DROSOPHILA MELANOGASTER: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ГЕНЕТИКА, ЖИЗНЕН ЦИКЪЛ - БИОЛОГИЯ - 2025

Drosophila melanogaster е двуцветно насекомо с размери около 3 мм и се храни с гниещи плодове. Известен е още като муха от плодове или мушкато с оцет. Научното му име идва от латински и означава „любител на чернокосата роса“.

Този вид е широко използван в генетиката, защото представя редица предимства, които го правят идеален организъм за този тип изследвания. Сред тези характеристики са неговата лекота на поддържане в културата, кратък жизнен цикъл, намален брой хромозоми и представяне на полигенни хромозоми.

Плодова муха Drosophila melanogaster. Взето и редактирано от: Санджай Ачаря

Други ценни характеристики на Drosophila melanogaster за генетични изследвания е, че поради малкия брой и размер на неговите хромозоми е лесно да се изучат мутационните процеси в тях. Освен това повече от половината от гените, които кодират заболявания при хората, имат своя еквивалент, откриваем в тази муха.

характеристики

Генетика и кариотип

Кариотипът е набор от хромозоми, които всяка клетка на индивид представя след процеса, в който двойките хомоложни хромозоми се съединяват по време на клетъчната репродукция. Този кариотип е характерен за всеки конкретен вид.

Кариотипът Drosophila melanogaster е съставен от една двойка полови хромозоми и три двойки автозомни хромозоми. Последните се идентифицират последователно с числата 2-4. Хромозома 4 е с много по-малки размери от останалите си връстници.

Въпреки че имат двойка полови хромозоми, определянето на пола при този вид се контролира от връзката между X половата хромозома и автозомите, а не от Y хромозомата, както се среща при хората.

Геномът от своя страна е набор от гени, съдържащи се в тези хромозоми, а в плодовата муха е представен от около 15 000 гена, съставени от 165 милиона базови двойки.

Азотните основи са част от ДНК и РНК на живите същества. В ДНК те образуват двойки, поради двойната спирална конформация на това съединение, тоест основа от една спирала двойки с основа в другата спирала на веригата.

Мутациите

Мутацията може да бъде дефинирана като всяка промяна, която настъпва в нуклеотидната последователност на ДНК. Различни видове мутации се срещат в Drosophila melanogaster, както мълчаливи, така и с очевидна фенотипна експресия. Някои от най-известните са:

Мутации в крилата

Развитието на крилата в Drosophila melanogaster е кодирано от хромозома 2. Мутациите на тази хромозома могат да причинят анормално развитие на крилото, или по размер (вестигиални крила), или по форма (къдрави или извити крила).

Първата от тези мутации е рецесивна, тоест, за да се прояви фенотипно, мутантният ген трябва да бъде наследен едновременно от бащата и майката. За разлика от него, мутантният ген за кривите крила е доминиращ, но той се проявява само когато носителят е хетерозиготен, тъй като хомозиготите не са жизнеспособни.

Възможна е и появата на напълно безкрилни организми.

Мутации в очите

Очите на нормалната плодова муха са червени. Мутация в гена, който кодира този цвят, може да доведе до това, че той работи само частично или изобщо не.

Когато мутацията засяга частично гена, се получава по-малко от обикновения пигмент; в този случай очите придобиват оранжево оцветяване. Напротив, ако генът не работи, очите ще бъдат напълно бели.

Друга мутация се появява в гена, който кодира информация за развитието на очите. В този случай мухите ще се развият в зряла възраст, но без очи.

Ненормално развитие на антената

Мутациите в гена, който кодира развитието на антените, могат в крайна сметка да причинят двойка крака на главата, вместо антени.

Drosophila melanogaster. Мутация, наречена антенапедия, при която краката растат на главата вместо антени. Взето и редактирано от: toony.

Мутации, които влияят на оцветяването на тялото

Производството и разпространението на пигменти в организма се контролира от различни гени в Drosophila melanogaster. Мутацията върху Х сексуалната хромозома може да причини мутанти да не могат да произвеждат меланин, така че тялото им ще е жълто.

От друга страна, мутация в автозомната хромозома 3 може да повлияе на разпределението на телесния пигмент в този случай, пигментът се натрупва по цялото тяло, така че ще е черен.

Препратки

1. М. Ашбърнър и TRF Райт (1978). Генетиката и биологията на дрозофила. Том 2а. Академична преса.
2. M. Ashburner, KG Golic & RS Hawley (2005). Drosophila: Лабораторен наръчник 2-ро издание. Лабораторна преса за студено пролетно пристанище.
3. Drosophila melanogaster. В Уикипедия. Възстановено от en.wikipedia.org.
4. J. González (2002). Сравнителна еволюция на хромозомни елементи в рода Drosophila. Дисертация на докторска степен. Автономен университет в Барселона, Испания.
5. M. Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson & G. Giribet (2017). Филогеномно решение за произхода на насекомите чрез разрешаване на взаимоотношенията между ракообразните и шестограмата. Актуална биология.
6. S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca… & HJ Bellen (2015). Дрозофила генетичен ресурс на мутанти за изучаване на механизмите, залегнали в основата на генетичните заболявания на човека. клетка