Algo sobre La drosophila Melanogaster

Thomas Hunt Morgan (* 25 de septiembre 1866 — 4 de diciembre 1945) fue un genetista estadounidense. Estudió la historia natural, zoología, y macromutación en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster.
Sus contribuciones científicas más importantes fueron en el campo de la Genética. Fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1933 por la demostración de que los cromosomas son portadores de los genes, lo que se conoce como la teoría cromosómica de Sutton y Boveri. Gracias a su trabajo, Drosophila melanogaster se convirtió en uno de los principales organismos modelo en Genética.

Estudio de las caracteristicas generales de las Drosophilas Melanogaster.

Objetivos.

• Determinar las caracteristicas morfologicas externas de la Drosophila Melanogaster adulta.

• Comparar las diferencias anatomicas entre hembras y machos de esta especie.

• Identificar presencia de mutaciones en las muestras recogidas.

Marco teorico

Drosophila Melanogaster.

Es un insecto q pertenece al orden Díptera q agrupa a aquellos organismos en el q solo el primer par de alas es funcional y el segundo se ha transformado en organos del equilibrio, los llamados halterios o balancines. Es un organismo representativo de la familia Droshophiloidae la que incluye a las mosquitas pequeñas, con algunas cerdas y venacion de las alas, el genero Drosophila comprende varias especies de moscas con la vena subcostal degenerada, incompleta o ausente, las pertenecientes a la especie melanogaster (1830, Meigen) tienen 2 interrupciones en la vena costal.

Son utilizadas para los trabajos experimentales ya q es considerado un material adecuado debido a su fácil manejo, su corto ciclo de vida y la gran cantidad de mutaciones q esta puede presentar.

Habitad.

Son Cosmopolitan, es decir, estan ampliamente distribuidas, por lo q se les encuentran en todo tipo de clima, altitud y latitud. Se localizan especialmente en las frutas suaves donde la fermentacion se ha iniciado y en general en alimentos con alto contenido de acido acetico.

Ciclo de vida.

El ciclo comienza cuando las hembras (son un poco más grandes que los machos) ponen los huevos en la papilla alimenticia. De los huevecillos salen unas pequeñas larvas que viven en la papilla alimentándose rápidamente. Días después, estas larvas comienzan a reptar por las paredes del recipiente y a un tercio de su altura, más o menos, se paran y se fijan. Aquí se transforman en pupas, que tienen forma de pequeñísimas capsulitas. De las pupas nacerán los ejemplares adultos que volarán para aparearse y comenzar de nuevo el ciclo. La metamorfosis de las larvas dura sobre unos 15 días, y el período de vida del adulto viene a ser de 15 a 20 días.

Morfología externa del adulto

En la gran mayoría de los trabajos con estas moscas, se utilizan sus características morfológicas como el tipo, la forma y/o la disposición de sus estructuras. En particular, en los estudios genéticos resulta indispensable conocer de una manera general la morfología externa del adulto, para poder distinguir las características que presentan las moscas de ambos sexos o las que han sido afectadas por mutaciones.
Cabeza: en la estructura de los insectos la cabeza se forma por seis segmentos:

