Značilnosti Drosophila melanogaster, genetika, življenjski cikel

Drosophila melanogaster To je dipterska žuželka, ki meri približno 3 mm in se prehranjuje s sadjem razgradnje. Znan je tudi kot sadje ali muhast kisa. Njegovo znanstveno ime izvira iz latinščine in pomeni "ljubitelj črnega volivca Rocío".

Ta vrsta se pogosto uporablja v genetiki za predstavitev vrste prednosti, zaradi katerih je idealen organizem za to vrsto študij. Med temi značilnostmi so njena enostavnost vzdrževanja kulture, majhno število kromosomov in sedanji politenski kromosomi.

Drosophila melanogaster sadna muha. Vzeto in urejeno od: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Druge dragocene značilnosti Drosophila melanogaster Za genetske študije je zaradi majhnega števila in velikosti njihovih kromosomov enostavno preučiti procese mutacij v njih. Poleg tega ima več kot polovica genov, ki kodirajo bolezni pri ljudeh.

[TOC]

Značilnosti

Drosophila melanogaster To je dipterska žuželka, torej ima en sam par membranskih kril namesto dveh parov, kot pri drugih žuželkah. To je dioični organizem, to je tisti, ki predstavlja ločene spole. Poleg tega predstavlja spolni dimorfizem.

Vrsta meri približno 3 mm, saj je ženska nekoliko večja od moškega. Njegovo telo je sestavljeno iz treh tagmatikov (regij): glave, prsnega koša in trebuha. Število segmentov glave (6) in prsnega koša (3) je podobno pri moških in ženskah, medtem ko je število segmentov trebuha pri ženskah večje kot pri moških (6) (6).

Šest cefaličnih segmentov je združenih in prvi je prepoznan, ker nosi antene, ki jih tvorijo trije deli, imenovani članki. Prav tako so združeni trije segmenti prsnega koša in vsak od njih nosi par nog. Krila so vstavljena v drugi segment prsnega koša.

Razlika v številu trebušnih somitos pri obeh spolih je posledica fuzije, pri moških, zadnjih dveh segmentov.

Kot že ime pove, imajo muhe te vrste temni trebuh, vendar obstajajo mutacije, ki lahko vplivajo na količino in porazdelitev pigmentov v telesu, kar jim daje rumeno ali popolnoma črno obarvanost.

Značilnosti te vrste na kromosomski ravni je, da imajo v slinavskih žlezah velikanske (politične) kromosome. Polinični kromosomi so kromosomi, ki so doživeli 10 ali več serij replikacij DNK, vendar ostanejo v stanju vmesnika, to pomeni, da se ne pojavljajo celične delitve.

Spolni dimorfizem

Kot je že navedeno, so samice nekoliko večje od moških in imajo dodatni trebušni somito. Druge značilnosti, ki omogočajo razlikovanje samic, so:

Vam lahko služi: Bananera Spider: Značilnosti, habitat, prehrana, vedenje

Prisotnost zelo debele skupine gob v prvem paru samcev nog. Te gobe se imenujejo spolni glavni.

Končno ima samica plošče ovipositorja, ki imajo podobno kot analne plošče, jasno obarvano. Medtem ko ima moški genitalni in peniški lok, ki je skupaj z analnimi ploščami temna obarvanost.

Drosophila melanogaster ženska in moški. Vzeto in urejeno od: Madboy74 [CC0].

Življenski krog

Življenjski cikel Drosophila melanogaster Kratek je, v povprečju pravi, da traja med 15 in 21 dni. Vendar se lahko njegova dolgoživost razlikuje glede na okoljske razmere, predvsem zaradi temperature medija, kjer se nahaja.

Na primer, muhe, gojene v okoljih z relativno vlažnostjo 60%, imajo življenjski cikel približno 10 dni, če se vzdržujejo pri temperaturi 25 ° C; Medtem ko je temperatura le 20 ° C, traja 15 dni. Vendar lahko pri 29 ° C živijo 30 dni, če so pogoji vlage ustrezni.

