DROSOPHILA MELANOGASTER: EIGENSCHAFTEN, GENETIK, LEBENSZYKLUS - BIOLOGIE - 2025

Drosophila melanogaster ist ein etwa 3 mm großes dipteröses Insekt, das sich von verfallenden Früchten ernährt. Es ist auch als Fruchtfliege oder Essigfliege bekannt. Sein wissenschaftlicher Name stammt aus dem Lateinischen und bedeutet "Liebhaber des Schwarzbauchtaus".

Diese Art ist in der Genetik weit verbreitet, da sie eine Reihe von Vorteilen bietet, die sie zu einem idealen Organismus für diese Art von Studien machen. Zu diesen Merkmalen gehören die einfache Aufrechterhaltung der Kultur, der kurze Lebenszyklus, eine verringerte Anzahl von Chromosomen und die Präsentation polygener Chromosomen.

Fruchtfliege Drosophila melanogaster. Entnommen und bearbeitet von: Sanjay Acharya

Andere wertvolle Eigenschaften von Drosophila melanogaster für genetische Studien sind, dass es aufgrund der geringen Anzahl und Größe seiner Chromosomen einfach ist, Mutationsprozesse in ihnen zu untersuchen. Darüber hinaus ist bei mehr als der Hälfte der Gene, die für Krankheiten beim Menschen kodieren, das Äquivalent in dieser Fliege nachweisbar.

Eigenschaften

Genetik und Karyotyp

Der Karyotyp ist der Satz von Chromosomen, den jede Zelle eines Individuums nach dem Prozess präsentiert, bei dem die Paare homologer Chromosomen während der Zellreproduktion verbunden werden. Dieser Karyotyp ist für jede einzelne Art charakteristisch.

Der Drosophila melanogaster-Karyotyp besteht aus einem Paar Geschlechtschromosomen und drei Paaren autosomaler Chromosomen. Letztere werden nacheinander mit den Nummern 2-4 identifiziert. Chromosom 4 ist viel kleiner als der Rest seiner Kollegen.

Trotz eines Paares von Geschlechtschromosomen wird die Geschlechtsbestimmung bei dieser Spezies durch die Beziehung zwischen dem X-Geschlechtschromosom und den Autosomen gesteuert und nicht durch das Y-Chromosom, wie es beim Menschen auftritt.

Das Genom seinerseits ist der Satz von Genen, die in diesen Chromosomen enthalten sind, und in der Fruchtfliege wird es durch etwa 15.000 Gene repräsentiert, die aus 165 Millionen Basenpaaren bestehen.

Stickstoffbasen sind Teil der DNA und RNA von Lebewesen. In der DNA bilden sie aufgrund der Doppelhelixkonformation dieser Verbindung Paare, dh eine Base eines Helixpaars mit einer Base in der anderen Helix der Kette.

Mutationen

Eine Mutation kann als jede Änderung definiert werden, die in der Nukleotidsequenz der DNA auftritt. In Drosophila melanogaster treten verschiedene Arten von Mutationen auf, sowohl still als auch mit offensichtlicher phänotypischer Expression. Einige der bekanntesten sind:

Mutationen in den Flügeln

Die Flügelentwicklung in Drosophila melanogaster wird von Chromosom 2 kodiert. Mutationen in diesem Chromosom können zu einer abnormalen Flügelentwicklung führen, entweder in Größe (Restenflügel) oder Form (lockige oder gekrümmte Flügel).

Die erste dieser Mutationen ist rezessiv, dh damit sie sich phänotypisch manifestiert, muss das mutierte Gen gleichzeitig vom Vater und von der Mutter geerbt werden. Im Gegensatz dazu ist das mutierte Gen für gekrümmte Flügel dominant, es manifestiert sich jedoch nur, wenn der Träger heterozygot ist, da Homozygoten nicht lebensfähig sind.

Das Auftreten völlig flügelloser Organismen ist ebenfalls möglich.

Mutationen in den Augen

Die Augen der normalen Fruchtfliege sind rot. Eine Mutation im Gen, das für diese Farbe kodiert, kann dazu führen, dass es nur teilweise oder gar nicht funktioniert.

Wenn die Mutation das Gen teilweise beeinflusst, wird weniger als gewöhnliches Pigment produziert; In diesem Fall erhalten die Augen eine orange Färbung. Im Gegenteil, wenn das Gen nicht funktioniert, sind die Augen vollständig weiß.

Eine weitere Mutation tritt im Gen auf, das Informationen für die Entwicklung der Augen codiert. In diesem Fall entwickeln sich die Fliegen zum Erwachsenenalter, jedoch ohne Augen.

Abnormale Antennenentwicklung

Mutationen im Gen, das für die Antennenentwicklung kodiert, können schließlich dazu führen, dass sich ein Beinpaar auf dem Kopf anstelle der Antennen entwickelt.

Drosophila melanogaster. Eine Mutation namens Antennapedia, bei der Beine anstelle von Antennen auf dem Kopf wachsen. Entnommen und bearbeitet von: toony.

Mutationen, die die Körperfärbung beeinflussen

Die Pigmentproduktion und -verteilung im Körper wird durch verschiedene Gene in Drosophila melanogaster gesteuert. Eine Mutation auf dem X-Geschlechtschromosom kann dazu führen, dass Mutanten kein Melanin produzieren können, sodass ihr Körper gelb ist.

Andererseits kann eine Mutation im autosomalen Chromosom 3 die Verteilung des Körperpigments beeinflussen. In diesem Fall sammelt sich das Pigment im gesamten Körper an, so dass es schwarz wird.

Verweise

1. M. Ashburner & amp; TRF Wright (1978). Die Genetik und Biologie von Drosophila. Vol. 2a. Akademische Presse.
2. M. Ashburner, KG Golic und RS Hawley (2005). Drosophila: Ein Laborhandbuch 2. Auflage. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
3. Drosophila melanogaster. Auf Wikipedia. Von en.wikipedia.org wiederhergestellt.
4. J. González (2002). Vergleichende Entwicklung chromosomaler Elemente in der Gattung Drosophila. Doktorarbeit. Autonome Universität Barcelona, ​​Spanien.
5. M. Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson und G. Giribet (2017). Eine phylogenomische Lösung zur Entstehung von Insekten durch Auflösen von Krustentier-Hexapod-Beziehungen. Aktuelle Biologie.
6. S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca… und HJ Bellen (2015). Eine genetische Ressource von Mutanten in Drosophila zur Untersuchung der Mechanismen, die genetischen Erkrankungen des Menschen zugrunde liegen. Zelle