Drosophila Melanogaster -Eigenschaften, Genetik, Lebenszyklus

Drosophila Melanogaster Es ist ein Dipter -Insekt, das etwa 3 mm misst und sich von Zersetzungsfrüchten ernährt. Es ist auch als Frucht oder Fliege des Essigs bekannt. Sein wissenschaftlicher Name stammt von Latein und bedeutet "Liebhaber des schwarzen Wählers Rocío".

Diese Art wird in der Genetik häufig verwendet, um eine Reihe von Vorteilen zu präsentieren, die sie zu einem idealen Organismus für diese Art von Studien machen. Zu diesen Merkmalen gehört die Erhaltung der Kultur, eine kleine Anzahl von Chromosomen und die vorliegenden polyhenischen Chromosomen.

Drosophila Melanogaster Obstfliege. Genommen und bearbeitet von: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]

Andere wertvolle Merkmale von Drosophila Melanogaster Für genetische Studien ist es aufgrund der geringen Anzahl und Größe ihrer Chromosomen leicht, Mutationenprozesse in ihnen zu untersuchen. Zusätzlich haben mehr als die Hälfte der Gene, die Krankheiten beim Menschen codieren.

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Eigenschaften

Drosophila Melanogaster Es ist ein Dipter -Insekt, dh es hat ein einzelnes Paar membranöser Flügel anstelle von zwei Paar. Es ist ein DIOIC -Organismus, das heißt, separate Geschlechter vorzustellen. Darüber hinaus präsentiert es sexuellen Dimorphismus.

Die Spezies misst etwa 3 mm und ist das Frau, das etwas größer ist als das Männchen. Sein Körper besteht aus drei Tagmatiken (Regionen): Kopf, Brustkorb und Bauch. Die Segmentzahl des Kopfes (6) und des Brustkorbs (3) ist bei Männern und Frauen ähnlich, während die Anzahl der Bauchsegmente bei Frauen (7) höher ist als bei Männern (6).

Die sechs kephalischen Segmente werden verschmolzen und die erste wird anerkannt. Die drei Thorax -Segmente werden ebenfalls verschmolzen und jeder von ihnen trägt ein Paar Beine. Die Flügel sind in das zweite Thorax -Segment eingeführt.

Der Unterschied in der Anzahl der Bauch -Somitos bei beiden Geschlechtern ist auf Fusion bei Männern der letzten beiden Segmente zurückzuführen.

Wie der Name schon sagt, haben die Fliegen dieser Spezies den dunklen Bauch, es gibt jedoch Mutationen, die die Menge und Verteilung von Pigmenten in ihrem Körper beeinflussen können und ihnen eine gelbe oder völlig schwarze Färbung verleihen können.

Ein Merkmal dieser Art auf chromosomaler Ebene ist, dass sie riesige (Politiker) Chromosomen in den Speicheldrüsen haben. Polynische Chromosomen sind Chromosomen, die 10 oder mehr Reihe von DNA -Replikationen erlebt haben, aber in einem Grenzfläche bleiben, dh es tritt keine Zellteilung auf.

Sexueller Dimorphismus

Wie bereits erwähnt, sind Frauen etwas größer als Männer und haben ein zusätzliches Bauch -Somito. Andere Merkmale, die Differenzierungen von Frauen ermöglichen, sind:

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Das Vorhandensein einer sehr dicken Pilzgruppe im ersten Paar Männerbeine. Diese Pilze werden als sexueller Kamm bezeichnet und ihre Funktion besteht darin, das Weibchen während des Geschlechtsverkehrs zu halten.

Schließlich hat das Weibchen Ovipositor -Platten, die wie Analplatten eine klare Färbung haben. Während der Mann ein Genital- und Penisbogen hat, das zusammen mit den Analplatten dunkle Färbung ist.

Drosophila melanogaster weiblich und männlich. Genommen und bearbeitet von: Madboy74 [CC0].

