Муха дрозофила строение. Плодовая мушка

1.Drosophila melanogaster, или плодовая (уксусная) муха

Дрозофила – маленькое насекомое семейства Drosophiliadae из отряда Diptera. Наблюдать этих симпатичных мушек можно около испорченных фруктовых отходов – вокруг этого растительного материала развивается своя особая жизнь. Они настолько малы (1,5-4 мм), что подчас их можно и не заметить.

Пища должна быть защищена от мух и защищена от насекомых. С этой целью, среди прочего. Окна для строительства скота должны быть оборудованы металлической сеткой с тонкой сеткой, через которую «маленькие мухи» не будут сжиматься. Плодовые жуки очень чувствительны к воздействию многих инсектицидов, но большинство из них не могут использоваться в приютах для животных в присутствии животных. В этих областях рекомендуется повесить липкие инсектицидные лампы, которые эффективны для притяжения влаги. Вы также можете настроить ловушки с жидким аттрактантом, который эффективно заманивает мух.

Однако это крохотное существо вошло в историю науки: уже более ста лет дрозофила используется как модельный объект для различных исследований области генетики и, в последнее время, биологии развития. Ее важность для здоровья человека была отмечена Нобелевской премией, врученной медикам-физиологам Ed Lewis, Christiane Nusslein-Volhard и Eric Wieschaus в 1995 году.

Аэрозоли или инсектицидные полоски, излучающие дихлорфос, могут использоваться в жилых и коммерческих зонах. Когда вредитель содержится в животноводческой комнате, для пиретроида должно быть разрешено «холодное» или «горячее» замораживание. Милины - небольшие мухи, тесно связанные с водной средой. Личинки требуют разработки очень влажных и богатых растительных органических веществ, поэтому большинство видов семейства болотных птиц гнездится во влажных лесных средах. Взрослые люди ведут ночной образ жизни.

В течение дня они неактивны и остаются в тенистых местах. Вечером зефиры собираются в больших кусках растительности вдоль ручьев, особенно с мелким дном, полным гниющих обломков. Общий мармелад адаптировался к широкому разнообразию мест: от примесей, собранных во внешних туалетах и подвалах до подвалов, ванных комнат, туалетов и кухонь в домах и квартирах, где он хорошо развивается вокруг просачиваемых дренажных труб. Личинки скумбрии часто оседают очистителями и фильтрационными станциями. Это спаривание тесно связано с деятельностью человека и, следовательно, является синантропическим насекомым.

В мире существует более 1000 видов этих прелестных существ, причем наиболее распространены они в субтропиках и тропиках. На Гавайских островах, например, мушиное население включает свыше 300 видов, а вот на территории нашей страны их на порядок меньше. Родиной этих мушек считается Индо-Малайская область. В настоящее время этот вид широко распространен, в том числе на Кавказе и Украине.

В естественных условиях этой мухи имеются плотные впадины и котловины на деревьях, грязь вокруг мелких луж и подобных мест, богатых органическими остатками. Взрослые клещи небольшие, длиной от 2 до 5 мм, со светло-коричневым или коричневым цветом тела и крыльев. У них короткий, лизающий рот, но они не прилипают. В остальной части крыльев лежала крыша над животом. Крылья распределены равномерно. Тело и края крыльев покрыты длинными щетинками, которые придают вид мидии - отсюда и название.

Очень активен ночью, когда ветер слабый. Они стекаются в квартиры, привлеченные светом. А в домах скота, особенно пренебрегаемых, с утечкой водопроводов, легко найти места для размножения. Личинки имеют развитую голову и мощные связки. Погруженные в жидкое затор, они переваривают разлагаемые растительные и животные вещества, в том числе кухонные отходы. Дыхательные отверстия расположены на конце конической структуры, которая остается в воздухе, когда остальная часть тела погружена в жидкую подложку.

2.Морфология и половой деморфизм

Дикий тип дрозофилы имеет ярко-красные глаза и “серое” тело. Нормально развитые крылья превышают длину тела. Питаются в природе мушки соком растений, гниющими растительными остатками, но в лаборатории их разводят на специально приготовленной среде.