Po seksu se samica postavi do 500 jajc v dolžini približno 0,5 mm, od katerih se bodo ličinke izlegli po 24 urah embrionalnega razvoja. Razvoj ličink vključuje tri stopnje približno en dan za vsakega od njih.

Po tej fazi ličinke se nadaljuje faza pupa, ki traja 4 dni. Pupa bo doživela skupno metamorfozo, ki jo bo popustila odrasli, kar doseže spolno zrelost 12 ur po izstopu iz lupe.

Zgodovina

Prvi raziskovalci, ki so uporabili Drosophila melanogaster Kot cilj genetskih študij so bili Thomas Hunt Morgan in sodelavci leta 1910. Ti raziskovalci z univerze Columbia (EE.Uu), so preučevali žuželke v laboratoriju, krščene kot "soba za flike".

Kulturni medij, ki so ga Morgan in njihovi sodelavci uporabljali za ohranjanje muh, so bile steklenice mleka. Danes se za vzdrževanje uporabljajo bolj izpopolnjeni mediji, ki vključujejo macerirane in kemične konzervanse za vzdrževanje.

Kratek življenjski cikel in veliko število potomcev, ki jih je mogoče dobiti v kratkem času, so omogočili to letenje kot za izdelavo genetskih zemljevidov.

Zaradi njegovega pomena v genetskih študijah je bil eden prvih organizmov, ki so jih preučevali njihov genom. Leta 2000 je bilo to znano Drosophila melanogaster je imel več kot 13.500 genov, zahvaljujoč prizadevanjem javnih in zasebnih institucij.

Vam lahko služi: živali v džungli

Več kot stoletje po prvih študijah Morgana in sodelavcev se sadna muha še vedno pogosto uporablja kot genetski model za razumevanje različnih človeških bolezni, od presnovnih bolezni in imunskega sistema do nevrodegenerativnih bolezni, kot sta Parkinson in Alzheimerjeva bolezen.

Taksonomija in klasifikacija

Sadna muha je žuželka. Tradicionalna odloka o členonožcih vključuje žuželke (ali heksapodi) poleg Centipede, Millpiés, sifilos, pauropodi in raki, znotraj skupine čeljustnih členonožcev.

Najnovejše klasifikacije izključujejo skupinske rake in ostale postavite v subphylum Oneramia. Vendar molekularne študije kažejo, da bi bile žuželke povezane z nekaterimi nižjimi raki, pri čemer je slednja polifiletična skupina.

Vsekakor sadne muhe pripadajo redu Diptera, podrejene Brachycera in družine Drosophilidae. Spol Drosophila Sestavlja ga približno 15 podvrstov in približno 2000 vrst.

Vrsta D. Melanogaster Maigen ga je opisal leta 1830 in spada v podžanr Sophophora, ki vsebuje približno 150 vrst, razdeljenih na 10 različnih podskupin, ki pripadajo D. Melanogaster do podskupine Melanogaster

Genetika in kariotip

Kariotip je niz kromosomov, ki jih predstavlja vsaka celica posameznika, po postopku, v katerem se med razmnoževanjem celic združijo pari homolognih kromosomov. Ta kariotip je značilen za vsako določeno vrsto.

Kariotip od Drosophila melanogaster Nastane ga nekaj spolnih kromosomov in trije pari avtosomalnih kromosomov. Slednji so zaporedno identificirani s številkami 2-4. Chromosome 4 je veliko manjše velikosti kot ostali njegovi spremljevalci.

Kljub temu, da predstavlja nekaj spolnih kromosomov, določanje seksa pri tej vrsti nadzira odnos med spolnim kromosomom X in avtosomi in ne s kromosomom in kot se dogaja pri ljudeh.