Labrum

Clipeus

Antenal-ocular

Mandibular

Maxilar

Labial

En la cabeza se encuentra sobre todo los organos de los sentidos. La parte frontal esta completamente formada por el tercer segmento antenal-ocular. Los ojos compuestos son relativamente grandes, estan separados con amplitud y son del mismo tamaño y forma en los dos sexos, presentas zetas pequeñas y rigidas que surgen de cada ángulo de unión de las aproximadamente 800 omatidias que los conforman. Entre los ojos estan las antenas, que se encuentran muy cercanas entre sí, y está formadas por seis segmentos: los tres primeros son muy pequeños, en el segundo aparecen cerdas alargadas de varios tamaños y en el tercero constituye una estructura bulbosa.
En la región ventral de la cabeza se encuentran las partes bucales: el labrum y el clipeus, que estas altamente modificadas con respecto al plan general de los insectos ya que forman un aparato chupador o proboscis. No presentan mandíbulas.
En la cabeza también se encuentran numerosas cerdas muy grandes, designadas por términos derivados de sus posiciones.
Tórax: el concepto convencional del tórax asume que las paredes de cada segmento involucran transversalmente una placa dorsal, una lateral en cada lado entre las alas y la base de las patas, y en una placa ventral entre las bases de las patas. Todos los segmentos del tórax se encuentran casi fusionados formando una caja casi sólida.
El prototorax por si mismo es muy reducido y sólo sirve de soporte para el primer par de patas. La posición dorsal o notum es exclusivamente un collar estrecho que se extiende a través del tórax, está fusionando posteriormente con el mesonotum y lateralmente con los elementos pleurales de su propio segmento, separados por un pliegue.
Los esternitos dos pequeñas placas ventrales que separan las coxas de las patas.
Los grandes pelos del tórax ocupan una posición casi definitiva y fija, están formados por dos tipos de células, tricogénitas y termogénitas con función nutricional y sensorial respectivamente. Las setas dorsocentrales, los postalares y los estructurales son importantes fenotípicamente.
Los segmentos desde donde aparecen las alas están estrechamente unidos y son llamados pterotórax. Se presentan un marcado alargamiento del mesotórax y una reducción del metatórax, por lo que las alas mesotorácicas tienen la función totak del vuelo, mientras que las alas metatorácicas se han reducido a los halterios que funcionan como órganos de equilibrio. Estos se dividen en tres partes: una porción basal, una porción media y una porción apical.
Abdomen: en ambos sexos la segmentación ha sido modificada por desarrollos secundarios, de manera que el número primitivo de segmentos es difícil de encontrar, sin embargo, situados en la membrana pleural y cercanos al margen ventral de los terguitos. En ambos sexos falta el esternito del primer segmento abdominal.
La hembra muestra ser más generalizada; el 8° segmento no tiene espiráculos ni esternito definido. Después de este solo se encuentra un pequeño segmento donde aparece el ano, la abertura genital se encuentra entre los segmentos 8° y 9°.
En el macho la situación es complicada. El 7° segmento desaparece aparentemente y queda representado sólo por el espiráculo y el 8° sólo por una placa pequeña en cada lado, el 9° está fuertemente modificado, muestra un terguito muy grande y un eternito muy pequeño y el 10° se encuentra representado por un par de placas situadas al lado del ano.

Distinción del sexo en los adultos

Existen diferencias entre los individuos masculinos y femeninos, lo que permita distinguirlos unos entre otros. La punta del abdomen es elongada en la hembra y redondeada en el macho. Después de cierto tiempo, el abdomen de las hembras se distiende debido a los huevos en maduración que contiene; las moscas de este sexo se reconocen por esto a golpe de vista. En muchos stock, incluyendo el tipo salvaje, las marcas más oscuras sobre los segmentos abdominales tiene una distribución suficientemente distintas en cada sexo como para permitir su separación sin necesidad del microscopio. El abdomen de la hembra contiene siete segmentos visibles; mientras que el macho contiene solamente cinco.
Los machos poseen los llamados peines sexuales, un cepillo de aproximadamente diez fuertes setas negras en la articulación basal del tarso del primer par de patas. Mediante estos caracteres, es posible distinguir el macho de la hembra, ya por inspección visual o, en casos dudosos, con la ayuda de lentes de poco aumento.
También se toma en cuenta la pigmentación abdominal como criterio de diferenciación entre machos y hembras, pero para esto hay que tener mucho cuidado debido a que en moscas que no están totalemente desarrolladas esta pigmentación no es total, por lo cual pueden haber confusiones.