Самки и самцы морфологически отличаются друг от друга по ряду признаков. Самки несколько крупнее самцов, однако, размеры мушки во многом зависят от условий питания, особенно на личиночной стадии. Брюшко у самки немного округлое с заостренным концом, у самца оно цилиндрическое с притупленным концом. Последние несколько сегментов у самца сплошь пигментированы, в отличие от самки. К тому же, у самки имеется восемь хорошо развитых верхних хитиновых щетинок груди, называемых тергитами, а у самца – шесть: шестой и седьмой срослись, а восьмой вошел в состав полового аппарата. Стернитов, то есть хитиновых пластинок с брюшной стороны, у самки насчитывается четыре. А у самца – три, причем у представителей каждого пола первый, второй, седьмой и восьмой недоразвиты. Хитиновые щитки тергиты, стерниты и плейриты участвуют в движении крыльев.

Личинки игуаны в жидких примесях нам не заметны, в то время как взрослые могут появляться в людских и животноводческих комнатах даже в большом количестве и нарушать их присутствие жителей и животных. Люди, особенно аллергические, случайно вдыхая части мертвых тел, могут страдать от астмы.

Профилактика и искоренение. Живя в среде обитания скота, они постоянно и обильно, тогда вы можете думать, что они растут и размножаются в здании или рядом с ним. Найдите источник вредителей и удалите их механически. Если личинки развиваются в канализации, биопленка должна быть удалена проволочной щеткой под решеткой, которая образуется в канализационной трубе, а затем сливается с кипящей водой. Таким образом, личинки сорняков будут уничтожены, которые питаются желатиновой биопленкой, выстилающей канализационные трубы.

К числу вторичных половых признаков у самца относятся половые гребешки, представляющие собой крепкие хитиновые щетинки на первом членике лапки передних ног. У самки подобные образования отсутствуют.

3.Биология развития

Яйца дрозофилы несколько вытянуты (около 0,5 мм в длину) и хорошо заметны, будучи отложенными на участках питательной среды с пониженной влажностью. Яйцо защищено двумя оболочками, различными по происхождению. Внутренняя, образованная самим яйцом, называется желточной, а наружная – хорион – продукт фолликулярного эпителия яичника. У яйца дрозофилы различают дорсальную и вентральную стороны, задний и передний конец. От передней части дорсальной стороны отходят и идут по направлению кпереди два жгутикообразных выроста хориона, предохраняющих яйцо от попадания в жидкую среду.

Взрослые взрослые, летающие в комнате, могут быть удалены путем замораживания или «горячего» замораживания. В области животноводства необходимо контролировать сорняки, которые являются убежищем для взрослых. Вы также можете проводить мероприятия на свежем воздухе, чтобы распылять места, где вредители отдыхают. Используются микрокапсулированные или порошкообразные составы для суспензии.

Лобы - маленькие кишки с длинными ногами. Бедра ног особенно вытянуты, что характерно для этого семейства мух. Большинство клеток темного цвета, в основном черного. Мы мало знаем о жизни видов, принадлежащих этому виду. Из многочисленных сложенных яиц до гниющего органического вещества личинки вылупляются через несколько дней, которые питаются разлагающимися веществами и обломками различных грибов. Личинки охотятся на разлагающуюся древесину, мусор и животные экскременты. Особенно много в пыли, которая собирается под клетками птиц.

В нормальных условиях эмбриональное развитие протекает вне тела матери при температуре 27 0 около 20 часов. В благоприятных условиях каждая самка откладывает до 50-80 яиц в сутки, а всего в течение 3-4 суток она может отложить их более 200.

Личинка после вылупления из яйца начинает усиленно питаться микроорганизмами, избыток пищи определяет размеры и жизнеспособность будущего организма. После недолгого

Личинки линии несколько раз через 6-8 дней, после чего они образуют куколку. Через 3 дня рождаются куколки взрослых мухоловки, что приводит к появлению нового поколения вредителей. Как можно скорее, места, где личинки дендритных клеток питаются и процветают, а субстрат, такой как экскременты курицы, удаляются из помещения для скота и высыхают. После удаления площадей, где растет плуг, абсолютно необходимо проводить холодное или горячее туманообразование с помощью нерезидентной подготовки.

Омары пропитываются ультрафиолетовым светом, поэтому они хотят летать на лампы инсектицидов. Поэтому в критических местах должны быть установлены инсектицидные лампы, предпочтительно с липкой заглушкой, к которой прикреплены липкие мухи с флуоресцентным светом.

пребывания на поверхности среды личинки уходят вглубь, где и остаются до момента окукливания.

