Question 1

Каковы основные физические характеристики Drosophila melanogaster?

Accepted Answer

*Drosophila melanogaster*, или плодовые мушки, представляют собой мелких насекомых длиной 2–4 мм и весом около 1 мг. Их тело состоит из трех основных отделов — головы, груди и брюшка; также они имеют одну пару крыльев и три пары ног. Мушки дикого типа характеризуются крупными красными глазами и бледно-желтым или светло-коричневым окрасом тела с черными полосами на брюшке. Самки, как правило, крупнее самцов.

Question 2

Какова продолжительность жизненного цикла Drosophila и каковы его основные стадии?

Accepted Answer

Жизненный цикл Drosophila длится примерно 2 недели и состоит из четырех основных стадий: эмбриона, личинки, куколки и имаго. Средняя продолжительность жизни составляет от 60 до 80 дней, хотя на долголетие могут влиять такие факторы, как температура и чрезмерная плотность популяции. Столь короткое время смены поколений делает плодовых мушек идеальными для проведения экспресс-генетических экспериментов с большими выборками.

Question 3

Почему плодовые мушки предпочтительны в качестве модельных организмов в исследованиях?

Accepted Answer

Дрозофилы являются отличными модельными организмами, поскольку их содержание обходится недорого, благодаря малому размеру ими легко манипулировать и подвергать анестезии, а также они требуют минимального лабораторного оборудования. Короткий жизненный цикл (2 недели) позволяет быстро проводить эксперименты с большим объемом выборок, так как самки могут откладывать сотни яиц ежедневно. Кроме того, упрощенная генетика (всего четыре хромосомы и около 14 000 генов) делает генетические исследования более информативными, чем в случае с организмами, обладающими генетической избыточностью.

Question 4

Что такое генетическая избыточность и как она влияет на исследования Drosophila?

Accepted Answer

Генетическая избыточность возникает, когда одна биологическая функция контролируется несколькими генами. У млекопитающих, например у мышей, три копии гена могут компенсировать мутацию одной из них, в результате чего наблюдаемые изменения отсутствуют. У плодовых мушек, как правило, имеется только одна версия гена для каждой функции, поэтому мутации вызывают обнаруживаемые фенотипические изменения. Такая ограниченная избыточность делает мутации у Drosophila крайне информативными для понимания функций конкретных генов.

Question 5

Какие генетические сходства существуют между Drosophila и человеком?

Accepted Answer

Приблизительно 50% генов дрозофилы гомологичны генам млекопитающих, имея общее эволюционное происхождение. Что более важно, 75% генов, связанных с заболеваниями человека, имеют ортологи — гены со схожими функциями — у Drosophila. Столь выраженное генетическое сходство делает плодовых мушек неоценимыми для изучения развития человека и механизмов заболеваний: от неврологических расстройств, таких как болезнь Паркинсона, до функций сердца.

Question 6

Какие лабораторные условия являются оптимальными для содержания Drosophila?

Accepted Answer

Дрозофилы выживают при температуре от 12 до 35°C, однако для обеспечения оптимальной выживаемости и фертильности в лабораторных инкубаторах поддерживают температуру 25°C и влажность 60%. В лабораторных условиях мух кормят смесью из кукурузной муки, патоки, агара, сахара, дрожжей и воды, что имитирует среду с микроорганизмами (например, дрожжами), которые встречаются в созревающих и гниющих плодах в природе.

Question 7

Какие основные открытия были сделаны благодаря исследованиям на Drosophila?

Accepted Answer

Томас Хант Морган с помощью плодовых мушек обосновал хромосомную теорию наследственности, за что в 1933 году был удостоен Нобелевской премии. Герман Мюллер обнаружил, что рентгеновские лучи вызывают мутации, за что получил Нобелевскую премию в 1946 году. Льюис, Нуслайн-Фольхард и Вишаус идентифицировали гены, контролирующие эмбриональное развитие и сегментацию тела, за что были награждены Нобелевской премией в 1995 году. Работа Жюля Хоффманна по изучению врожденного иммунитета и Toll-рецепторов принесла ему Нобелевскую премию в 2011 году.

Введение в изучение Drosophila melanogaster - Оценочный тест