Drosophila melanogaster (Муха Дрозофила), страница 2

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).

Г

еном 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).

У дрозофилы имеется 4 пары хромосом в каждой соматической клетке. На диаграмме представлены позиции некоторых генов, которые могут подвергаться мутациям.

Политенные хромосомы.

Н
аличие 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.

Н
а 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).