Малые личинки и взрослые личинки вредны. Личинки загрязняют и уничтожают продукты питания и корма. Эти микробы содержат различные микроорганизмы, в том числе плесневые грибы и бактерии, которые препятствуют процессам ферментации, осуществляемым на заводе по переработке фруктов и овощей, а также в местах подготовки кормов - ускоряют ферментацию корма. Они особенно опасны, когда их рост происходит при фекалиях, когда взрослые мухи переносят опасные бактерии, грибы и другие патогены в пищу и корм. Сражайтесь с ними, если они появятся в домах скота.

Личинки некоторое время оживленно ползают по стенкам пробирки, ничем не питаясь, - начинается стадия окукливания. Затем они становятся неподвижными, значительно уменьшаются в длину и приобретают бочкообразную форму. Личиночные органы и ткани, за исключением гонад и нервной системы, разрушаются, а органы взрослой мухи начинают развиваться из имагинальных дисков.

В пресс-релизе лауреатам они были вознаграждены за обнаружение генетического контроля за ранним развитием эмбрионов и что три ученых разработали новый путь, который должен объяснить проблему врожденного дефекта человека. У вас есть череп с мужчиной? Самки откладывают яйца, а на следующий день личинки прорастают из них, пропуская несколько черенков. Через пять дней образуются куколки, которые после трансформации зрелые мухи. Это не очень похоже на развитие человеческого эмбриона, за исключением основного сходства - в обоих случаях одна клетка развила многоклеточный организм с определенными типами клеток и тканей.

По окончании третьих суток становятся заметны очертания глаз с желтоватым пигментом. Вылупление мухи и разрыв куколки достигается нагнетанием жидкости. Молодые, с длинным желтоватым телом, без пигмента и короткими, еще не расправленными крыльями, мухи обычно выходят из куколки рано утром.

4. Дрозофила как научный объект

Он определяет неравномерное распределение материнских белков в цитоплазме яйца. Кристиан Нюслейн-Волхард является автором многих замечательных работ по этим вопросам, но Нобелевская премия была присуждена за ее другие достижения. Слева: Кристиан Нюсслейн-Волхард является директором Института Макс-Планка в Тюбингене. В 70-е годы она работала с Эриком Вишаусом в Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге.

Ученые создали большую коллекцию мутантов. С этой целью они подвергли мух мутагенным эффектам, а затем пересекли их и получили потомство. Под специальным бинокулярным микроскопом исследователи наблюдали развитие мух-микробов - их интересовали образцы, где они были остановлены в какой-то момент.

Недолгий период развития от яйца до имаго, уникальное разнообразие мутационных рас с характерно отчетливым проявлением, всего 4 хромосомы и ряд других особенностей делают дрозофилу незаменимой для проработки закономерностей наследственности на практике. Наши ученые – генетики, такие как И. А. Рапопорт, Н. П. Дубинин, их зарубежные коллеги – Т. Г. Морган, Г. Д. Миллер, Р. Эксел проводили свои эксперименты именно на плодовой мушке.

Они были счастливы или, возможно, были разными, законы природы были как-то разумными и упорядоченными. Неразвивающиеся эмбрионы можно разделить только на три класса. Правильный эмбрион имеет несколько отчетливо видимых сегментов. В первом классе мутированных эмбрионов наблюдался дефицит сегментов, в разных местах, в частности, зародыши существовал разрыв. Исследователи определили три гена, которые вызывают этот эффект, и называют это генами.

Другая группа мутантов выглядела по-другому - они отсутствовали во втором сегменте, или даже нечетном или даже. Последний класс эмбрионов имел все сегменты, но каждый из них был лишен некоторых его частей, обогащенных зеркальным отображением остатка. Гены, вызывающие этот эффект, которые были обнаружены 8, назывались полярными генами.

Исследования продолжаются и по сей день: считается, что дальнейшее изучение белков, ответственных за восприятие вкуса и запаха насекомыми, поможет разработать препарат, способный сделать сельскохозяйственные культуры невкусными для насекомых – вредителей.

В результате этой операции группа изначально нестабильных ячеек начинает делиться на зоны. Затем вдоль задней оси эмбриона появляются все более разнообразные области тела, из которых в конечном итоге появятся инструменты и ткани. Фруктовый лук. После оплодотворения яйца сначала активируются гены прорыва, продукты которых определяют области тела. Затем есть гены пародии, которые варьируются в терминах двух сегментов. Мутации в этих генах вызывают потерю второго сегмента. Третья группа генов уже устанавливает положение и ориентацию отдельных сегментов.

