Charakteristiky Drosophila Melanogaster, genetika, životný cyklus

Drosophila Melanogaster Je to hmyz Dipter, ktorý meria asi 3 mm a živí ovocím rozkladu. Je tiež známy ako ovocie alebo rýchle octy. Jeho vedecké meno pochádza z latinčiny a znamená „milovník čierneho voliča Rocío“.

Tento druh sa široko používa v genetike na prezentáciu série výhod, vďaka ktorým je ideálny organizmus pre tento typ štúdií. Medzi tieto charakteristiky patrí jeho ľahkosť udržiavania kultúry, malý počet chromozómov a prítomnosť polytenických chromozómov.

Drosophila melanogaster ovocná muška. Prevzaté a upravené z: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)]

Ďalšie cenné vlastnosti Drosophila Melanogaster Pre genetické štúdie, v dôsledku malého počtu a veľkosti ich chromozómov, je ľahké študovať mutačné procesy v nich. Okrem toho viac ako polovica génov, ktoré kódujú choroby u ľudí.

[TOC]

Charakteristika

Drosophila Melanogaster Je to hmyz Dipter, to znamená, že namiesto dvoch párov má jeden pár membránových krídel, ako v iných hmyzu. Je to dioický organizmus, to znamená, že predstavuje samostatné pohlavia. Okrem toho predstavuje sexuálny dimorfizmus.

Druh meria asi 3 mm, čo je žena o niečo väčšia ako samec. Jeho telo sa skladá z troch tagmatík (regiónov): hlava, hrudník a brucho. Číslo segmentu hlavy (6) a hrudníka (3) je podobné u mužov a žien, zatiaľ čo počet segmentov brucha je vyšší u žien (7) ako u mužov (6).

Šesť cefalických segmentov je zlúčených a prvé sa rozpoznáva, pretože nesie antény, ktoré tvoria tri kúsky nazývané články. Tri segmenty hrudníka sú tiež zlúčené a každý z nich nesie pár nôh. Krídla sa vkladajú do druhého segmentu hrudníka.

Rozdiel v počte brušných somitos u oboch pohlaví je spôsobený fúziou, u mužov, posledných dvoch segmentov.

Ako už názov napovedá, muchy tohto druhu majú tmavé brucho, existujú mutácie, ktoré môžu ovplyvniť množstvo a distribúciu pigmentov v ich tele, čo im dáva žlté alebo úplne čierne sfarbenie.

Charakteristikou tohto druhu na chromozomálnej úrovni je, že majú v slinných žľazách obrovské (politici) chromozómy v slinných žľazach. Polynické chromozómy sú chromozómy, ktoré zažili 10 alebo viac sérií replikácií DNA, ale zostávajú v stave rozhrania, to znamená, že sa nevyskytuje delenie buniek.

Sexuálny dimorfizmus

Ako už bolo uvedené, ženy sú o niečo väčšie ako muži a majú ďalšie brušné somito. Ďalšie vlastnosti, ktoré umožňujú diferenciálu žien, sú:

Môže vám slúžiť: Bananera Spider: Charakteristiky, biotop, výživa, správanie

Prítomnosť veľmi silnej skupiny húb v prvom dvojici nohy mužov. Tieto huby sa nazývajú sexuálne hrebeň a ich funkciou je držať ženu počas pohlavného styku.

Nakoniec má žena ovipositor dosky, ktoré ako análne dosky majú jasné sfarbenie. Zatiaľ čo samec má genitálny a penisový oblúk, ktorý spolu s análnymi doskami sú tmavé sfarbenie.

Drosophila melanogaster žena a muž. Prevzaté a upravené z: Madboy74 [CC0].

Životný cyklus

Životný cyklus Drosophila Melanogaster Je to krátke, v priemere sa hovorí, že trvá medzi 15 a 21 dňami. Jeho dlhovekosť sa však môže líšiť v závislosti od podmienok prostredia, najmä v dôsledku teploty média, kde sa nachádza.

