Organismi modello
Facili da mantenere, da incrociare, da manipolare in laboratorio
1. Tempi generazionali brevi con gran numero di figli (lievito,
C. elegans, Drosophila)
2. Facilita’ di manipolazione (embrioni di anfibi)
3. Rilevanza per l’uomo: circa il 60% dei geni di malattie
umane finora identificati sono rappresentati anche nel C.
elegans e nella Drosophila
La Drosophila è uno dei più importanti organismi modello
nel campo della Genetica
"It would be not an exaggeration to say that we have learned more about
the basic laws of heredity from the study of this fly than from work on all
other organisms combined."
Milislav Demerec and Berwind P. Kaufmann
Che cosa è la Drosophila?
“amante della rugiada”
moscerino, lungo circa 3 mm, che tutti conosciamo perche’ si accumula
sulla frutta che tende a marcire.
Per gli “amici” ricercatori semplicemente “fruit fly”
Organismo modello ampiamente utilizzato da più di un secolo,
soprattutto per ricerche di genetica e biologia dello sviluppo
Attualmente, migliaia di ricercatori in tutto il mondo
lavorano su questo moscerino.
La Drosophila melanogaster
Perché utilizzare la Drosophila?
Ragioni storiche e pratiche:
1.
Organismo modello dal 1901 (W. E. Castle)
2.
Gran numero di informazioni disponibili, migliaia di geni
identificati attraverso mutazioni
3.
Genoma interamente sequenziato (2001):
165 milioni di coppie di basi, per un totale di 14.000 geni.
4.
Geni umani e di Drosophila molto simili
Funzione dei geni in Drosophila estrapolabile all’uomo.
5.
Ciclo vitale corto (10-16 giorni), possibilità di studiare
molte generazioni in un tempo breve
Il ciclo vitale della Drosophila melanogaster
Mendel:
intuizioni fondamentali sui meccanismi che regolano
l’eredità dei caratteri (dominanza, recessività, allelismo)
Ma...
nessuna idea su dove questi
caratteri si trovassero nell’organismo
(1865)
T. H. Morgan:
i caratteri (geni) sono sui cromosomi
Premio Nobel (1933)
Studi su drosofile mutanti (i mostri!),
cioe’con caratteristiche diverse dal normale,
e sui loro cromosomi
Per esempio,
colori diversi dell’occhio ereditati
in modo diverso nei maschi
e nelle femmmine
Il gene per il colore dell’occhio e’ sul
cromosoma X
La Drosophila ha cromosomi speciali
Cromosomi politenici
Scala
50
Cromosomi mitotici
Scala
10
La Drosophila è uno dei più importanti organismi modello
per gli studi sullo sviluppo
L’embriogenesi si svolge fuori dal corpo materno
Contributi fondamentali alla comprensione dei processi
di sviluppo nell’uomo.
Le basi genetiche di molte malattie umane sono state chiarite grazie
ad esperimenti condotti su mutanti di Drosophila.
1995: Premio Nobel a
Ed Lewis, Christiane Nusslein-Vohlard e Eric Wieschaus
per i loro lavori sui geni che controllano lo sviluppo in Drosophila
Sequenziamento dei genomi:
Enormi elenchi telefonici pieni di numeri ma senza i nomi!
Genomica funzionale:
Assegnare le funzioni (cioè i nomi)
alle sequenze, (cioè i numeri)
Studi su organismi modello fondamentali
per venirne a capo.
La Drosophila è di nuovo in prima linea
“Take home message”
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