DROSOPHILA MELANOGASTER: ХАРАКТЕРИСТИКА, ГЕНЕТИКА, ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ - БИОЛОГИЯ - 2025

Drosophila melanogaster - двукрылое насекомое размером около 3 мм, питающееся гниющими плодами. Она также известна как плодовая муха или уксусная муха. Его научное название происходит от латинского и означает «любитель черной пузатой росы».

Этот вид широко используется в генетике, потому что он обладает рядом преимуществ, которые делают его идеальным организмом для этого типа исследований. Среди этих характеристик - простота содержания в культуре, короткий жизненный цикл, уменьшенное количество хромосом и наличие полигенных хромосом.

Плодовая муха Drosophila melanogaster. Взято и отредактировано: Санджай Ачарья

Другой ценной характеристикой Drosophila melanogaster для генетических исследований является то, что благодаря небольшому количеству и размеру ее хромосом легко изучать процессы мутаций в них. Кроме того, более половины генов, кодирующих заболевания человека, могут быть обнаружены у этой мухи.

характеристики

Генетика и кариотип

Кариотип - это набор хромосом, который представляет каждая клетка отдельного человека после процесса, в котором пары гомологичных хромосом соединяются во время размножения клеток. Этот кариотип характерен для каждого конкретного вида.

Кариотип Drosophila melanogaster состоит из одной пары половых хромосом и трех пар аутосомных хромосом. Последние обозначаются последовательно цифрами 2-4. Хромосома 4 намного меньше по размеру, чем остальные ее аналоги.

Несмотря на наличие пары половых хромосом, определение пола у этого вида контролируется отношениями между X-половой хромосомой и аутосомами, а не Y-хромосомой, как это происходит у людей.

Геном, в свою очередь, представляет собой набор генов, содержащихся в этих хромосомах, а у плодовой мушки он представлен примерно 15 000 генами, состоящими из 165 миллионов пар оснований.

Основания азота являются частью ДНК и РНК живых существ. В ДНК они образуют пары из-за конформации двойной спирали этого соединения, то есть основание одной спирали попадает в пару с основанием другой спирали цепи.

Мутации

Мутация может быть определена как любое изменение, происходящее в нуклеотидной последовательности ДНК. У Drosophila melanogaster встречаются различные типы мутаций, как молчащие, так и с очевидным фенотипическим выражением. Некоторые из наиболее известных:

Мутации в крыльях

Развитие крыльев у Drosophila melanogaster кодируется хромосомой 2. Мутации в этой хромосоме могут вызывать аномальное развитие крыльев либо по размеру (рудиментарные крылья), либо по форме (изогнутые или изогнутые крылья).

Первая из этих мутаций является рецессивной, то есть для того, чтобы проявить себя фенотипически, мутантный ген должен быть унаследован от отца и матери одновременно. Напротив, мутантный ген изогнутых крыльев является доминантным, однако он проявляется только тогда, когда носитель является гетерозиготным, поскольку гомозиготы нежизнеспособны.

Возможно также появление полностью бескрылых организмов.

Мутации в глазах

Глаза нормальной плодовой мушки красные. Мутация в гене, кодирующем этот цвет, может заставить его работать только частично или совсем не работать.

Когда мутация частично затрагивает ген, вырабатывается меньше, чем обычный пигмент; в этом случае глаза приобретают оранжевую окраску. Напротив, если ген не работает, глаза будут полностью белыми.

Другая мутация происходит в гене, кодирующем информацию для развития глаз. В этом случае мухи перерастут во взрослую жизнь, но без глаз.

Аномальное развитие антенны

Мутации в гене, который кодирует развитие антенн, могут в конечном итоге привести к развитию пары головных ног вместо антенн.

Drosophila melanogaster. Мутация, называемая антеннапедией, при которой на голове вместо усиков растут ноги. Взято и отредактировано с сайта: toony.

Мутации, влияющие на окраску тела

Производство и распределение пигментов в организме контролируется разными генами Drosophila melanogaster. Мутация на Х-половой хромосоме может привести к тому, что мутанты не смогут производить меланин, поэтому их тело будет желтым.

С другой стороны, мутация в аутосомной хромосоме 3 может повлиять на распределение пигмента тела, в этом случае пигмент накапливается по всему телу, поэтому он будет черным.

Ссылки

1. М. Эшбернер и TRF Райт (1978). Генетика и биология дрозофилы. Том 2а. Академическая пресса.
2. М. Эшбернер, К.Г. Голич и Р.С. Хоули (2005). Дрозофила: лабораторный справочник 2-е издание. Лабораторный пресс Колд-Спринг-Харбор.
3. Drosophila melanogaster. В Википедии. Восстановлено с en.wikipedia.org.
4. Х. Гонсалес (2002). Сравнительная эволюция хромосомных элементов в роде Drosophila. Докторская диссертация. Автономный университет Барселоны, Испания.
5. М. Швентнер, DJ Combosch, JP Nelson & G. Giribet (2017). Филогеномное решение происхождения насекомых путем выяснения отношений ракообразных и гексапод. Текущая биология.
6. С. Ямамото, М. Джайсвал, В.-Л. Чанг, Т. Гамбин, Э. Караджа… и Х. Дж. Беллен (2015). Генетический ресурс мутантов дрозофилы для изучения механизмов, лежащих в основе генетических заболеваний человека. клетка