Napríklad muchy kultivované v prostrediach s relatívnou vlhkosťou 60% majú životný cyklus asi 10 dní, ak sa udržiavajú pri teplote 25 ° C; zatiaľ čo teplota je iba 20 ° C trvá 15 dní. Pri 29 ° C však môžu žiť 30 dní, ak sú podmienky vlhkosti primerané.

Po pohlavnom styku sa samí. Vývoj lariev zahŕňa tri fázy približne jedného dňa pre každú z nich.

Po tejto larválnej fáze pokračuje fáza Pupa, ktorá trvá 4 dni. Pupa bude trpieť celkovou metamorfózou, ktorá ustúpi dospelého, ktorý dosiahne sexuálnu zrelosť 12 hodín po vynáraní z kukla.

História

Prví vedci, ktorí používajú Drosophila Melanogaster Ako predmet genetických štúdií boli Thomas Hunt Morgan a spolupracovníci v roku 1910. Títo vedci z Columbia University (EE.Uu), študovali hmyz v laboratórnom pokrstene ako „miestnosť na flugs“.

Kultúrne médium používané Morganom a ich spolupracovníkmi na udržanie muchy boli fľaše na mlieko. Dnes sa na údržbu používajú sofistikovanejšie médiá, ktoré zahŕňajú macerované a chemické konzervačné látky.

Krátky životný cyklus a vysoký počet potomkov, ktorý je možné získať v krátkom čase, povolil túto mušku, pokiaľ ide o vypracovanie genetických máp.

Kvôli jeho dôležitosti v genetických štúdiách to bol jeden z prvých organizmov, ku ktorému bol ich genóm študovaný. V roku 2000 bolo známe, že Drosophila Melanogaster vlastnil viac ako 13.500 génov, vďaka úsiliu verejných a súkromných inštitúcií.

Môže vám slúžiť: Zvieratá džungle

Viac ako storočie po prvých štúdiách Morgan a spolupracovníkov sa ovocná muška stále používa ako genetický model na porozumenie rôznych ľudských chorôb, od metabolických chorôb a imunitného systému, až po neurodegeneratívne choroby, ako sú Parkinson a Alzheimerova choroba.

Taxonómia a klasifikácia

Ovocná muška je hmyz. Tradičné nariadenie článkonožcov zahŕňa hmyz (alebo hexapody) vedľa stonožky, Millpiés, syfilos, pauropody a kôrovce, v skupine artropód čeľustí.

Najnovšie klasifikácie vylučujú skupinové kôrovce a zvyšok vložte do subfylu Oneramia. Molekulárne štúdie však naznačujú, že hmyz by súvisel s niektorými nižšími kôrovca, pričom posledne menované je polyfiletická skupina.

V každom prípade ovocné muchy patria do poriadku Diptera, podriadené Brachycera a rodina Drosophilidae. Pohlavie Drosophila Je tvorený asi 15 podgenami a asi 2000 druhmi.

Druh D. Melangaster Maigen ho opísal v roku 1830 a patrí do subgenra Sopophora, ktorý obsahuje asi 150 druhov rozdelených do 10 rôznych podskupín, ktoré patrí D. Melangaster do podskupiny Melangaster

Genetika a karyotyp

Karyotyp je súbor chromozómov prezentovaných každou bunkou jednotlivca po procese, v ktorom sú páry homológnych chromozómov spojené počas reprodukcie buniek. Tento karyotyp je charakteristický pre každý konkrétny druh.

Karyotyp Drosophila Melanogaster Tvorí ho niekoľko sexuálnych chromozómov a tromi pánmi autozomálnych chromozómov. Posledne menované sú postupne identifikované s číslami 2-4. Chromozóm 4 je oveľa menšia veľkosť ako ostatní jeho spoločníci.

Napriek tomu, že predstavuje niekoľko sexuálnych chromozómov, určovanie pohlavia v tomto druhu je kontrolované vzťahom medzi pohlavným chromozómom X a autozómami, a nie chromozómom a ako sa to deje u ľudí.

