موتاسیون ژن White

ساختار ژن White

    این ژن با نماد w نشان داده می‌شود و روی کروموزوم x قرار گرفته است. ترادف آن به صورت X:2684632..2690499 است. وظایف مولکولی آن به صورت فعالیت ATPآری، جفت شدن به ماده منتقل شده از غشا، عملکرد انتقالی پیش‌ماده رنگدانه چشم، گیرنده غشا، کانال آنیون‌ها، متصل کردن ATP، عملکرد نفوذی، بیان می‌شود. در فعالیت‌های بیولوژیکی زیر نقش دارد:

    انتقال پیش‌ماده رنگدانه چشم، فعالیت بیوسنتتیکی رنگدانه کروم، فعالیت بیوسنتتیکی رنگدانه چشم، فعالیت متابولیکی رنگدانه چشم، انتقال آنیون‌ها.

    برای این ژن 1622 الل گزارش شده است که فنوتیپ این الل‌ها در رنگدانه سلول، گرانول رنگدانه چشم حشره، رنگدانه سلول‌های بیضه، ، چشم حشره، بیضه، چشم مرکب، لوله های ملپیگی لارو، بخش اصلی لوله‌های ملپیگی ظاهر می‌شود.

موتاسیون ژن White

    جهش روی ژن باعث می‌شود که چشم‌های مرکب سفید رنگ شوند.

موتاسیون ژن Vestigial

ساختار ژن Vestigial

    این ژن با نماد vg نشان داده می‌شود و روی کروموزوم 2R قرار گرفته است. ترادف آن به صورت  2R:8771794..8786900  است. وظایف مولکولی آن به صورت عملکرد ساختاری، عملکرد تنظیمی انتقال بیان می‌شود. در فعالیت‌های بیولوژیکی زیر شرکت می‌کند:

    مورفولوژی حاشیه بال حشره، ریخت شناسی صفحه بالک حشره، حرکت میکروتوبول‌ها، تنظیم انتقالات، تکامل صفحه بال، تکاملhaltere، ریخت‌شناسی بال‌، خصوصیات شکل انتهایی بال‌ها، تنظیم تکثیر سلولی، تنظیم تسلسل بوسیله چرخه سلولی.

    برای این ژن 400 الل گزارش‌شده که فنوتیپ‌ آن به‌صورت44  شکل خاص ظاهر می‌شود و عبارتند از:

    حشره بالغ، بخش میانه سینه حشره بالغ ، بخش سینه، سیستم عصبی محیطی، ماهیچه پرواز غیر مستقیم، صفحه پشت سینه‌ای، بخش آنتن، ماهیچه بدن حشره بالغ، بخش متاتوراکس، سیستم عصبی.

موتاسیون ژن Vestigial

    جهش باعث می‌شود که بال‌ها نسبت به گونه وحشی کوچکتر و چروکیده شوند به گونه‌ای که حشره دیگر قادر به پرواز نیست و تنها در محیط آزمایشگاهی زنده می‌ماند.

موتاسیون ژن Vermilion

ساختار ژن Vermilion

    این ژن با نماد v نشان داده می‌شود و روی کروموزوم X قرار دارد. ترادف آن به صورت X:10818023..10819671  است. وظیفه مولکولی آن به صورت فعالیت تریپتوفان 2و 3- ردوکتازی بیان می‌شود. در برخی عملکردهای بیولوژیکی شرکت می‌کند که عبارتند از: فعالیت بیوسنتتیکی رنگدانه کروم، رنگدانه‌های چشم مرکب، کاتابولیز تریپتوفان.

    برای این ژن 730 الل گزارش شده است که فنوتیپ‌های این الل‌ها در رنگدانه سلول، گرانول‌های رنگدانه چشم حشره و چشم ظاهر می‌شود.

موتاسیون ژن Vermilion

    جهش روی این ژن باعث می‌شود که رنگ چشم‌های مرکب قرمز براق تا نارنجی شود.

موتاسیون ژن Sepia

ساختار ژن Sepia

    ژن Sepia با نماد se نشان داده می ‌شود و روی کروموزوم 3L قرار گرفته است. ترادف آن به صورت 3L:8513652..8514596  است. وظایف مولکولی آن به صورت فعالیت پری‌میدودیازپین سنتتازی و انتقال گلوتاتیون و فعالیت گلوتاتوین دهیدروژنازی، انتقال دهنده، انتقال گروه‌های گوگرددار، فعالیت همودایمریزاسیون پروتئین‌ها می‌باشد. در فرآیندهای بیولوژیکی زیر شرکت می‌کند:

   فرآیندهای بیوسنتتیک، فرآیندهای بیوسنتتیک رنگدانه‌های چشم، پاسخ دفاعی،  فرآیندهای متابولیکی اکسیژن، واکنش به سموم و داروها.

    برای این ژن 22 الل گزارش شده که فنوتیپ این الل‌ها در رنگدانه‌های سلول ظاهر می‌شود.

