Ciri melanogaster Drosophila, genetik, kitaran hidup

Drosophila melanogaster Ia adalah serangga dipter yang mengukur kira -kira 3 mm dan memakan buah -buahan penguraian. Ia juga dikenali sebagai buah atau cuka yang terbang. Nama saintifiknya berasal dari bahasa Latin dan bermaksud "kekasih pengundi hitam Rocío".

Spesies ini digunakan secara meluas dalam genetik untuk menyampaikan satu siri kelebihan yang menjadikannya organisma yang ideal untuk jenis kajian ini. Antara ciri -ciri ini adalah kemudahan penyelenggaraan budaya, sebilangan kecil kromosom, dan kromosom polythenic sekarang.

Drosophila Melanogaster Buah Fly. Diambil dan diedit dari: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)]

Ciri -ciri berharga lain dari Drosophila melanogaster Untuk kajian genetik, disebabkan bilangan kecil dan saiz kromosom mereka, mudah untuk mengkaji proses mutasi di dalamnya. Di samping itu, lebih daripada separuh gen yang menyandarkan penyakit pada manusia mempunyai setara yang setara dengan lalat ini.

[TOC]

Ciri -ciri

Drosophila melanogaster Ia adalah serangga dipter, iaitu, ia mempunyai sepasang sayap membran dan bukannya dua pasang, seperti dalam serangga lain. Ia adalah organisma dioik, iaitu, yang membentangkan jantina yang berasingan. Di samping itu, ia membentangkan dimorphism seksual.

Spesies mengukur kira -kira 3 mm, sebagai wanita sedikit lebih besar daripada lelaki. Tubuhnya terdiri daripada tiga tagmatik (Kawasan): kepala, thorax dan perut. Bilangan segmen kepala (6) dan thorax (3) adalah sama pada lelaki dan perempuan, manakala bilangan segmen perut lebih tinggi pada wanita (7) daripada lelaki (6).

Segmen enam cephalic digabungkan dan yang pertama diiktiraf kerana ia membawa antena, yang dibentuk oleh tiga keping yang disebut artikel. Tiga segmen thorax juga digabungkan dan masing -masing membawa sepasang kaki. Sayap dimasukkan ke dalam segmen thorax kedua.

Perbezaan bilangan somitos perut dalam kedua -dua jantina adalah disebabkan oleh gabungan, pada lelaki, dari dua segmen terakhir.

Seperti namanya, lalat spesies ini mempunyai perut gelap, bagaimanapun, terdapat mutasi yang boleh menjejaskan kuantiti dan pengedaran pigmen dalam badan mereka, memberi mereka warna kuning, atau sama sekali hitam.

Ciri -ciri spesies ini, di peringkat kromosom, adalah bahawa mereka mempunyai kromosom gergasi (ahli politik) dalam kelenjar air liur. Kromosom Polynik adalah kromosom yang telah mengalami 10 atau lebih siri replikasi DNA, tetapi kekal dalam keadaan antara muka, iaitu, ia tidak berlaku divisi sel.

Dimorphism seksual

Seperti yang telah ditunjukkan, wanita sedikit lebih besar daripada lelaki dan mempunyai somito perut tambahan. Ciri -ciri lain yang membolehkan perbezaan wanita adalah:

Boleh melayani anda: Bananera Spider: Ciri -ciri, Habitat, Pemakanan, Tingkah Laku

Kehadiran kumpulan cendawan yang sangat tebal pada sepasang kaki lelaki pertama. Cendawan ini dipanggil sikat seksual dan fungsi mereka adalah untuk memegang wanita semasa bersetubuh.

Akhirnya, wanita mempunyai plat ovipositor, yang seperti plat dubur, mempunyai warna yang jelas. Walaupun lelaki mempunyai gerbang alat kelamin dan zakar, yang bersama -sama dengan plat dubur adalah warna gelap.

Drosophila Melanogaster Perempuan dan Lelaki. Diambil dan diedit dari: MADBOY74 [CC0].

Kitaran hidup

Kitaran hidup Drosophila melanogaster Rata -rata, secara purata dikatakan bahawa ia berlangsung antara 15 dan 21 hari. Walau bagaimanapun, umur panjangnya boleh berbeza -beza bergantung kepada keadaan persekitaran, terutamanya disebabkan oleh suhu medium di mana ia berada.