Mutaciones

De cada pareja se origina un gran número de descendientes. Debido al corto periodo de gestación de la especie, aspecto que hace que las variedades y mutaciones entre ellas sean infinitas.
Las mutaciones son cambios químicos estructurales que afectan a los genes o cromosomas que se producen ocasionalmente (no comunes) en forma irreversible y que al heredarse se transmiten de generación en generación, haciendo que aparezca una nueva característica hereditaria. Pocas mutaciones son letales, pero si existen algunas que puedan causar la muerte del individuo (mutación letal). Tal es el caso de la mutación de las alas vestigiales en la Drosophila melanogaster.
De acuerdo a la(s) mutación(es) que presente una mosca, recibirá un nombre específico, entre los que se destacan:

DUMPY: con alas truncadas oblicuamente y reducidas a las 2/3 partes de su lonitud normal, su vena marginal esta intacta. Vpertices de cerdas y pelos toráxicos presentes en casi todos los casos.

FORKED: las cerdas y los pelos acortados, nudosos, doblados, con las puntas partidas, rajadas o severamente dobladas.

YELLOW: cuerpo color amarillo brillante, pelos y cerdas marrones con puntos amarillos, los pelos y las venas de las moscas silvestres. La superficie de las alas son grises debido a la alta concentración de los pelos en esta.

EBONY: cuerpo de color ébano, negro brillante adulto; las ventas de las alas y de las patas son mucho más oscuras que en las moscas silvestres.

EYELESS: el ojo queda reducido a la mitad o a la cuarta parte de su superficie normal, el grado de reducción a veces difiere en cada ojo de un mismo individuo.

WHITE: el color de sus ojos es casi blanco. Ocelos, túbulos de Malpigi y cubierta testicular (en los machos) incoloros.

MINIATURA: sus alas son apenas más largas que el abdomen y proporcionalmente mas angostas que en las moscas silvestres. La superficie de las alas son grises debido a la alta concentración de pelos en esta.

SEPIA: el color de los ojos del imago al salir es marrón rojizo transparente, oscureciendo a sepia con la edad hasta de alcanzar la tonalidad negra en la fase adulta. Ocelos de color silvestres

Drosophila Melanogaster

Drosophila melanogaster (literalmente "amante del rocío de vientre negro"), también llamada mosca del vinagre o mosca de la fruta, es una especie de díptero braquícero de la familia Drosophilidae. Recibe su nombre debido a que se alimenta de frutas en proceso de fermentación tales como manzanas, bananas, uvas, etc. Es una especie utilizada frecuentemente en experimentación genética, dado que posee un reducido número de cromosomas (4 pares), breve ciclo de vida (15-21 días) y aproximadamente el 61% de los genes de enfermedades humanas que se conocen tienen una contrapartida identificable en el genoma de las moscas de la fruta, y el 50% de las secuencias proteínicas de la mosca tiene análogos en los mamíferos.
Para propósitos de investigación, fácilmente pueden reemplazar a los humanos. Se reproducen rápidamente, de modo que se pueden estudiar muchas generaciones en un corto espacio de tiempo, y ya se conoce el mapa completo de su genoma. Fue adoptada como animal de experimentación genética por Thomas Morgan a principios del siglo XX. Sus 165 Mb de genoma (1 Mb = 1 millón de pares de bases) fueron publicados en marzo de 2000 gracias al consorcio público y la compañía Celera Genomics.[3] Alberga alrededor de 13.600 genes.

De una célula derivan células hijas que generan una posible asimetría. Presenta una asimetría inicial en la distribución de sus componentes citoplasmáticos que da lugar a sus diferencias de desarrollo. En la ovogénesis se generan células foliculares, células nodrizas y el ovocito. La mosca de la fruta, a 29 °C, alcanza a vivir 30 días; y de huevo a adulto 7 días




