Progresos de la investigación sobre moscas de la fruta
El laboratorio de Morgan utilizó inicialmente moscas de la fruta para estudiar si los rasgos adquiridos podían heredarse. Durante muchas generaciones cultivó moscas de la fruta en un ambiente oscuro. Según la teoría de Lamarck de que los rasgos adquiridos se pueden heredar, su vista debería empeorar gradualmente. Pero resultó diferente. Morgan creía que el experimento fue en vano.
Morgan hizo un importante descubrimiento genético utilizando moscas de la fruta, empezando por una mosca de la fruta de ojos blancos, de la que descubrió la herencia ligada al sexo. Las moscas de la fruta silvestres tienen ojos rojos, pero en 1910, la esposa de Morgan descubrió una mosca de la fruta macho con ojos blancos. Según la teoría genética, se trata de una mutación genética. Como este macho de ojos blancos se aparea con una hembra común de ojos rojos, la primera generación de moscas de la fruta tiene ojos rojos. Según la teoría de Mendel, los ojos rojos son dominantes y los ojos blancos son recesivos. La primera generación de moscas de la fruta se aparea para producir la segunda generación. Como resultado, todas las moscas de la fruta hembras tienen ojos rojos, mientras que las moscas de la fruta macho tienen mitad ojos rojos y mitad ojos blancos. Si la proporción entre moscas de la fruta de ojos rojos y moscas de la fruta de ojos blancos es 3:1, se cumple la ley de Mendel. Pero, ¿por qué los machos de las moscas de la fruta siempre tienen los ojos blancos?
Morgan también llevó a cabo un experimento de retrocruzamiento, cruzando las moscas hembra de ojos rojos de primera generación con las moscas hembra de ojos blancos de primera generación. Como resultado, cuando nacen moscas de la fruta, ambos sexos tienen ojos rojos y ojos blancos, lo que también es consistente con las leyes de Mendel.
Basándose en estos resultados experimentales, Morgan reflexionó profundamente y propuso una hipótesis: el gen que determina el color de ojos de las moscas de la fruta se encuentra en el cromosoma X de los cromosomas sexuales. El par de cromosomas sexuales de los machos de la mosca de la fruta está formado por el cromosoma X y el cromosoma Y. El cromosoma Y es muy pequeño y contiene pocos genes, por lo que siempre que tenga un gen de ojo blanco en su cromosoma X, mostrará el color blanco. rasgo ocular. Los cromosomas sexuales de la hembra de Drosophila melanogaster son un par de cromosomas X. Debido a que los ojos blancos son un rasgo recesivo, los ojos blancos solo aparecerán si el gen del ojo blanco está presente en ambos cromosomas X. Según esta hipótesis, los resultados experimentales anteriores pueden explicarse satisfactoriamente.
El gen del ojo blanco existe en los cromosomas sexuales y su patrón genético está relacionado con el género, lo que se denomina "herencia ligada al sexo".
La herencia del daltonismo y la hemofilia también está ligada al sexo. Las personas con daltonismo son en su mayoría hombres y muy pocas mujeres. Los hijos de pacientes masculinos con daltonismo generalmente no son daltónicos, pero sus nietos sí lo son. En el pasado, este fenómeno ha desconcertado a la gente. El concepto de herencia ligada al sexo ha ayudado a comprender el misterio. La cantidad de cromosomas en varios organismos es muy pequeña. Por ejemplo, las moscas de la fruta tienen 4 pares de cromosomas, los guisantes tienen 7 pares, el maíz tiene 10 pares y los humanos solo 23 pares. Sin embargo, la cantidad de genes en cada organismo es mucho mayor que la cantidad de cromosomas. Dado que los genes existen en los cromosomas, debe haber no sólo un gen en cada cromosoma, sino muchos. Mucha gente ha hecho esta especulación de forma teórica, pero sin evidencia experimental es imposible determinar qué gen de un organismo existe en qué cromosoma. Las ciencias naturales prestan atención a la evidencia. Sin evidencia, una teoría no puede aceptarse y es, como mucho, una hipótesis razonable. Morgan fue el primero en presentar tales pruebas, que procedían de estudios con moscas de la fruta.