Lebenszyklus

Der Lebenszyklus von Drosophila Melanogaster Es ist kurz, im Durchschnitt wird gesagt, dass es zwischen 15 und 21 Tagen dauert. Die Lebensdauer kann jedoch je nach Umgebungsbedingungen variieren, hauptsächlich aufgrund der Temperatur des Mediums, in dem es sich befindet.

Zum Beispiel haben Fliegen, die in Umgebungen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60% kultiviert werden, einen Lebenszyklus von etwa 10 Tagen, wenn sie bei einer Temperatur von 25 ° C gehalten werden. Während die Temperatur nur 20 ° C beträgt, dauert 15 Tage. Bei 29 ° C können sie jedoch 30 Tage leben, wenn die Feuchtigkeitsbedingungen angemessen sind.

Nach dem Geschlecht. Die Larvenentwicklung umfasst drei Stufen von ungefähr einem Tag für jeden von ihnen.

Nach dieser Larvenstufe geht eine Pupa -Bühne fort, die 4 Tage dauert. Die Puppe wird eine totale Metamorphose erleiden, um einem Erwachsenen Platz zu geben, der 12 Stunden nach dem Auftauchen aus der Puppe die sexuelle Reife erreicht.

Geschichte

Die ersten Forscher, die sie verwenden konnten Drosophila Melanogaster Als Objekt genetischer Studien waren Thomas Hunt Morgan und Mitarbeiter 1910. Diese Forscher von der Columbia University (EE.UU), sie untersuchten Insekten in einem Labor, das als "Flugs Room" getauft wurde.

Das Kulturmedium von Morgan und ihren Mitarbeitern, um die Fliegen zu halten, waren Milchflaschen. Heute werden ausgefeiltere Medien, die mazerierte und chemische Konservierungsmittel für die Wartung umfassen, für die Wartung verwendet.

Der kurze Lebenszyklus und die hohe Anzahl von Nachkommen, die in kurzer Zeit erhalten werden können, ermöglichte diese Fliege wie die Ausarbeitung genetischer Karten.

Aufgrund seiner Bedeutung in genetischen Studien war es einer der ersten Organismen, denen ihr Genom untersucht wurde. Im Jahr 2000 war bekannt Drosophila Melanogaster mehr als 13 besessen.500 Gene dank der Bemühungen öffentlicher und privater Institutionen.

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Mehr als ein Jahrhundert nach den ersten Studien von Morgan und Mitarbeitern wird die Fruchtfliege immer noch als genetisches Modell verwendet, um verschiedene menschliche Krankheiten zu verstehen, die von Stoffwechselkrankheiten und im Immunsystem bis hin zu neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer reichen.

Taxonomie und Klassifizierung

Die Fruchtfliege ist ein Insekt. Die traditionelle Verordnung von Arthropoden umfasst Insekten (oder Hexapoden) neben dem Centipede, Millpiés, Syphilos, Pauropoden und Krustentieren innerhalb der Gruppe der Kiefer -Arthropoden.

Die jüngsten Klassifikationen schließen die Gruppenkrustiere aus und legen den Rest in die Subphylum -Oneramia. Molekulare Studien legen jedoch nahe, dass Insekten mit einigen niedrigeren Krebstieren zusammenhängen, wobei letztere eine polyphiletische Gruppe sind.

In jedem Fall gehören die Fruchtfliegen zur Diptera Order, der untergeordneten Brachycera und der Familie Drosophilidae. Das Geschlecht Drosophila Es besteht aus etwa 15 Subgenres und etwa 2000 Arten.

Die Arten D. Melanogaster Es wurde 1830 von Maigen beschrieben und gehört zum Subgenre Sophophora, die etwa 150 Arten enthält, die in 10 verschiedene Untergruppen unterteilt sind, gehören zu D. Melanogaster zur Untergruppe Melanogaster

Genetik und Karyotyp

Der Karyotyp ist der Satz von Chromosomen, die von jeder Zelle eines Individuums nach dem Prozess präsentiert werden, in dem die Paare von homologen Chromosomen während der Zellreproduktion verbunden sind. Dieser Karyotyp ist für jede bestimmte Art charakteristisch.

