DROSOPHILA MELANOGASTER: ZNAČILNOSTI, GENETIKA, ŽIVLJENJSKI CIKEL - BIOLOGIJA - 2026

Drosophila melanogaster je dvolična žuželka, ki meri približno 3 mm in se prehranjuje s propadajočimi plodovi. Znana je tudi kot muha iz sadja ali kis. Njegovo znanstveno ime izvira iz latinščine in pomeni "ljubitelj črno-rosa rosa."

Ta vrsta se pogosto uporablja v genetiki, saj predstavlja vrsto prednosti, zaradi katerih je idealen organizem za to vrsto študija. Med temi lastnostmi so enostavnost vzdrževanja v kulturi, kratek življenjski cikel, zmanjšano število kromosomov in predstavitev poligenih kromosomov.

Sadna muha Drosophila melanogaster. Vzeto in urejeno iz: Sanjay Acharya

Druge dragocene lastnosti Drosophila melanogaster za genetske študije so, da je zaradi majhnega števila in velikosti njegovih kromosomov v njih enostavno preučevati mutacijske procese. Poleg tega ima več kot polovica genov, ki kodirajo bolezni pri ljudeh, enakovredno zaznati pri tej muhi.

značilnosti

Genetika in kariotip

Kariotip je niz kromosomov, ki jih predstavlja vsaka celica posameznika po postopku, v katerem se pari homolognih kromosomov združijo med razmnoževanjem celic. Ta kariotip je značilen za vsako posamezno vrsto.

Kariotip vrste Drosophila melanogaster je sestavljen iz enega para spolnih kromosomov in treh parov avtosomskih kromosomov. Slednje se identificirajo zaporedno s števili 2-4. Kromosom 4 je velikosti manjših od ostalih vrstnikov.

Kljub temu, da ima par spolnih kromosomov, določanje spola pri tej vrsti nadzira razmerje med spolnim kromosomom X in avtosomi in ne kromosomom Y, kot se to dogaja pri ljudeh.

Genom je nabor genov, ki jih vsebujejo ti kromosomi, v sadni muhi pa ga predstavlja približno 15.000 genov, sestavljenih iz 165 milijonov baznih parov.

Dušikove baze so del DNK in RNK živih bitij. V DNK tvorijo pare zaradi dvojne vijačne konformacije te spojine, to je baze enega para vijačnic z bazo v drugi vijačnici verige.

Mutacije

Mutacijo lahko definiramo kot vsako spremembo, ki se pojavi v nukleotidnem zaporedju DNK. Pri Drosophila melanogasterju se pojavljajo različne vrste mutacij, tihe in z očitnim fenotipskim izražanjem. Nekatere najbolj znane so:

Mutacije v krilih

Razvoj kril v Drosophila melanogaster je kodiran s kromosomom 2. Mutacije v tem kromosomu lahko povzročijo nenormalen razvoj kril, bodisi po velikosti (vestigialna krila) bodisi obliki (kodrasta ali ukrivljena krila).

Prva od teh mutacij je recesivna, se pravi, da se mora fenotipsko manifestirati, mutantni gen mora podedovati istočasno od očeta in matere. V nasprotju s tem prevladuje mutirani gen za ukrivljena krila, vendar se manifestira le, če je nosilec heterozigoten, saj homozigoti niso sposobni preživeti.

Možen je tudi pojav popolnoma brezkrilnih organizmov.

Mutacije v očeh

Oči običajne sadne muhe so rdeče. Mutacija v genu, ki kodira to barvo, lahko povzroči, da deluje le delno ali pa sploh ne.

Kadar mutacija delno vpliva na gen, nastane manj kot navadni pigment; v tem primeru oči pridobijo oranžno barvo. Nasprotno, če gen ne deluje, bodo oči popolnoma bele.

Druga mutacija se pojavi v genu, ki kodira informacije za razvoj oči. V tem primeru se bodo muhe razvile v odraslost, vendar brez oči.

Nenormalen razvoj antene

Mutacije v genu, ki kodira razvoj anten, lahko sčasoma na glavi namesto antene razvijejo noge.

Drosophila melanogaster. Mutacija, imenovana antenapedija, kjer noge namesto anten rastejo na glavi. Vzeto in urejeno iz: toony.

Mutacije, ki vplivajo na barvanje telesa

Proizvodnjo in distribucijo pigmenta v telesu nadzirajo različni geni v Drosophila melanogaster. Mutacija na X spolnem kromosomu lahko povzroči, da mutanti ne morejo proizvajati melanina, zato bo njihovo telo rumeno.

Po drugi strani lahko mutacija v avtosomskem kromosomu 3 vpliva na porazdelitev telesnega pigmenta v tem primeru, pigment se nabira po telesu, zato bo črn.

Reference

1. M. Ashburner & TRF Wright (1978). Genetika in biologija drosofile. Letnik 2a. Akademski tisk.
2. M. Ashburner, KG Golic in RS Hawley (2005). Drosophila: Laboratorijski priročnik 2. izdaja. Laboratorijski tisk hladnega pomladnega pristana.
3. Drosophila melanogaster. Na Wikipediji. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org.
4. J. González (2002). Primerjalna evolucija kromosomskih elementov v rodu Drosophila. Doktorska disertacija. Avtonomna univerza v Barceloni, Španija.
5. M. Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson in G. Giribet (2017). Filogenomska rešitev izvora žuželk z razrešitvijo odnosov med raki in šesterokoti. Trenutna biologija.
6. S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca… in HJ Bellen (2015). Drosophila genetski vir mutantov za preučevanje mehanizmov, na katerih temeljijo človeške genetske bolezni. Celica