Sebagai contoh, lalat yang ditanam dalam persekitaran dengan kelembapan relatif 60% mempunyai kitaran hidup kira -kira 10 hari, jika ia dikekalkan pada suhu 25 ºC; Walaupun suhu hanya 20 ºC berlangsung selama 15 hari. Walau bagaimanapun, pada 29ºC mereka boleh hidup 30 hari jika keadaan kelembapan mencukupi.

Selepas bersetubuh, wanita tempat sehingga 500 telur kira -kira 0.5 mm panjang, di mana larva akan menetas selepas 24 jam perkembangan embrio. Pembangunan larva merangkumi tiga peringkat kira -kira satu hari untuk setiap satu.

Selepas peringkat larva ini, tahap pupa berterusan yang mengambil masa 4 hari. Pupa akan mengalami metamorfosis total untuk memberi laluan kepada orang dewasa, yang mencapai kematangan seksual 12 jam selepas muncul dari pupa.

Sejarah

Penyelidik pertama yang digunakan Drosophila melanogaster Sebagai objek kajian genetik ialah Thomas Hunt Morgan dan kolaborator pada tahun 1910. Penyelidik ini, dari Columbia University (EE.Uu), mereka mempelajari serangga di makmal yang dibaptis sebagai "bilik flug".

Medium budaya yang digunakan oleh Morgan dan kolaborator mereka untuk menjaga lalat adalah botol susu. Hari ini, media yang lebih canggih termasuk pengawet macerated dan kimia untuk penyelenggaraan digunakan untuk penyelenggaraan.

Kitaran hayat pendek, dan jumlah anak yang tinggi yang boleh diperolehi dalam masa yang singkat, membenarkan lalat ini untuk menghuraikan peta genetik.

Oleh kerana kepentingannya dalam kajian genetik, ia adalah salah satu organisma pertama yang mana genom mereka dipelajari. Pada tahun 2000, diketahui bahawa Drosophila melanogaster memiliki lebih dari 13.500 gen, terima kasih kepada usaha dari institusi awam dan swasta.

Boleh melayani anda: haiwan hutan

Lebih dari satu abad selepas kajian pertama Morgan dan kolaborator, lalat buah masih digunakan secara meluas sebagai model genetik untuk memahami penyakit manusia yang berbeza, dari penyakit metabolik dan sistem imun, kepada penyakit neurodegeneratif seperti Parkinson dan Alzheimer.

Taksonomi dan klasifikasi

Lalat buah adalah serangga. Ordinan tradisional arthropod termasuk serangga (atau hexapod) di sebelah lipan, millpiés, sifilos, pauropod dan krustasea, dalam kumpulan arthropod rahang.

Klasifikasi terkini tidak termasuk krustasea kumpulan dan letakkan selebihnya di subphylum oneramia. Walau bagaimanapun, kajian molekul menunjukkan bahawa serangga akan dikaitkan dengan beberapa krustasea yang lebih rendah, yang terakhir menjadi kumpulan polifiletik.

Dalam apa jua keadaan, lalat buah milik Perintah Diptera, Brachycera bawahan dan keluarga Drosophilidae. Jantina Drosophila Ia terdiri daripada kira -kira 15 subgenres dan kira -kira 2000 spesies.

Spesies D. Melanogaster Ia digambarkan oleh Maigen pada tahun 1830, dan tergolong dalam subgenre Sophophora, yang mengandungi kira -kira 150 spesies dibahagikan kepada 10 subkumpulan yang berbeza, yang dimiliki D. Melanogaster ke subkumpulan Melanogaster

Genetik dan karyotype

Karyotype adalah set kromosom yang dibentangkan oleh setiap sel individu, selepas proses di mana pasang kromosom homolog disatukan semasa pembiakan sel. Karyotype ini adalah ciri untuk setiap spesies tertentu.

Karyotype of Drosophila melanogaster Ia dibentuk oleh beberapa kromosom seks dan tiga pasang kromosom autosom. Yang terakhir dikenal pasti secara berurutan dengan nombor 2-4. Kromosom 4 adalah saiz yang jauh lebih kecil daripada rakan -rakannya yang lain.

Walaupun menyampaikan beberapa kromosom seks, penentuan seks dalam spesies ini dikawal oleh hubungan antara kromosom seks x dan autosoma, dan bukan oleh kromosom dan seperti yang berlaku pada manusia.

