DROSOPHILA MELANOGASTER: KENMERKEN, GENETICA, LEVENSCYCLUS - BIOLOGIE - 2025

Drosophila melanogaster is een tweevoudig insect van ongeveer 3 mm groot en voedt zich met rottend fruit. Het is ook bekend als fruitvlieg of azijnvlieg. De wetenschappelijke naam komt uit het Latijn en betekent "liefhebber van zwartbuikdauw".

Deze soort wordt veel gebruikt in de genetica omdat het een reeks voordelen biedt waardoor het een ideaal organisme is voor dit soort onderzoek. Onder deze kenmerken zijn het gemak van onderhoud in de kweek, de korte levenscyclus, een verminderd aantal chromosomen en het presenteren van polygene chromosomen.

Fruitvlieg Drosophila melanogaster. Genomen en bewerkt uit: Sanjay Acharya

Andere waardevolle kenmerken van Drosophila melanogaster voor genetische studies is dat het, vanwege het kleine aantal en de grootte van de chromosomen, gemakkelijk is om mutatieprocessen daarin te bestuderen. Bovendien is het equivalent van meer dan de helft van de genen die coderen voor ziekten bij mensen in deze vlieg detecteerbaar.

kenmerken

Genetica en karyotype

Het karyotype is de set chromosomen die elke cel van een individu presenteert, na het proces waarin de paren homologe chromosomen worden samengevoegd tijdens celreproductie. Dit karyotype is kenmerkend voor elke specifieke soort.

Het Drosophila melanogaster-karyotype bestaat uit één paar geslachtschromosomen en drie paar autosomale chromosomen. De laatste worden opeenvolgend geïdentificeerd met de nummers 2-4. Chromosoom 4 is veel kleiner dan de rest van zijn soortgenoten.

Ondanks dat het een paar geslachtschromosomen heeft, wordt de geslachtsbepaling bij deze soort bepaald door de relatie tussen het X-geslachtschromosoom en de autosomen, en niet door het Y-chromosoom zoals bij mensen.

Het genoom, van zijn kant, is de set genen die in deze chromosomen zit, en in de fruitvlieg wordt het vertegenwoordigd door ongeveer 15.000 genen die zijn samengesteld uit 165 miljoen basenparen.

Stikstofbasen maken deel uit van het DNA en RNA van levende wezens. In DNA vormen ze paren, vanwege de dubbele helixconformatie van deze verbinding, dat wil zeggen een basis van één helixpaar met een basis in de andere helix van de ketting.

Mutaties

Een mutatie kan worden gedefinieerd als elke verandering die optreedt in de nucleotidesequentie van DNA. Er komen verschillende soorten mutaties voor in Drosophila melanogaster, zowel stil als met duidelijke fenotypische expressie. Enkele van de bekendste zijn:

Mutaties in de vleugels

De vleugelontwikkeling in Drosophila melanogaster wordt gecodeerd door chromosoom 2. Mutaties in dit chromosoom kunnen een abnormale vleugelontwikkeling veroorzaken, zowel qua grootte (rudimentaire vleugels) als vorm (gekrulde of gebogen vleugels).

De eerste van deze mutaties is recessief, dat wil zeggen, om zich fenotypisch te manifesteren, moet het mutante gen gelijktijdig van de vader en de moeder worden geërfd. Daarentegen is het mutante gen voor gekromde vleugels dominant, het manifesteert zich echter alleen als de drager heterozygoot is, aangezien homozygoten niet levensvatbaar zijn.

Het verschijnen van volledig vleugelloze organismen is ook mogelijk.

Mutaties in de ogen

De ogen van de normale fruitvlieg zijn rood. Een mutatie in het gen dat voor deze kleur codeert, kan ervoor zorgen dat het slechts gedeeltelijk of helemaal niet werkt.

Wanneer de mutatie het gen gedeeltelijk aantast, wordt er minder dan gewoon pigment geproduceerd; in dit geval krijgen de ogen een oranje kleur. Integendeel, als het gen niet werkt, zullen de ogen helemaal wit zijn.

Een andere mutatie treedt op in het gen dat codeert voor informatie voor de ontwikkeling van de ogen. In dit geval zullen de vliegen zich ontwikkelen tot volwassenheid, maar zonder ogen.

Abnormale antenne-ontwikkeling

Mutaties in het gen dat codeert voor de ontwikkeling van antennes, kunnen er uiteindelijk voor zorgen dat er een paar koppoten ontstaan ​​in plaats van antennes.

Drosophila melanogaster. Een mutatie genaamd antennapedia, waarbij benen op het hoofd groeien in plaats van antennes. Genomen en bewerkt uit: toony.

Mutaties die de lichaamskleur beïnvloeden

De productie en distributie van pigmenten in het lichaam wordt gecontroleerd door verschillende genen in Drosophila melanogaster. Een mutatie op het X-geslachtschromosoom kan ervoor zorgen dat mutanten geen melanine kunnen produceren, dus hun lichaam zal geel zijn.

Aan de andere kant kan een mutatie in het autosomale chromosoom 3 de verdeling van het lichaamspigment beïnvloeden, in dit geval hoopt het pigment zich op door het hele lichaam, dus het wordt zwart.

Referenties

1. M. Ashburner & TRF Wright (1978). De genetische en biologie van Drosophila. Deel 2a. Academische pers.
2. M. Ashburner, KG Golic & RS Hawley (2005). Drosophila: een laboratoriumhandboek 2e editie. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
3. Drosophila melanogaster. Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
4. J. González (2002). Vergelijkende evolutie van chromosomale elementen in het geslacht Drosophila. Doctoraatsproefschrift. Autonome Universiteit van Barcelona, ​​Spanje.
5. M.Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson & G.Giribet (2017). Een fylogenomische oplossing voor de oorsprong van insecten door het oplossen van relaties tussen schaaldieren en hexapoden. Huidige biologie.
6. S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca… & HJ Bellen (2015). Een genetische bron van Drosophila van mutanten om mechanismen te bestuderen die ten grondslag liggen aan genetische ziekten bij de mens. Cel