Tras comprobar que el gen de la mutación del ojo blanco existe en el cromosoma X de Drosophila melanogaster, Morgan descubrió la mutación residual del ala, la mutación del ojo bermellón y la mutación del cuerpo lúteo.
Las leyes de Mendel dicen que cuando se forma un gameto, pares de genes se separan entre sí y se combinan libremente. Según los resultados de los estudios citológicos, cuando se forma un gameto, los pares de cromosomas se separan entre sí y se combinan libremente. Por lo tanto, sólo los genes que no están en el mismo cromosoma se pueden combinar libremente, mientras que los genes ubicados en el mismo cromosoma se heredarán juntos. Esto es un ligamiento genético. Esta comprensión también se dedujo teóricamente y luego se confirmó experimentalmente.
Al seleccionar adecuadamente las parejas de apareamiento, Morgan obtuvo una mosca de la fruta con dos mutaciones en sus cromosomas, como la Drosophila melanogaster, de cuerpo negro y alas rotas. Cruzó esta mosca de la fruta con moscas de la fruta silvestres comunes o con moscas de la fruta con diferentes mutaciones genéticas y, de hecho, encontró un vínculo genético. Por ejemplo, si una Drosophila melanogaster de ojos amarillos se aparea con una Drosophila melanogaster salvaje de ojos rojos y cabeza gris, el 99% de la descendencia tendrá ojos amarillos o ojos rojos y cabeza gris, y sólo el 1% será blanca. con cabeza o con ojos rojos y con cabeza amarilla. No hay herencia vinculada.
Pero el vínculo no es del 100%, y el grado de vínculo entre diferentes genes varía. Por lo tanto, Morgan propuso que el intercambio de genes se produce entre diferentes cromosomas cuando se forman los gametos, lo que es causado por el posible intercambio de materiales entre los cromosomas. Morgan creía además que cuanto más separados estén dos genes en el mismo cromosoma, mayor será la probabilidad de cruce. Por tanto, la posición relativa entre genes se puede juzgar en función del tipo de cambio. Basándose en una gran cantidad de resultados experimentales, Morgan dibujó un mapa genético de los cuatro pares de cromosomas de Drosophila: ordenando todos los genes de cada cromosoma en línea recta, cuanto menor es el tipo de cambio, más cerca está el péndulo. Morgan en realidad dibujó ese mapa genético sin ver los genes en absoluto. La gente debe admirar su riguroso trabajo experimental y su razonamiento lógico. Ya en 1978, los científicos utilizaron Drosophila para detectar mutaciones en un intento de identificar los genes que controlan la división de los embriones de Drosophila. Descubrieron que cuando se eliminaba un gen, los embriones de mosca de la fruta estaban cubiertos de pequeñas protuberancias como las de los erizos, por lo que llamaron al gen "erizo". Más tarde, la gente continuó utilizando mamíferos para estudiar los genes del erizo y descubrió sucesivamente el "Desert Hedgehog" y el "Indian Hedgehog". Si es justo nombrar la especie de erizo, la aparición del tercer gen relacionado, "Sonic the Hedgehog", ha provocado una locura en todo el mundo, además de sus importantes funciones. Hasta el día de hoy, el nombre de este gen permanece en manos de los científicos.
Entre las ocho células del omatidio de la mosca de la fruta, la célula número 7 es particularmente capaz de detectar la luz ultravioleta. El gen N7 es responsable de la presencia de células del cono 7 y a las moscas eliminadas no les gusta la luz ultravioleta. Más tarde, los científicos descubrieron el ligando "Wu Qi" y la llamaron Wu Qi Bride (abreviatura de Boss). Aparentemente, todos los científicos saben quiénes deberían ser las parejas. Más tarde, se descubrió al hijo de Qiwu (el hijo de Qiwu) y a la hija de Qiwu (la hija de Qiwu). Cada vez hay más genes relacionados y toda la familia se divierte (ninguna protesta de los siete hijos, porque la abreviatura es sos).