Сложно передать словами удовольствие, которое испытываешь, рассматривая этих мушек в бинокулярный микроскоп с небольшим увеличением. Эти переливающиеся крылышки и загадочные глаза привели когда-то титанов науки к величайшим открытиям. Аромат эфира. Видимо, знаком не одному сотруднику генетической лаборатории, ведь он необходим для усыпления непоседливых мушек, а, следовательно, для нормальной работы.

Взрослые мухи имеют три отдельные части тела: голова, туловище и пульсация, а на них соответствующие придатки - на голове тела, на ногах и крыльях. Разделение тела на эти части и место, где подгонка или крыло соответствует другой группе генов. Эти гены соединяются позже описанными выше группами.

Льюис много лет исследует эти «чудеса», отображая так называемые «чудеса». Гомеотические гены, которые мутировали столь странные эффекты. Льюис проводил только кресты и анализировал мутантов, поэтому он не знал молекулярной природы продуктов этих генов. Он также не знал, что белок, закодированный ими, появился в определенных частях тела в соответствии с генами хромосомы - первым продуктом гена в области, в которой должна быть сформирована голова, последняя, где образуется конец тромба. Модель, предложенная Льюисом, была, однако, очень совпадающей с реальностью, которая показывает непостижимую силу его классической генетики.

Итак, не бойтесь взглянуть дрозофиле в глаза, ведь так много тайного сможет нас объяснить эта неприметная мушка.

Список литературы:

1.Ноздрачев А. Д., Поляков В.П., «Анатомия беспозвоночных животных: пиявка, прудовик, дрозофила, таракан, рак», СпБ, «Лань», 1999 г.

2.«Советский энциклопедический словарь», М., «Советская энциклопедия», 1984 г.

Мутация в деформированном гене вызывает нижнюю часть глаза. И здесь мы возвращаемся к вопросу, заданному в начале. Какова взаимосвязь между дрозофилой и развитием человеческого эмбриона? Планы по созданию этих организмов, похоже, не имеют много общего. Однако мы теперь считаем, что гомеотопические гены ответственны за организацию определенных частей тела многоклеточных животных. Люди были также обнаружены в других генах, регулирующих дрозофилу. Мы знаем, по крайней мере, два генетических заболевания человека, которые являются результатом мутаций в генах, подобных генам паритета, одним из которых является синдром Ваарденбурга.

Крупин Павел

Введение

Drosophila melanogaster, иначе плодовая, или уксусная муха - маленькое, около 3 мм в длину, насекомое семейства Drosophiliadae из отряда Diptera. Этих мушек можно наблюдать около испорченных фруктов.

Дрозофила стала одним из самых ценных для биологических исследований организмов, в частности, в области генетики. Она используется, как модельный организм для различных исследований уже почти сто лет, и сегодня многие учёные продолжают работать над различными проблемами дрозофилы. Её важность для здоровья человека была признана Нобелевской премией, вручённой медикам-физиологам Ed Lewis, Christiane Nusslein-Volhard and Eric Wieschaus в 1995 г.

Есть несколько причин, тому, что дрозофила - один из излюбленных объектов изучения. Дрозофила - маленькое животное с коротким жизненным циклом длительностью лишь около двух недель, она недорога для размножения и выведения даже большого количества особей. Мутантные особи с дефектами в любых из нескольких тысяч генов доступны для экспериментов, и весь геном мухи в целом уже известен.

Дрозофила изначально использовалась для генетических исследований, например, для изучения закономерностей различных типов наследственности. Сейчас муха используется также как объект изучения других разделов биологии (особенно, биологии развития: здесь изучается развитие целого организма из относительно простого оплодотворённого яйца), и как учебный объект. Короткий период развития от яйца до имаго, исключительное богатство мутационных рас с характерно чётким фенотипическим проявлением, малое число хромосом и ряд других важных преимуществ делают её незаменимой для практической проработки основных закономерностей наследственности.

Распространение. Морфология. Биология развития дрозофилы.

Дикий тип дрозофилы имеет ярко-красные глаза и "серое" тело (термин "gray", что означает "серый", не совсем уместен, но прочно прижился в обозначении цвета дикого типа мухи; она не является серой). Крылья нормально развиты, превышают длину тела. Питается ферментированными фруктами или овощами, но в лаборатории её разводят на специальной питательной среде.

