- ominaisuudet
- Genetiikka ja kariotyyppi
- mutaatiot
- Mutaatiot siipissä
- Mutaatiot silmissä
- Antennin epänormaali kehitys
- Mutaatiot, jotka vaikuttavat vartalon väritykseen
- Viitteet
Drosophila melanogaster on dipterinen hyönteinen, jonka pituus on noin 3 mm ja joka ruokkii heikentyviä hedelmiä. Se tunnetaan myös hedelmäkärpäsenä tai etikkakärpäsenä. Sen tieteellinen nimi on peräisin latinasta ja tarkoittaa "mustakukkakasteen rakastajaa".
Tätä lajia käytetään laajasti genetiikassa, koska sillä on joukko etuja, jotka tekevät siitä ihanteellisen organismin tämän tyyppiseen tutkimukseen. Näiden ominaisuuksien joukossa ovat sen helppo ylläpitäminen viljelmässä, lyhyt elinkaari, vähentynyt määrä kromosomeja ja esittävät polygeeniset kromosomit.
Hedelmäkärpäs Drosophila melanogaster. Kuvannut ja muokannut: Sanjay Acharya
Muita Drosophila melanogasterin arvokkaita ominaisuuksia geenitutkimuksissa on, että kromosomien pienen määrän ja koon vuoksi on helppo tutkia mutaatioprosesseja niissä. Lisäksi yli puolella ihmisten sairauksia koodaavista geeneistä on vastaava havaittavissa tässä kärpäsessä.
ominaisuudet
Genetiikka ja kariotyyppi
Karyotyyppi on joukko kromosomeja, jotka yksilön jokainen solu esittää, sen prosessin jälkeen, jossa homologisten kromosomien parit yhdistetään solujen lisääntymisen aikana. Tämä karyotyyppi on ominainen jokaiselle tietylle lajille.
Drosophila melanogaster -kariotyyppi koostuu yhdestä sukupromosomiparista ja kolmesta autosomaalisten kromosomiparien parista. Viimeksi mainitut tunnistetaan peräkkäin numeroilla 2-4. Kromosomi 4 on paljon pienempi kuin muut vertaisryhmänsä.
Vaikka sukupuolikromosomeja on pari, sukupuolen määritystä tässä lajeessa säätelee X-sukukromosomin ja autosomien välinen suhde, ei Y-kromosomi, kuten tapahtuu ihmisillä.
Genomi puolestaan on joukko geenejä, jotka sisältyvät näihin kromosomeihin, ja hedelmäkärpässä sitä edustaa noin 15 000 geeniä, jotka koostuvat 165 miljoonasta emäsparista.
Typpiemäkset ovat osa elävien olentojen DNA: ta ja RNA: ta. DNA: ssa ne muodostavat pareja, johtuen tämän yhdisteen kaksoiskierukkonformaatiosta, toisin sanoen yhden helix-parin emäksestä emäksen kanssa ketjun toisessa helixissä.
mutaatiot
Mutaatio voidaan määritellä mitä tahansa muutosta, joka tapahtuu DNA: n nukleotidisekvenssissä. Drosophila melanogasterissa esiintyy erityyppisiä mutaatioita, sekä hiljaisia että ilmeisen fenotyyppisen ilmentymisen kanssa. Jotkut tunnetuimmista ovat:
Mutaatiot siipissä
Drosophila melanogasterin siipien kehitystä koodaa kromosomi 2. Tämän kromosomin mutaatiot voivat aiheuttaa siipien epänormaalin kehityksen joko koon (vestigiaaliset siivet) tai muodon (kihara tai kaareva) siipinä.
Ensimmäinen näistä mutaatioista on recessiivistä, ts. Mutanttigeenin on perittävä isältä ja äidiltä samanaikaisesti, jotta se voisi ilmentyä fenotyyppisesti. Sitä vastoin mutkainen geeni kaarevilla siipillä on hallitseva, mutta se ilmenee vain, kun kantaja on heterotsygoottinen, koska homotsygootit eivät ole käyttökelpoisia.
Myös täysin siivettömien organismien esiintyminen on mahdollista.
Mutaatiot silmissä
Normaalin hedelmäkärpäsen silmät ovat punaisia. Tätä väriä koodaavassa geenissä oleva mutaatio voi aiheuttaa sen, että se toimii vain osittain tai ei ollenkaan.
Kun mutaatio vaikuttaa osittain geeniin, syntyy vähemmän kuin tavallinen pigmentti; tässä tapauksessa silmät saavat oranssinvärisen. Päinvastoin, jos geeni ei toimi, silmät ovat täysin valkoisia.
Toinen mutaatio tapahtuu geenissä, joka koodaa tietoa silmien kehitystä varten. Tässä tapauksessa kärpäset kehittyvät aikuisuuteen, mutta ilman silmiä.
Antennin epänormaali kehitys
Antennien kehitystä koodaavan geenin mutaatiot voivat lopulta aiheuttaa jalkaparin kehittymisen pään päälle antennien sijaan.
Drosophila melanogaster. Mutaatio, jota kutsutaan antennapediaksi, jossa jalat kasvavat pään päällä antennien sijaan. Otettu ja muokattu kielestä: toony.
Mutaatiot, jotka vaikuttavat vartalon väritykseen
Pigmentin tuotantoa ja jakautumista kehossa säätelevät eri geenit Drosophila melanogasterissa. X-sukukromosomissa oleva mutaatio voi aiheuttaa mutanttien kyvyttömyyden tuottaa melaniinia, joten heidän ruumiinsa on keltainen.
Toisaalta autosomaalisen kromosomin 3 mutaatio voi vaikuttaa kehon pigmentin jakautumiseen, tässä tapauksessa pigmentti kertyy koko vartaloon, joten se on musta.
Viitteet
- M. Ashburner ja TRF Wright (1978). Drosophilan geneettinen ja biologinen tutkimus. Osa 2a. Academic Press.
- M. Ashburner, KG Golic ja RS Hawley (2005). Drosophila: Laboratorion käsikirjan toinen painos. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
- Drosophila melanogaster. Wikipediassa. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org.
- J. González (2002). Kromosomaalisten elementtien vertaileva evoluutio sukussa Drosophila. Tohtorintutkinto. Barcelonan autonominen yliopisto, Espanja.
- M. Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson ja G. Giribet (2017). Fylogenominen ratkaisu hyönteisten alkuperään ratkaisemalla äyriäisten ja heksaapodien suhteet. Nykyinen biologia.
- S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca… ja HJ Bellen (2015). Mutanttien Drosophila-geneettinen resurssi ihmisen geneettisten sairauksien taustalla olevien mekanismien tutkimiseen. solu