GENÉTICA
Los estudios realizados en mosca del género Drosophila han permitido explicar una serie de fenómenos genéticos. Ampliamente utilizada ha sido
Drosophila melanogaster, especie que presenta una serie de ventajas como material de experimentación genética. Entre estas ventajas cabría señalar:
1.- Ciclo de vida corto (10 a 14 días a 24ºC)
2.- Producción de gran número de descendientes
3.- Número cromosómico relativamente bajo (4 pares)
4.- Fácil mantención en el laboratorio
5.- Presenta numerosas mutaciones
CICLO DE VIDA
El desarrollo embrionario que sigue a la fecundación y formación del cigoto, se realiza dentro de la membrana del huevo. Las otras etapas del ciclo de vida incluyen: larvas, pupa, adulto o imago. La duración de los distintos estados del ciclo varía con la temperatura, por ejemplo a 25ºC el período huevo larva es de 5 días y el de pupa 4 días. La exposición continua a una temperatura superior a los 30ºC puede producir la esterilidad o muerte de las moscas y a temperaturas, más baja, se prolonga el ciclo de vida, perjudicándose la viabilidad.
EL HUEVO
El huevo de Drosophila mide alrededor de 0,5 mm de longitud. El lado dorsal es algo más plano que la superficie ventral que aparece redondeada. Está revestido por una membrana externa, el corión, constituida de células hexagonales. Posee un par de filamentos que se extiende más allá y a partir de la superficie entero dorsal. Tales filamentos impiden que el huevo se hunda en el nutriente blando y semilíquido.
Los huevos pueden ser ovopositados por la madre poco tiempo después de la penetración del espermio o quedar retenidos en la vagina durante los primeros estados de desarrollo embrionario. Todo el desarrollo del huevo se completa dentro de 24 horas.
ESTADOS LARVALES
El período larval consta de tres estados. En el tercer período, la larva puede alcanzar hasta 4,5 mm de longitud. Las larvas poseen gran actividad y son muy voraces observándose en el medio de cultivo un gran número de canales y túneles. Esta actividad larval es el criterio más simple para juzgar a simple vista si la generación se desarrolla o no con éxito. La larva de Drosophila, externamente, no presenta muchas estructuras. Internamente es más interesante. El tubo digestivo es diferenciado y enrollado en la porción media posterior. Las glándulas salivales se vacían en la partes anterior del tubo digestivo mientras los tubos de Malpighi desembocan en el tractodigestivo.
ESTADO DE DESARROLLO DE LAS LARVAS
En general se acepta que las larvas de Drosophila pasan por tres estados de desarrollo:
Estado I Se considera en este estado de desarrollo las larvas que van desde que eclosiona el huevo hasta que cumplen 24 horas. Este estado se caracteriza porque las larvas presentan gran movilidad y su principal función es la búsqueda de alimento.
Estado II Va desde las 24 horas a las 72 horas de vida. En general se consideran larvas de estado II las que tienen entre 48 y 72 horas y su función principal también es la búsqueda del alimento.
Estado III Va desde las 72 a las 96 horas de vida. En este estado las larvas pierden su interés por el alimento y su principal función es encontrar un lugar seco donde pupar.
LA PUPA
Cuando la larva está preparada para pupar, abandona al medio de cultivo y se adhiere a alguna superficie seca como las paredes de la botella o el papel secante en que se ha insertado el alimento. La larva se transforma en pupa dentro del penúltimo tegumento larval que al principio es suave y blando pero lentamente se endurece y oscurece su color. La transformación emprendida durante el período de pupa, culmina con la formación del imago. Cuando estos cambios se han completado, el adulto emerge por el extremo de la pupa.