En el estudio de los ritmos biológicos animales, la aparición y el movimiento de Drosophila melanogaster tienen ritmos circadianos, y Drosophila melanogaster es más activa por la mañana y por la noche. Con tales mutaciones, los científicos descubrieron que una serie de lesiones genéticas alteraban el reloj biológico de la mosca. Por ejemplo, el primer gen encontrado en Drosophila que regula los ritmos biológicos es el período. La deleción de otro gen se comporta de manera similar al período, que se denomina "eterno". Después surgieron los ciclos y los relojes. Finalmente, descubrieron al mutante Shaggy (descuidado). Shaji está sobreexpresado y el reloj biológico de la mosca se ajusta a 20 horas al día, sin siquiera lavarse la cara.
Hay muchos ejemplos similares. Por ejemplo, los genes agitadores afectan el comportamiento locomotor de las moscas de la fruta. Después de esta mutación genética, las delgadas patas de las moscas de la fruta seguían temblando cuando fueron anestesiadas con éter. Resulta que este gen está a cargo del canal iónico de potasio de la célula y está estrechamente relacionado con la actividad de las células nerviosas. Casualmente, recientemente en círculos académicos se ha descubierto que las camas mecedoras también están relacionadas con la cantidad de sueño. Las moscas de la fruta mutantes duermen muy poco, lo que se conoce como minisueño. Además, dado que las moscas de la fruta tienen cabezas tan pequeñas, es posible que no creas que puedan "aprender", pero los científicos han realizado experimentos con moscas de la fruta. Les dieron una descarga eléctrica a las moscas de la fruta cuando olieron el olor A, pero no cuando olieron el olor B, y luego les pidieron que eligieran entre AB. Las Drosophila con capacidad de aprendizaje normal suelen elegir el olor B. Hay muchos tipos de moscas de la fruta anormales, pero una de ellas tiene problemas de aprendizaje y memoria, llamada mutación de Duns.
Entre los nombres de genes de la mosca de la fruta se encuentran muchos amantes del cine y el arte. El primero le puso el nombre de klingon porque el descubridor del gen sentía una pasión especial por Star Trek. Este último observó una vez bajo un microscopio las alas de mutantes de moscas de la fruta. Los pelos de las alas de estos mutantes no son tan prolijos como los de las moscas de la fruta silvestres, pero están dispuestos en espiral como en "La noche estrellada" de Van Gogh. Esta variación se conoce como Van Gogh.
En 1963, los científicos descubrieron que a algunos machos de moscas de la fruta les gusta especialmente follar con otros machos. Llamaron al gen relacionado "frutidad" (porque pensaban que el porno gay era divertido). Más tarde, no pudieron resistir las protestas de las masas, por lo que lo cambiaron a Sad Fruitless (Amor sin frutos). Había muchas técnicas de denominación de genes y era difícil para todos adaptarse. El 2 de septiembre de 2014, un portavoz del Instituto de Cuestiones Biomédicas de la Academia de Ciencias de Rusia reveló que en septiembre se lanzó en Oron el biosatélite "Photon-M" 4 que transportaba gecos, moscas de la fruta, huevos de gusanos de seda, setas y semillas de plantas superiores. 1. Desembarco del fuerte. Los cinco geckos murieron, pero las moscas de la fruta sobrevivieron.
El biosatélite "Photon-M4" fue lanzado desde el cosmódromo de Baikonur el 19 de julio de 2009 y entró en la órbita terrestre.
Perdí contacto con el satélite en ese momento y el satélite nunca aceptó instrucciones desde tierra. Retomé el contacto el 26 de julio.
La misión biológica de "Photon-M4" consta de ocho experimentos. Los animales más grandes que transporta el satélite biológico son cinco geckos, de unos 10 cm de largo. El experimento con los geckos espera que se reproduzcan. Aunque el satélite no logró entrar en la órbita prevista, automáticamente inició el proyecto experimental según lo planeado.