Родиной Drosophila melanogaster считают Индо-Малайскую область; в настоящее время муха распространена очень широко, в том числе на Кавказе и Украине.

Морфологически, самки и самцы отличаются друг от друга по целому ряду признаков. Самки несколько крупнее самцов, хотя величина и тех, и других может сильно колебаться в зависимости от условий питания, особенно на это влияет личиночный период развития. Брюшко у самки несколько округлое, с заострённым концом; у самца оно цилиндрическое, с притуплённым концом. Также самца можно легко отличить от самки по нескольким последним сегментам, которые у него сплошь пигментированы. Верхние хитиновые щитки груди у насекомых называются тергитами (они вместе со стернитами и плейритами участвуют в движении крыльев). Половой диморфизм у дрозофилы проявляется в том, что у самки имеется восемь хорошо развитых тергитов, а у самца - шесть, причём шестой и восьмой тергиты слиты, а восьмой вошёл в состав полового аппарата. Стерниты- такие же хитиновые пластинки с брюшной стороны (см. рис.). У самки их также на один больше, чем у самца, и у представителей каждого пола не развиты первый, второй, седьмой и восьмой стерниты.

Брюшко самки (слева) и самца (справа), вид с вентральной стороны. Видны стерниты (у самки- на один меньше)

Брюшко самки (слева) и самца (справа), вид с латеральной стороны.

К числу вторично-половых признаков у самца относятся половые гребешки, представляющие собой крепкие хитиновые щетинки на первом членике лапки передних ног. У самки подобные образования отсутствуют.

Наружные половые органы самки состоят из влагалища, по сторонам которого расположены две влагалищные пластинки, а сзади них - анальный бугорок, состоящий из двух анальных пластинок, расположенных одна над другой.

На рисунке:

Dorsal anal plate - дорсальная анальная пластинка; Ventral anal plate - вентральная анальная пластинка; Eighth targite - восьмой тергит; Long bristles - длинные шипы; Sensilla trichodea - чувствительный волосок; Thorn bristles - колючие шипы; Vulva - вульва; Vaginal plate - влагалищная пластинка.

Внутренний половой аппарат самки состоит из двух гроздевидных яичников, в каждом по несколько десятков яйцевых трубочек; яйцевода; влагалища; трёх семяприёмников, из которых один трубчатый и два грибовидных; придаточных желёз. Протоки семяприёмников и придаточных желёз впадают во влагалище. Непарный трубчатый семяприёмник представлен длинной спиральной трубкой. У спаривавшихся самок он наполнен спермой. В полости влагалища нередко можно видеть зрелое яйцо с заключённой внутри него почти развитой личинкой.

На рисунке:

Lateral oviduct - латеральный яйцевод; Common oviduct - основной яйцевод; Seminal receptplace - семяприёмник; Spermathecae and Parovaria - придаточные железы; Uterus - яичник; Vagina - влагалище; Vaginal plates - влагалищные пластинки; Anal plates - анальные пластинки.

Наружные половые органы самца имеют более сложное строение. Они состоят из генитальной пластинки и пениса с прилегающими к нему частями. Генитальная пластинка представляет собой подковообразное хитиновое образование. Внутри неё открывается анальное отверстие, по бокам которого латерально расположены две анальные пластинки. С брюшной стороны генитальная пластинка несёт две пары отростков, к которым причленяется пенис с его придатками. Собственно пенис имеет вид ложкообразной хитиновой пластинки, несущей краю ряд хитиновых зубцов:

Внутренний половой аппарат самца включает в себя парный семенник, парные семенные пузырьки, придаточные железы, непарный семявыносящий проток, непарный bulbus ejaculatorius, непарный семяизвергательный канал. Семенники представляют собой свёрнутые трубки, переходящие в семенные пузырьки, которые переходят в семенные канальца, соединяющиеся непосредственно перед впадением в семявыносящий проток. Семявыносящий проток впадает в bulbus ejaculatorius, который играет роль насоса, выталкивающего сперму из семявыносящего протока и выбрасывающего её наружу через семяизвергательный канал, который открывается в основание пениса.

Как правило, самки не могут спариваться в течение 24 часов после вылупления, однако при температуре, несколько выше нормальной, иногда можно наблюдать копуляцию мух моложе указанного возраста, в особенности, если в культуре имеются старые самцы. Копуляция длится около 20 минут; этот срок является видовой характеристикой рассматриваемого вида.