موتاسیون ژن Sepia

    جهش این ژن باعث می‌شود که چشم‌ها به رنگ قهوه‌ای تیره درآیند که به مرور زمان تیره‌تر می‌شوند.

موتاسیون ژن Ebony

ساختار ژن Ebony

    ژن Ebony با نماد e  نشان داده می‌شود و روی کروموزوم 3R قرار گرفته است. ترادف آن به صورت 3R:17055552..17062900  است. وظایف مولکولی آن به صورت فعالیت بتا آنالین دوپامین سنتتازی و لیگازی و باندکننده کوفاکتور می‌باشد. این ژن در فرآیندهای بیولوژیکی گفته شده با 12 روش خاص  شرکت میکند  که در زیر آمده است:

    سیناپس‌های انتقالی، گسترش ساختارهای آناتومی، ریتم شبانه‌روزی، تجمع رنگدانه در بافت‌ها درطی تکامل، فرآیند سوخت و ساز اندام‌ها، تنظیم فرآیندهای بیولوژیکی، پیام‌ سلول به سلول، پاسخ دفاعی، تنظیم منفی فرآیندهای بیوسنتتیک سلولی، فرآیندهای بیوسنتتیک پپتیدهای غیر‌ریبوزومی، رفتار تحریکی.

    برای این ژن 44 الل گزارش شده که فنوتیپ این الل‌ها در کوتیکول حشره بالغ، بال، وزیکول‌ سیناپسی، سوراح تنفسی لارو، شبکیه چشم ظاهر می‌شود.

موتاسیون ژن Ebony

    جهش این ژن باعث می‌شود که تمام رنگ بال و رگبال‌ها و در مواقع شدید کل بدن به رنگ سیاه درآید.

موتاسیون ژن Bar

ساختار ژن BarH1)Bar)

    این ژن با نمادB-H1) B) نشان داده می‌شود و روی کروموزوم X قرار گرفته است. ترادف آن به صورت X:17291534..17297312 است. وظایف مولکولی آن عبارتند از : عامل رونویسی II RNA پلیمراز ویژه، اتصال DNA، عامل رونویسی، اتصال ترادف خاصی از DNA. در فرآیند‌های بیولوژیکی زیر شرکت می‌کند:

    مشخص مرز اندام حسی، تکامل و سازماندهی گرانول‌های رنگدانه چشم، مورفولوژِی خار، مورفولوژی صفحه‌های چشم مرکب، صفحه انتهایی پا، تنظیم انتقال‌ها، آرایش تکامل، DNAوابسته، تمایز سلول گیرنده نور چشم مرکب.

    برای این ژن 8 الل گزارش شده است که فنوتیپ آن به صورت21 شکل خاص ظاهر می‌شود. تعداد زیادی از آن‌ها در زیر آمده است:

    سیستم عصبی محیطی، سیستم عصبی ، قرنیه حشره بالغ، بخش سینه، اندام‌های حسی، پشت پا، سلول رنگدانه ابتدایی، مورفولوژی شیارها.         

موتاسیون ژن Bar

    جهش این ژن موجب می‌شود فرم چشم‌های مرکب از حالت کرد به  لوبیایی تا میله‌ای تغییر کند.

تفاوت جنس نر و ماده مگس سرکه

جنس نر و ماده دروزوفیل از نظر مورفولوژی با یکدیگر متفاوت هستند که قابل تشخیص است عمده‌ترین تفاوت‌های بین جنس نر و ماده به قرار زیر است:

1. چثه دروزوفیل ماده در مقایسه با جنس نر بزرگتر است.

2. انتهای شکمی جنس ماده باریک (مخروطی) بندبند و کم‌رنگ‌تر است، انتهای بدن نر گرد و یکپارچه و قطعات انتهایی سیاه و تیره است. تعداد بندهای شکمی در جنس نر و ماده با هم تفاوت دارد.

3. به سطح شکمی بخش سینه سه جفت پا چسبیده است که هر پا شامل 5 بخش می‌باشد

در جنس نر یک عضو شانه مانند به نام شانه جنسی (Sexcomb) وجود دارد که عبارتست از تعدادی حدود ده تارچه سیاه رنگ که در کنار یکدیگر در سطح انتهایی اولین بند Trasus در پاهای پیشین قرار دارند و در عمل جفت‌گیری (Couplation) به کار می‌رود. جنس ماده فاقد این عضو می‌باشد.

4. دومین جفت بال در این حشرات کوچک بوده که Halter یا Balancer گفته می‌شود که در تعادل برای تعادل حیوان ضروری است و در زیر بال‌ها و طرفین سینه قرار دارند که در جنس ماده بزرگتر و گردتر است.