Medzitým je genóm súbor génov obsiahnutých v týchto chromozómoch a v ovocnej muške predstavuje asi 15.000 génov zložených zo 165 miliónov párov báz.

Základy dusíka sú súčasťou DNA a RNA živých bytostí.  V DNA tvoria páry, v dôsledku konformácie dvojitej vrtule tejto zlúčeniny, to znamená, základ vrtule je spárovaný s jednou základňou v druhej vrtule reťazca.

Mutácie

Mutácia môže byť definovaná ako akákoľvek zmena, ktorá sa vyskytuje v nukleotidovej sekvencii DNA. V Drosophila Melanogaster Vyskytujú sa rôzne typy mutácií, tichá aj zjavná fenotypová expresia. Niektorí z najznámejších sú:

Môže vám slúžiť: hnedý medveď: charakteristiky, biotop, reprodukcia, správanie

Mutácie krídla

Rozvoj krídiel v Drosophila Melanogaster je kódovaný chromozómom 2. Mutácie v tomto chromozóme môžu spôsobiť abnormálny vývoj krídel, buď vo veľkosti (pozostatkové krídla) alebo vo forme (kučeravé alebo zakrivené krídla).

Prvá z týchto mutácií je recesívna, to znamená, že sa fenotypicky prejavuje, musí byť mutantný gén zdedený od otca a matky súčasne. Na druhej strane, mutantný gén zakrivených krídel je dominantný, prejavuje sa však iba vtedy, keď je nositeľ heterozygotný, pretože homozygoty nie sú životaschopné.

Je tiež možné vyzerať úplne krídla.

Očné mutácie

Oči normálnej ovocnej mušky sú červené. Mutácia v géne, ktorá kóduje túto farbu.

Keď mutácia čiastočne ovplyvňuje gén, je množstvo pigmentu menej ako obyčajné; V tomto prípade oči získavajú oranžové sfarbenie. Naopak, ak gén nefunguje, oči budú úplne biele.

Ďalšia mutácia sa vyskytuje v géne, ktorý kóduje informácie pre vývoj očí. V tomto prípade sa muchy vyvinú až do dospelosti, ale bez očí.

Abnormálny vývoj antén

Mutácie v géne, ktorý kóduje vývoj antény.

Drosophila Melanogaster. Mutácia nazývaná antenapedia, kde nohy rastú v hlave, namiesto antén. Prevzaté a upravené z: TONY [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)].

Mutácie, ktoré ovplyvňujú sfarbenie tela

Produkcia pigmentov a ich distribúcia v tele sú kontrolované rôznymi génmi v Drosophila Melanogaster. Mutácia v sexuálnom chromozóme X môže spôsobiť, že mutanty nedokážu produkovať melanín, takže vaše telo bude žlté.

Na druhej strane, mutácia v autosomom chromozóme 3 môže ovplyvniť distribúciu telového pigmentu v tomto prípade pigment sa hromadí v tele, takže to bude čierna.

Odkazy

1. M. Ashburner & T.R.F. Wright (1978). Genetická a biológia Drosophila. Zvuk. Druhý. Akademická tlač.
2. M. Ashburner, K.G. Golic & r.Siež. Hawley (2005). Drosophila: Do laboratórnej príručky 2. vydanie. Laboratórium Cold Spring Harbor Laboratory.
3. Drosophila Melangaster. Na Wikipédii. Získaný z.Wikipedia.orgán.
4. J. González (2002). Porovnávací vývoj chromozomálnych prvkov v rode Drosophila. Dizertačný lekár. Autonómna univerzita v Barcelone, Španielsko.
5. M. Schwentner, D.J. Combosch, J.P. Nelson & G. Giribet (2017). Fylogenomický roztok pre pôvod hmyzu riešením vzťahov s kôrovodným-hexapodom. Súčasná biológia.
6. Siež. Yamamoto, m. Jaiswal, w.-L. Chang, T. Gambin, e. Karaca ... & h.J. Bellen (2015). Do Drosophila Genetický zdroj mutantov na štúdium mechanizmov, ktoré sú základom ľudských genetických chorôb. Bunka