- caratteristiche
- Genetica e cariotipo
- mutazioni
- Mutazioni nelle ali
- Mutazioni negli occhi
- Sviluppo anomalo dell'antenna
- Mutazioni che influenzano la colorazione del corpo
- Riferimenti
La Drosophila melanogaster è un insetto dipteroso che misura circa 3 mm e si nutre di frutti in decomposizione. È anche noto come mosca della frutta o mosca dell'aceto. Il suo nome scientifico deriva dal latino e significa "amante della rugiada dal ventre nero".
Questa specie è ampiamente utilizzata in genetica perché presenta una serie di vantaggi che la rendono un organismo ideale per questo tipo di studio. Tra queste caratteristiche vi sono la facilità di manutenzione in coltura, il breve ciclo di vita, un numero ridotto di cromosomi e la presentazione di cromosomi poligenici.
Mosca della frutta Drosophila melanogaster. Tratto e modificato da: Sanjay Acharya
Altre preziose caratteristiche di Drosophila melanogaster per gli studi genetici è che, a causa del numero ridotto e delle dimensioni dei suoi cromosomi, è facile studiare i processi di mutazione in essi. Inoltre, più della metà dei geni che codificano per le malattie negli esseri umani hanno il loro equivalente rilevabile in questa mosca.
caratteristiche
Genetica e cariotipo
Il cariotipo è l'insieme di cromosomi che ciascuna cellula di un individuo presenta, dopo il processo in cui le coppie di cromosomi omologhi si uniscono durante la riproduzione cellulare. Questo cariotipo è caratteristico per ogni specie particolare.
Il cariotipo Drosophila melanogaster è costituito da una coppia di cromosomi sessuali e tre coppie di cromosomi autosomici. Questi ultimi sono identificati in sequenza con i numeri 2-4. Il cromosoma 4 è di dimensioni molto più piccole rispetto al resto dei suoi pari.
Nonostante abbia una coppia di cromosomi sessuali, la determinazione del sesso in questa specie è controllata dalla relazione tra il cromosoma sessuale X e gli autosomi, e non dal cromosoma Y come avviene negli esseri umani.
Il genoma, da parte sua, è l'insieme dei geni contenuti in questi cromosomi, e nel moscerino della frutta è rappresentato da circa 15.000 geni composti da 165 milioni di paia di basi.
Le basi azotate fanno parte del DNA e dell'RNA degli esseri viventi. Nel DNA formano coppie, a causa della conformazione a doppia elica di questo composto, cioè una base di una coppia di eliche con una base nell'altra elica della catena.
mutazioni
Una mutazione può essere definita come qualsiasi cambiamento che si verifica nella sequenza nucleotidica del DNA. Vari tipi di mutazioni si verificano in Drosophila melanogaster, sia silenti che con evidente espressione fenotipica. Alcuni dei più noti sono:
Mutazioni nelle ali
Lo sviluppo delle ali in Drosophila melanogaster è codificato dal cromosoma 2. Le mutazioni in questo cromosoma possono causare uno sviluppo anormale delle ali, sia per dimensioni (ali vestigiali) che per forma (ali ricci o ricurve).
La prima di queste mutazioni è recessiva, cioè perché si manifesti fenotipicamente, il gene mutante deve essere ereditato dal padre e dalla madre contemporaneamente. Al contrario, il gene mutante per le ali curve è dominante, tuttavia, si manifesta solo quando il portatore è eterozigote, poiché gli omozigoti non sono vitali.
È anche possibile la comparsa di organismi totalmente privi di ali.
Mutazioni negli occhi
Gli occhi della mosca della frutta normale sono rossi. Una mutazione nel gene che codifica per questo colore può far sì che funzioni solo parzialmente o per niente.
Quando la mutazione colpisce parzialmente il gene, viene prodotto un pigmento meno del normale; in questo caso gli occhi acquisiscono una colorazione arancione. Al contrario, se il gene non funziona, gli occhi saranno completamente bianchi.
Un'altra mutazione si verifica nel gene che codifica le informazioni per lo sviluppo degli occhi. In questo caso, le mosche si svilupperanno nell'età adulta, ma senza occhi.
Sviluppo anomalo dell'antenna
Le mutazioni nel gene che codifica per lo sviluppo delle antenne possono eventualmente causare lo sviluppo di un paio di gambe sulla testa invece delle antenne.
Drosophila melanogaster. Una mutazione chiamata antennapedia, dove le gambe crescono sulla testa invece che sulle antenne. Tratto e modificato da: toony.
Mutazioni che influenzano la colorazione del corpo
La produzione e la distribuzione del pigmento nel corpo è controllata da diversi geni in Drosophila melanogaster. Una mutazione sul cromosoma sessuale X può impedire ai mutanti di produrre melanina, quindi il loro corpo sarà giallo.
D'altra parte, una mutazione nel cromosoma 3 autosomico può influenzare la distribuzione del pigmento del corpo in questo caso il pigmento si accumula in tutto il corpo, quindi sarà nero.
Riferimenti
- M. Ashburner e TRF Wright (1978). La genetica e la biologia della Drosophila. Vol. 2a. Academic Press.
- M. Ashburner, KG Golic e RS Hawley (2005). Drosophila: A Laboratory Handbook 2nd edition. Pressa da laboratorio Cold Spring Harbor.
- Drosophila melanogaster. Su Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org.
- J. González (2002). Evoluzione comparativa degli elementi cromosomici nel genere Drosophila. Tesi di dottorato. Università Autonoma di Barcellona, Spagna.
- M. Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson e G. Giribet (2017). Una soluzione filogenomica all'origine degli insetti risolvendo le relazioni crostaceo-esapode. Biologia attuale.
- S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca… e HJ Bellen (2015). Una risorsa genetica di Drosophila di mutanti per studiare i meccanismi alla base delle malattie genetiche umane. Cellula