Яйца дрозофилы несколько вытянутые, около 0.5 мм в длину. В свежих культурах они легко заметны, будучи отложенными на питательной среде, большей частью поблизости от стенок пробирки, где содержится меньше влаги. Яйцо дрозофилы защищено двумя внешними оболочками, различными по происхождению. Внутренняя оболочка, образованная самим яйцом, называется желточной. Наружная оболочка образована фолликулярным эпителием яичника и носит название хориона. У яйца дрозофилы можно различить передний и задний конец, а также дорсальную и вентральные стороны соответственно отделам будущего зародыша. На переднем конце яй

Ца, на вершине небольшого сосочка, имеется отверстие, микропиле, ведущее внутрь яйца и служащее для проникновения сперматозоида внутрь. От передней части дорсальной поверхности яйца отходят и идут по направлению кпереди и в стороны два длинных отростка, представляющих собой выросты хориона. Это так называемые филаменты, предохраняющие яйцо от погружения в жидкую среду.

Оплодотворение яйца происходит в момент прохождения его через верхний отдел влагалища. В нормальных условиях эмбриональное развитие протекает вне тела матери при температуре 27º около 20 часов. В благоприятных условиях каждая самка откладывает до 50-80 яиц в сутки, а всего в течение 3-4 суток она может отложить более 200 штук.

Вылупление личинки из яйца и начало постэмбрионального развития связано с усиленным питанием и ростом. Избыток пищи на этой стадии жизни особи имеет большое значение: в значительной мере он определяет не только размеры мухи, но и её жизнеспособность. Первое время после вылупления личинки остаются на поверхности среды. Затем они уходят в глубь её и остаются там до момента окукливания.

Окукливание начинается с того, что личинки покидают среду, перестают питаться и некоторое время оживлённо ползают по стенкам пробирки. Затем они становятся неподвижными, значительно сокращаются в длину и приобретают характерную для куколки бочонкообразную форму. Куколочный период развития характеризуется, с одной стороны, разрушением личиночных органов и тканей, за исключением гонад и нервной системы, с другой - развитием из имагинальных дисков дефинитивных органов взрослой мухи. Период куколочного превращения равен 4 суткам.

По окончании третьих суток через покров куколки становятся заметными очертания глаз, в которых к тому времени вырабатывается желтоватый пигмент. За несколько часов до вылупления хорошо видны крылья, глаза к этому времени приобретают ярко-красный цвет.

Вылупление мухи и её освобождение от покрова куколки достигается нагнетанием жидкости, вследствие чего оболочка куколки разрывается, и муха освобождается. Обычно мухи выходят из куколки рано утром. Молодые, только что вылупившиеся мухи имеют длинное желтоватое тело, почти лишённое пигмента, короткие, ещё не расправленные крылья. Через 8 часов самки уже готовы к оплодотворению, поэтому для скрещивания необходимо брать виргинных самок, не старше 8 часов после вылупления. Самки начинают откладывать яйца с конца вторых суток и продолжают до конца жизни.

Кариотип дрозофилы.

Дрозофила имеет четыре пары хромосом: X/Y - половые хромосомы и аутосомы 2, 3 и 4. Четвёртая хромосома достаточно маленькая и редко упоминается. Размер генома мухи составляет около 165 миллионов оснований и содержит, по приблизительным подсчётам, 14.000 генов (для сравнения, геном человека имеет 3.300 миллионов оснований и около 70.000 генов, дрожжи имеют около 5800 генов в 13.5 миллионах оснований).

Геном дрозофилы был почти полностью описан в 2000 году, и в данный момент производится его анализ. Об этом достижении было сообщено 18 февраля 2000 года. В проекте комбинировалась экспертиза группы учёных под руководством Dr. Gerald Rubin, изучающих геном дрозофилы в Калифорнийском Институте (Berkeley) и работа мощных анализирующих машин и компьютеров компании Celera Genomics Corp. под руководством J. Craig Venter. Учёные из обеих групп сообщили результаты исследований на ежегодной встрече Американской Ассоциации Прогресса Науки (American Association for the Advancement of Science).

Политенные хромосомы.