Der Karyotyp von Drosophila Melanogaster Es wird durch ein paar Sexchromosomen und drei Paare autosomaler Chromosomen gebildet. Letztere werden nacheinander mit den Zahlen 2-4 identifiziert. Chromosom 4 hat eine viel kleinere Größe als der Rest seiner Gefährten.

Trotz einiger Sexchromosomen wird die Bestimmung des Geschlechts bei dieser Spezies durch die Beziehung zwischen dem Sex -Chromosom X und den Autosomen und nicht durch das Chromosom kontrolliert und wie es beim Menschen passiert.

Das Genom ist inzwischen der Satz von Genen, die in diesen Chromosomen enthalten sind, und in der Fruchtfliege wird durch etwa 15 dargestellt.000 Gene, die aus 165 Millionen Basispaaren bestehen.

Die Stickstoffbasen sind Teil der DNA und der RNA der Lebewesen.  In der DNA bilden sie Paare aufgrund der Konformation des Doppelpropellers dieser Verbindung, dh eine Basis eines Propellers, mit einer Basis im anderen Kettenpropeller kombiniert.

Mutationen

Eine Mutation kann als jede Veränderung definiert werden, die in der DNA -Nukleotidsequenz auftritt. In Drosophila Melanogaster Es treten verschiedene Arten von Mutationen auf, sowohl stille als auch offensichtliche phänotypische Expression. Einige der bekanntesten sind:

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Wings Mutationen

Die Entwicklung von Flügeln in Drosophila Melanogaster wird durch Chromosom 2 codiert. Mutationen in diesem Chromosom können die abnormale Entwicklung von Flügeln entweder in der Größe (Überlieferungsflügel) oder in der Form (lockige oder gekrümmte Flügel) verursachen.

Die erste dieser Mutationen ist rezessiv, dh so, dass es sich phänotypisch manifestiert, muss das mutierte Gen gleichzeitig vom Vater und der Mutter vererbt werden. Andererseits ist das mutierte Gen der gekrümmten Flügel dominant, es manifestiert sich jedoch nur, wenn der Träger heterozygot ist, da Homozygoten nicht lebensfähig sind.

Es ist auch möglich, völlig Flügel zu erscheinen.

Augenmutationen

Die Augen der normalen Fruchtfliege sind rot. Eine Mutation im Gen, die diese Farbe codiert, kann dazu führen, dass sie nur teilweise oder nicht manifestiert.

Wenn die Mutation das Gen teilweise beeinflusst, gibt es eine Menge an Pigment weniger als das gewöhnliche; In diesem Fall erwerben die Augen eine orangefarbene Färbung. Im Gegenteil, wenn das Gen nicht funktioniert, sind die Augen völlig weiß.

Eine andere Mutation tritt im Gen auf, das die Informationen für die Augenentwicklung codiert. In diesem Fall entwickeln sich Fliegen bis zum Erwachsenenalter, aber ohne Augen.

Abnormale Antennenentwicklung

Mutationen im Gen, das die Entwicklung der Antenne codiert.

Drosophila Melanogaster. Mutation namens Antennapedia, wo Beine im Kopf wachsen, anstelle von Antennen. Genommen und bearbeitet von: Toony [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]].

Mutationen, die die Körperfärbung beeinflussen

Die Produktion von Pigmenten und ihre Verteilung im Körper werden durch verschiedene Gene in kontrolliert Drosophila Melanogaster. Eine Mutation im Sex -Chromosom X kann dazu führen, dass Mutanten Melanin nicht produzieren können, sodass Ihr Körper gelb ist.

Andererseits kann eine Mutation im Autosoma -Chromosom 3 die Verteilung des Körperpigments beeinflussen.

Verweise

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