En un principio la mosca es alargada y con las alas sin expandir todavía. Dentro de poco tiempo, sin embargo, las alas se expanden y el cuerpo gradualmente adquiere la forma redonda del adulto. Las moscas recién nacidas son de color claro, pero se oscurecen dentro de pocas horas. Es posible, entonces, distinguir en el cultivo las moscas recién emergidas de las más viejas.
IDENTIFICACIÓN DEL SEXO DE LAS MOSCAS ADULTAS
Varias diferencias morfológicas permiten distinguir de las hembras de Drosophila.
1.- El extremo del abdomen es alargado en la hembra y algo redondeado en el macho.
2.- La distribución de bandas oscuras en los segmentos abdominales permite distinguir a ambos sexos sin necesidad de usar microscopio. El abdomen de la hembra tiene 7 segmentos y el macho 5.
3.- Los machos de las Drosophilas poseen el llamado peine sexual, un cepillo de más o menos 10 gruesas cerdas negras ubicadas en la superficie distal de la articulación tarsal del primer par de patas.
Debe tener cuidado cuando se utiliza la pigmentación como criterio único para distinguir los sexos, ya que las moscas recién nacidas la pigmentación aún no se ha completado. Un macho recién nacido es tan descolorido como una hembra y puede confundirse.
SEPARACIÓN DE HEMBRAS VÍRGENES
En la mayoría de los casos es necesario separar hembras vírgenes cuando se realiza los cruzamientos. Afortunadamente las hembras no copula sino hasta 8 horas después de haber emergido de la pupa. Por lo tanto, la forma más simple y segura es separar vírgenes es descartar todas las moscas que han nacido en la botella de cultivo. A las 8 horas se observa nuevamente la botella de cultivo, se separan las hembras de los machos que han nacidos durante ese lapso de tiempo, todas ellas son vírgenes y pueden ser guardadas en frascos de cultivo con alimento.
INSTRUCCIONES PARA EL MANEJO DE LAS MOSCAS
Para el manejo y observación de Drosophila es necesario anestesiarlas. Para ello, coloque una gota de éter en una mota de algodón envuelto en gasa que se encuentra en el tapón de la botella que se usa como anestesiador. Deje que el éter difunda en el frasco un minuto. En seguida, golpee a las moscas contra el fondo del frasco de cultivo a utilizar, saque el tapón de gasa. Luego invierta rápidamente el frasco y colóquelo sobre la boca de eterificador. Golpee nuevamente y observe el paso de las moscas hacia el eterificador.
Cuando el medio de cultivo es demasiado blando, no invierta el frasco de cultivo, sino que coloque la boca del eterificador encima del frasco.
Observe a las moscas en el anesteciador. Cuando ellas se suelte de la pared del frasco, déjelas por 15 seg. más y entonces páselas a la placa de recuento.
No trate de trabajar con muchas mosca de una vez en su placa. Las moscas pueden ser movidas en la placa usando el pincel fino. Si las moscas comienzan a despertar en la placa, ellas deben ser reanestesiadas.
MEDIO DE CULTIVO EN MEZCLA ÁCIDA PARA DROSOPHILA
Agar Agar 8 gr.
Sémola 30 gr.
Levadura seca de cerveza 5 gr.
Azúcar 21,5 gr.
NaNO3 (Nitrato de sodio) 2,1 gr.
K2HPO4 (Fosfato de potasio) 0,6 gr.
KCl (Cloruro de potasio) 0,35 gr.
MgSO4 (Sulfato de magnesio) 0,35 gr.
FeSO4 (Sulfato de Fierro) 6 mgs
Agua 500 ml.
Preparación:
1.- Pesar ingredientes en recipientes secos
2.- Agregar 1/2 litro de agua y poner a fuego lento
3.- Revolver permanentemente con cuchara de palo
4.- Dejar hervir por 3-5 min.
5.- Retirar del fuego y agregar 6 cc. de Nipagin sólido al 12,5 % en alcohol.
6.- Repartir en frasco de boca ancha
7.- Dejar reposar por 2 a 3 días antes de usar
8.- Comprobar que las paredes de la botellas estén completamente secas para evitar que las moscas se peguen a ella.

Procedimiento
1.- Esterilice frascos a usar
2.- Prepare el alimento
3.- Elija y separe las sepas a cruzar
4.- Dibuje y describa las características de sus sepas
5.- Observe diariamente y anote sus observaciones
6.- Cuando aparezcan las larvas saque los adultos a otro frasco
7.- Cuando nazcan los de la primera generación saque los individuos y repita
los puntos 4, 5 y 6.