Наличие политенных хромосом является одной из причин популярности дрозофилы как объекта изучения. Политенные хромосомы были впервые обнаружены в клетках слюнных желёз дрозофилы в 1934 г. Личинка во время роста имеет постоянное количество клеток, но в то же время ей необходимо накапливать генетический материал для будущего развития. В результате клетки увеличиваются в рвзмерах, и каждая хромосома реплицируется сотни раз, при этом все цепочки ДНК остаются прикреплёнными одна к другой до тех пор, пока их не наберётся несколько тысяч, лежащих бок о бок. Таким образом, образуется толстая, бросающаяся в глаза своею величиной и легко различимая в микроскоп политенная хромосома. Более того, после окрашивания эти хромосомы имеют чередующиеся тёмные и светлые полоски, индивидуальные по строению для каждой части хромосомы, так что можно определить, какая часть хромосомы попала в объектив микроскопа.

Стандартная карта политенной хромосомы разделяет геном на 102 пронумерованные полоски (1-20 - X-хромосома, 21-60 - вторая хромосома, 61-100 - третья и 101-102 - четвёртая); каждая из полосок поделена на 6 буквенных полосок (A-F), и каждая из пронумерованных полосок также поделена на несколько (до 13) подразделов. На фотографии выше указана 57-я полоска. Локализация многих генов известна точно по буквенной шкале, но не точно по цифровой шкале, и поэтому указывается приблизительно (например, 42C7-9, 60A1-2). Политенные полоски не имеют одинаковой длины последовательности нуклеотидов, но в среднем одна буквенная полоска содержит около 300kb ДНК, или 15-25 генов.

На рисунке - пример компьютерной обработки (расшифровки) политенной хромосомы.

Постановка опыта.

Инвентарь и оборудование, использованное нами в работе.

1. Птичье пёрышко,

2. Листок чистой белой бумаги (или молочно-белое стекло)

3. Лупы двух различных типов

4. Капельница для серного эфира

5. Морилка

6. Пробки из ваты

7. Пробирки с питательной средой

8. Этикетки, клей, и т. д.

Питательная среда.

Нами была использована питательная среда, приготовленная из дрожжей, сахара, манной крупы, пропионовой кислоты, воды и агар-агара.

Важно, чтобы среда не была слишком твёрдой, т.к. молодые личинки не могут проникнуть вглубь твёрдой среды и погибают, и не слишком жидкой, т.к. в жидкой среде могут погибнуть отложенные яйца.

Наркотизация мух.

Анализ и подсчёт мух, а также отбор девственных самок и подбор родительских пар для скрещивания проводят на матово-белом стекле под лупой после того, как их усыпят серным эфиром. Для этой цели их обычно помещают в эфиризатор или морилку. В нижней части морилки имеется углубление, в которое вставлен плотный ватный тампончик, смачиваемый из капельницы по мере надобности 1-2 каплями серного эфира. Стаканчик с мухами осторожно постукивают о ладонь, мухи при этом собираются в нижней его части, затем осторожно снимают ватную пробку, накрывают стаканчик эфиризатором и опрокидывают так, чтобы стаканчик с мухами был наверху. Легким постукиванием о ладонь всех мух переводят в эфиризатор и закрывают его пробкой с ватным тампоном, смоченным 1-2 каплями эфира. Как только все мухи заснут, их осторожно вытряхивают из эфиризатора на молочно-белое стекло и, пользуясь лупой и птичьим пёрышком, быстро анализируют и подсчитывают, так как в наркотизированном состоянии они могут находиться только около 5 минут. Если наркотизацию необходимо продлить, мух накрывают большим часовым стеклом, под которое кладут ватный тампон, смоченный одной каплей эфира. Если эти мухи нужны для последующего размножения, их помещают в чистые пробирки с питательной средой. В одну пробирку для размножения следует помещать 2-3 самок и 3-5 самцов. Для того чтобы сонные мухи не упали на дно пробирки и не увязли в питательной среде, их помещают на чистые стенки стаканчика со средой и держат стаканчик в горизонтальном положении до тех пор, пока мухи не проснутся.

По окончании работы с мухами их усыпляют и выбрасывают. От большой дозы эфира мухи погибают через 3-5 минут. Об их гибели можно заключить по растопыренным кверху и в стороны крыльям и безжизненно вытянутым лапкам. Всю работу с дрозофилой и результаты наблюдений фиксируют в соответствующем журнале. Оптимальными условиями для успешного размножения мух является температура 24-26° С, относительная влажность 70-80%, хорошая аэрация.

Экспериментальные данные прилагаются. (См. письменное приложение).