Genom je medtem nabor genov, vsebovanih v teh kromosomih, v sadni muhi pa jih predstavlja približno 15.000 genov, sestavljenih iz 165 milijonov baznih parov.

Baze dušika so del DNK in RNA živih bitij.  V DNK tvorijo pare, zaradi konformacije dvojnega propelerja te spojine, to je, da je podlaga propelerja seznanjena z eno bazo v drugem verižnem propelerju.

Mutacije

Mutacijo je mogoče opredeliti kot vsako spremembo, ki se pojavi v nukleotidnem zaporedju DNK. V Drosophila melanogaster Pojavijo se različne vrste mutacij, tako tiho kot očitno fenotipsko izražanje. Nekateri najbolj znani so:

Vam lahko služi: rjavi medved: značilnosti, habitat, razmnoževanje, vedenje

Mutacije kril

Razvoj kril v Drosophila melanogaster je kodiran s kromosomom 2. Mutacije v tem kromosomu lahko povzročijo nenormalni razvoj kril, bodisi po velikosti (vestigialna krila) ali v obliki (kodrasti ali ukrivljena krila).

Prva od teh mutacij je recesivna, torej tako, da se fenotipsko manifestira, mutantni gen je treba hkrati podedovati od očeta in matere. Po drugi strani je prevladujoč mutantni gen ukrivljenih kril, vendar se kaže le, ko je nosilec heterozigoten, saj homozigoti niso sposobni preživeti.

Možno je tudi videti popolnoma krila.

Mutacije oči

Oči običajne sadne muhe so rdeče. Mutacija v genu, ki kodira to barvo, lahko povzroči, da deluje le delno ali se sploh ne manifestira.

Kadar mutacija delno vpliva na gen, je količina pigmenta manjša od običajnega; V tem primeru oči pridobijo oranžno obarvanost. Nasprotno, če gen ne deluje, bodo oči popolnoma bele.

V genu se pojavi druga mutacija, ki kodira informacije za razvoj oči. V tem primeru se bodo muhe razvile do odraslosti, vendar brez oči.

Razvoj nenormalnih anten

Mutacije v genu, ki kodira razvoj antene.

Drosophila melanogaster. Mutacija, imenovana Antennapedia, kjer raste noge v glavi, namesto antene. Vzeti in urejen od: Toony [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)].

Mutacije, ki vplivajo na obarvanost telesa

Proizvodnjo pigmentov in njihovo porazdelitev v telesu nadzirajo različni geni v Drosophila melanogaster. Mutacija v spolnem kromosomu X lahko povzroči, da mutanti ne morejo proizvajati melanina, zato bo vaše telo rumeno.

Po drugi strani lahko mutacija v avtosomu kromosomu 3 vpliva na porazdelitev telesnega pigmenta v tem primeru, da se pigment kopiči po telesu, tako.

Reference

1. M. Ashburner & T.R.F. Wright (1978). Genetska in biologija Drosophile. Vol. 2. mesto. Akademski tisk.
2. M. Ashburner, k.G. Golic & r.S. Hawley (2005). Drosophila: Za laboratorijski priročnik 2. izdaja. Laboratorijska tisk hladnega pomladi.
3. Drosophila Melanogaster. V Wikipediji. Pridobljeno iz.Wikipedija.org.
4. J. González (2002). Primerjalna evolucija kromosomskih elementov v rodu Drosophila. Zdravnik disertacije. Avtonomna univerza v Barceloni, Španija.
5. M. Schwentner, d.J. Combosch, j.Str. Nelson & G. Giribet (2017). Filogenomska rešitev izvora žuželk z reševanjem razmerij rakov-heksapoda. Trenutna biologija.
6. S. Yamamoto, m. Jaiswal, w.-L. Chang, t. Gambin, e. Karaca ... & h.J. Bellen (2015). Do Drosophila Genetski vir mutantov za preučevanje mehanizmov, na katerih temeljijo človeške genetske bolezni. Celica