5. شکم خود از یک بخش فوقانی و یک بخش تحتانی تشکیل شده است. در قسمت فوقانی بست‌های کیتینی قرار گرفته است که فقط در جنس نر دو بست انتهایی شکم، کاملا تیره گشته‌اند و سایر بست‌ها در هر در جنس تا نیمه رنگ تیره دارند. در انتهایی‌ترین بخش شکم اندام تناسلی قرار دارد. این اندام در جنس ماده ساده بوده و از یک صفحه مخرجی (Anal plate) و یک واژینال (Vaginal plate) تشکیل شده است. در جنس نر یک کمان جنسی (gential arach) سیاه رنگ وجود دارد. بعلاوه یک صفحه مخرجی و یک عضو گیرنده به نام (Claspere) و یک پنیس (Penis) این اندام را کامل می‌کند.

کروموزوم پلی تن

کروموزوم پلی‌تن

    کروموزوم پلی‌تن، کروموزوم غول پیکری است که در غدد بزاقی مگس سرکه وجود دارد و به دانشمندان کمک می‌کند تا تغییرات ژنتیکی را بررسی کنند و از تقسیمات سلولی ایجاد می‌شود که طی آن DNA همانندسازی می‌کند ولی تقسیم هسته و سلول صورت نمی‌گیرد. با قرار گرفتن DNAها در کنار هم اجتماع غول پیکری از 1000 مولکول DNA حاصل می‌شود که با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است.

    در حالت عادی کروموزوم‌ها در سلول جدا هستند ولی در سلول‌های دارای پلی‌تن کروموزوم‌ها از ناحیه سانترومر به هم متصل می‌شوند و یک رشته بزرگ و ضخیم را تشکیل می‌دهند و به محل اتصال سانترومرها که حجیم شده است،کروموسنتر می‌گویند.

    کروموزوم موجود در غدد بزاقی مگس سرکه دارای چندین بازوست. در سلول به ازای هر کروموزوم، یک کروموزوم همتا (همولوگ) وجود دارد. در کروموزوم پلی‌تن کروموزوم‌های همتا از هم جدا نیستند بلکه این کروموزوم متصل و در جوار کروموزوم اصلی است (کروموزوم‌های همولوگ در کنار هم هستند).

    در رنگ‌آمیزی پلی‌تن باندهای تیره و روشن دیده می‌شود که هر کدام الگوی خاصی دارند و در مگس‌های مختلف یکسان است (الگوی یکسانی دارند). هر گونه تغییر روی این ژن‌ها سبب تغییر در ساختار بازوها می‌شود که به خوبی قابل تشخیص است و می‌توان از روی آن ناهنجاری کروموزومی را تشخیص داد.

    سلول‌های حاوی کروموزوم پلی‌تن مانند سلول‌های دیگر متابولیسم‌های شیمیایی را انجام می‌دهند، برای سنتز RNA مولکول‌های DNA موجود در یک قسمت باز می‌شوند، به این نواحی puff می‌گویند.

    مگس سرکه در حالت لاروی بررسی می‌شود چون راحت‌تر است در مطالعات کلاسیک از نوع خاصی استفاده می‌شود. لارو مگس باید در محیط سرد (حدود 18 درجه سانتیگراد) رشد کند تا جثه‌اش بزرگ‌تر شود.

    بیشتر حشرات دارای کروموزوم پلی‌تن هستند.

 

1- چرا در کروموزوم پلی تن، کروموزوم 4 و X بازو ندارند؟

در مگس سرکه کروموزوم‌های بزرگ شماره 2 و 3، متاسانتریک هستند (سانترومر در مرکز قرار دارند) در نتیجه هر یک دارای دو بازو راست و چپ هستند. کروموزوم‌های 4 و X بازویی ندارند چون سانترومر آن‌ها در انتهای کروموزوم قرار دارند و تلوسانتریک هستند.

2- اگر ساختار کروموزوم پلی‌تن در مگس نر و ماده وجود دارد چرا در مگس نر کروموزوم Y وجود ندارد؟

کروموزوم Y به صورت هتروکروماتینی است و در منطقه کروموسانترومر قرار دارد در نتیجه دیده نمی‌شود.

3- در بازوی R2 در قسمتی کروموزوم‌های همولوگ از هم جدا هستند، آیا در کروموزوم‌های دیگر هم این ناحیه وجود دارد؟

با بررسی بیشتر تصاویر در منابع مختلف این فاصله در کروموزوم‌های دیگر مانند L3 نیز وجود دارد.

4- بهترین مگس سرکه‌ای که برای مطالعه غدد بزاقی به‌کار می‌رود، کدام است؟

‌Drosophila virilis گونه مناسبی از مگس سرکه است که می‌توان از آن برای مشاهده غدد بزاقی استفاده کرد چون نسبت بهD. melanogaster   بزرگتر است و غدد بزاقی به راحتی پیدا می‌شوند.

5- چرا قبل از رنگ‌آمیری اسید کلریدریک به کار می‌بریم؟

اسیدکلریدریک باعث هیدرولیز DNA  کروموزوم‌های پلی‌تن شده و رنگ‌پذیری آن‌ها را افزایش می‌دهد.