Sementara itu, genom itu adalah set gen yang terkandung dalam kromosom ini, dan dalam lalat buah diwakili oleh kira -kira 15.000 gen terdiri daripada 165 juta pasangan asas.

Pangkalan nitrogen adalah sebahagian daripada DNA dan RNA makhluk hidup.  Dalam DNA mereka membentuk pasangan, kerana penyesuaian kipas ganda kompaun ini, iaitu, pangkalan kipas dipasangkan dengan satu pangkalan dalam kipas rantai yang lain.

Mutasi

Mutasi boleh ditakrifkan sebagai perubahan yang berlaku dalam urutan nukleotida DNA. Dalam Drosophila melanogaster Pelbagai jenis mutasi berlaku, ekspresi fenotip diam dan jelas. Sebilangan yang paling terkenal ialah:

Boleh melayani anda: beruang coklat: ciri, habitat, pembiakan, tingkah laku

Mutasi sayap

Perkembangan sayap di Drosophila melanogaster dikodkan oleh kromosom 2. Mutasi dalam kromosom ini boleh menyebabkan perkembangan sayap yang tidak normal, sama ada dalam saiz (sayap vestigial) atau dalam bentuk (sayap keriting atau melengkung).

Yang pertama dari mutasi ini adalah resesif, iaitu, sehingga ia nyata secara fenotip, gen mutan harus diwarisi dari ayah dan ibu secara serentak. Sebaliknya, gen mutan sayap melengkung adalah dominan, bagaimanapun, ia hanya nyata apabila pembawa heterozigot, kerana homozygotes tidak berdaya maju.

Ia juga mungkin muncul sayap sepenuhnya.

Mutasi mata

Mata lalat buah normal berwarna merah. Mutasi dalam gen yang mengkodekan warna ini boleh menyebabkan ia berfungsi hanya sebahagian atau tidak nyata sama sekali.

Apabila mutasi sebahagiannya memberi kesan kepada gen, terdapat jumlah pigmen yang kurang daripada biasa; Dalam kes ini, mata memperoleh pewarnaan oren. Sebaliknya, jika gen tidak berfungsi, mata akan menjadi putih sepenuhnya.

Mutasi lain berlaku dalam gen yang menyandikan maklumat untuk pembangunan mata. Dalam kes ini, lalat akan berkembang sehingga dewasa, tetapi tanpa mata.

Pembangunan antena yang tidak normal

Mutasi dalam gen yang menyandikan perkembangan antena.

Drosophila melanogaster. Mutasi yang dipanggil antennapedia, di mana kaki tumbuh di kepala, bukannya antena. Diambil dan diedit dari: toony [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)].

Mutasi yang mempengaruhi pewarnaan badan

Pengeluaran pigmen dan pengedaran mereka di dalam badan dikawal oleh gen yang berbeza dalam Drosophila melanogaster. Mutasi dalam kromosom seks x boleh menyebabkan mutan tidak dapat menghasilkan melanin, jadi badan anda akan menjadi kuning.

Sebaliknya, mutasi dalam kromosom autosoma 3 boleh menjejaskan pengedaran pigmen badan dalam kes ini pigmen berkumpul di seluruh badan, jadi ini akan menjadi hitam.

Rujukan

1. M. Ashburner & T.R.F. Wright (1978). Genetik dan biologi Drosophila. Vol. 2. Akhbar Akademik.
2. M. Ashburner, k.G. Golic & r.S. Hawley (2005). Drosophila: Ke Buku Panduan Makmal Edisi ke -2. Akhbar Makmal Harbour Cold Spring.
3. Drosophila Melanogaster. Di Wikipedia. Diambil dari.Wikipedia.org.
4. J. González (2002). Evolusi perbandingan unsur kromosom dalam genus Drosophila. Doktor Gred Disertasi. Universiti Autonomi Barcelona, ​​Sepanyol.
5. M. Schwentner, d.J. Combosch, j.P. Nelson & G. Giribet (2017). Penyelesaian phylogenomic kepada asal-usul serangga dengan menyelesaikan hubungan crustacean-hexapod. Biologi Semasa.
6. S. Yamamoto, m. Jaiswal, w.-L. Chang, t. Gambin, e. Karaca ... & h.J. Bellen (2015). Ke Drosophila Sumber genetik mutan untuk mengkaji mekanisme yang mendasari penyakit genetik manusia. Sel