie paar autosomale chromosomen. De laatste zijn opeenvolgend geïdentificeerd met nummers 2-4. Chromosome 4 is een veel kleiner formaat dan de rest van zijn metgezellen.

Ondanks het presenteren van een paar sekschromosomen, wordt de bepaling van seks in deze soort gecontroleerd door de relatie tussen de geslachtschromosoom X en de autosomen, en niet door het chromosoom en zoals het gebeurt bij mensen.

Het genoom is ondertussen de set genen in deze chromosomen, en in de vruchtvlieg wordt weergegeven door ongeveer 15.000 genen samengesteld uit 165 miljoen basenparen.

De stikstofbases maken deel uit van het DNA en het RNA van levende wezens.  In het DNA vormen ze paren, vanwege de conformatie van dubbele propeller van deze verbinding, dat wil zeggen een basis van een propeller is gekoppeld aan de ene basis in de andere kettingpropeller.

Mutaties

Een mutatie kan worden gedefinieerd als elke verandering die optreedt in de sequentie van DNA -nucleotides. In Drosophila Melanogaster Verschillende soorten mutaties treden op, zowel stille als voor de hand liggende fenotypische expressie. Enkele van de bekendste zijn:

Kan u van dienst zijn: bruine beer: kenmerken, habitat, reproductie, gedrag

Wings Mutations

De ontwikkeling van vleugels in Drosophila Melanogaster wordt gecodeerd door chromosoom 2. Mutaties in dit chromosoom kunnen de abnormale ontwikkeling van vleugels veroorzaken, hetzij in grootte (overblijfselen) of in de vorm (krullende of gebogen vleugels).

De eerste van deze mutaties is recessief, dat wil zeggen, zodat het fenotypisch manifesteert, moet het mutante gen worden geërfd van de vader en de moeder tegelijkertijd. Aan de andere kant is het mutante gen van de gebogen vleugels dominant, maar het manifesteert zich alleen wanneer de drager heterozygoot is, omdat homozygoten niet levensvatbaar zijn.

Het is ook mogelijk om volledig vleugels te verschijnen.

Oogmutaties

De ogen van de normale fruitvlieg zijn rood. Een mutatie in het gen dat codeert voor deze kleur kan ertoe leiden dat deze alleen gedeeltelijk werkt of helemaal niet manifest.

Wanneer de mutatie het gen gedeeltelijk beïnvloedt, is er een hoeveelheid pigment minder dan het gewone; In dit geval verwerven de ogen een oranje kleuring. Integendeel, als het gen niet werkt, zullen de ogen volledig wit zijn.

Een andere mutatie vindt plaats in het gen dat codeert voor de informatie voor oogontwikkeling. In dit geval zullen vliegen zich tot volwassenheid ontwikkelen, maar zonder ogen.

Abnormale antennesontwikkeling

Mutaties in het gen dat codeert voor de ontwikkeling van de antenne.

Drosophila Melanogaster. Mutatie genaamd antennedia, waar benen in het hoofd groeien, in plaats van antennes. Genomen en bewerkt uit: Tony [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)].

Mutaties die de lichaamskleur beïnvloeden

De productie van pigmenten en hun verdeling in het lichaam wordt gecontroleerd door verschillende genen in Drosophila Melanogaster. Een mutatie in het geslachtschromosoom X kan ertoe leiden dat mutanten niet in staat zijn om melanine te produceren, dus je lichaam zal geel zijn.

Aan de andere kant kan een mutatie in het autosoomchromosoom 3 de verdeling van lichaamspigment beïnvloeden in dit geval het pigment verzamelt zich door het lichaam, dus dit zal zwart zijn.

Referenties

1. M. Ashburner & T.R.F. Wright (1978). De genetische en biologie van Drosophila. Vol. 2e. Academische pers.
2. M. Ashburner, K.G. Golic & r.S. Hawley (2005). Drosophila: Naar laboratoriumhandboek 2e editie. Cold Spring Harbour Laboratory Press.
3. Drosophila Melanogaster. In Wikipedia. Opgehaald van.Wikipedia.borg.
4. J. González (2002). Vergelijkende evolutie van chromosomale elementen in het geslacht Drosophila. Proefschriftarts. Autonome Universiteit van Barcelona, ​​Spanje.
5. M. Schwentner, D.J. Combosch, J.P. Nelson & G. Giribet (2017). Een fylogenomische oplossing voor de oorsprong van insecten door het oplossen van crustacean-hexapod-relaties. Huidige biologie.
6. S. Yamamoto, m. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca ... & h.J. Bellen (2015). NAAR Drosophila Genetische middelen van mutanten om mechanismen te bestuderen die ten grondslag liggen aan menselijke genetische ziekten. Cel