DROSOPHILA MELANOGASTER: CARACTERÍSTICAS, GENÉTICA, CICLO DE VIDA - BIOLOGIA - 2025

Drosophila melanogaster é um inseto díptero medindo cerca de 3 mm e se alimentando de frutas em decomposição. É também conhecida como mosca da fruta ou mosca do vinagre. Seu nome científico vem do latim e significa "amante do orvalho barrigudo".

Essa espécie é amplamente utilizada em genética por apresentar uma série de vantagens que a tornam um organismo ideal para esse tipo de estudo. Entre essas características estão a facilidade de manutenção em cultura, ciclo de vida curto, número reduzido de cromossomos e a apresentação de cromossomos poligênicos.

Mosca da fruta Drosophila melanogaster. Tirado e editado de: Sanjay Acharya

Outra característica valiosa da Drosophila melanogaster para estudos genéticos é que, devido ao pequeno número e tamanho de seus cromossomos, é fácil estudar processos de mutação neles. Além disso, mais da metade dos genes que codificam doenças em humanos têm seus equivalentes detectáveis ​​nesta mosca.

Caracteristicas

Genética e cariótipo

O cariótipo é o conjunto de cromossomos que cada célula de um indivíduo apresenta, após o processo em que os pares de cromossomos homólogos se unem durante a reprodução celular. Este cariótipo é característico de cada espécie em particular.

O cariótipo de Drosophila melanogaster é composto de um par de cromossomos sexuais e três pares de cromossomos autossômicos. Os últimos são identificados sequencialmente com os números 2-4. O cromossomo 4 é muito menor em tamanho do que o resto de seus pares.

Apesar de ter um par de cromossomos sexuais, a determinação do sexo nesta espécie é controlada pela relação entre o cromossomo sexual X e os autossomos, e não pelo cromossomo Y como ocorre nos humanos.

O genoma, por sua vez, é o conjunto de genes contidos nesses cromossomos e, na mosca da fruta, é representado por cerca de 15 mil genes compostos por 165 milhões de pares de bases.

As bases de nitrogênio fazem parte do DNA e do RNA dos seres vivos. No DNA eles formam pares, devido à conformação de dupla hélice desse composto, ou seja, uma base de uma hélice par com uma base na outra hélice da cadeia.

Mutações

Uma mutação pode ser definida como qualquer alteração que ocorre na sequência de nucleotídeos do DNA. Vários tipos de mutações ocorrem em Drosophila melanogaster, ambas silenciosas e com expressão fenotípica óbvia. Alguns dos mais conhecidos são:

Mutações nas asas

O desenvolvimento da asa em Drosophila melanogaster é codificado pelo cromossomo 2. As mutações neste cromossomo podem causar o desenvolvimento anormal da asa, seja no tamanho (asas vestigiais) ou na forma (asas encaracoladas ou curvas).

A primeira dessas mutações é recessiva, ou seja, para se manifestar fenotipicamente, o gene mutante deve ser herdado do pai e da mãe simultaneamente. Em contrapartida, o gene mutante para asas curvas é dominante, porém, só se manifesta quando o portador é heterozigoto, uma vez que os homozigotos não são viáveis.

O aparecimento de organismos totalmente sem asas também é possível.

Mutações nos olhos

Os olhos da mosca da fruta normal são vermelhos. Uma mutação no gene que codifica essa cor pode fazer com que ela funcione apenas parcialmente ou não funcione.

Quando a mutação afeta parcialmente o gene, menos do que o pigmento comum é produzido; neste caso, os olhos adquirem uma coloração laranja. Pelo contrário, se o gene não funcionar, os olhos ficarão completamente brancos.

Outra mutação ocorre no gene que codifica informações para o desenvolvimento dos olhos. Nesse caso, as moscas se desenvolverão até a idade adulta, mas sem olhos.

Desenvolvimento anormal da antena

Mutações no gene que codifica o desenvolvimento de antenas podem eventualmente causar o desenvolvimento de um par de pernas da cabeça em vez de antenas.

Drosophila melanogaster. Uma mutação chamada antenapédia, em que pernas crescem na cabeça em vez de antenas. Tirado e editado de: toony.

Mutações que afetam a coloração do corpo

A produção e distribuição de pigmentos no corpo são controladas por diferentes genes em Drosophila melanogaster. Uma mutação no cromossomo sexual X pode fazer com que os mutantes sejam incapazes de produzir melanina, então seu corpo ficará amarelo.

Por outro lado, uma mutação no cromossomo 3 autossômico pode afetar a distribuição do pigmento corporal, neste caso, o pigmento se acumula por todo o corpo, então ficará preto.

Referências

1. M. Ashburner e TRF Wright (1978). A genética e a biologia da Drosophila. Vol. 2a. Academic Press.
2. M. Ashburner, KG Golic & RS Hawley (2005). Drosophila: A Laboratory Handbook 2ª edição. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
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5. M. Schwentner, DJ Combosch, JP Nelson e G. Giribet (2017). Uma solução filogenômica para a origem dos insetos, resolvendo as relações crustáceo-hexápodo. Biologia atual.
6. S. Yamamoto, M. Jaiswal, W.-L. Chang, T. Gambin, E. Karaca… & HJ Bellen (2015). Um recurso genético de Drosophila de mutantes para estudar mecanismos subjacentes a doenças genéticas humanas. Célula