Musca fructelor: steaua minusculă din spatele a cinci premii Nobel în medicină
O privire asupra spectaculoasei cariere a Drosophila în genetică, mica insectă care are pagini dedicate acesteia pe site-urile web ale unora dintre cele mai prestigioase universități și institute de cercetare din lume.
Drosophila melanogaster este un reproducător prolific și are un timp de generație scurt și că genomul său are doar patru perechi de cromozomi. Sunt foarte mulțumit de musca fructelor, a fost reacția lui Michael Rosbash la știrea că a împărțit cu alți doi Premiul Nobel pentru medicină din 2017. Trio-ul a primit premiul pentru munca pe ceasul corpului - ritm circadian.
Rosbash are motive să fie mulțumit. De când Thomas Hunt Morgan, profesor de zoologie la Universitatea Columbia, a început să reproducă muște de fructe în laboratorul său, în încercarea de a înțelege transmițătorul evaziv de atunci al informațiilor ereditare - gena - mai bine, musca fructelor (Drosophila melanogaster) a fost mijloace de a dezgropa cantități abundente de informații despre genă, structura, natura, funcția și rolul acesteia în diferite boli. Drumul era presărat cu Nobels; Morgan a primit unul în 1933.
O privire asupra spectaculoasei cariere a Drosophila în genetică, mica insectă care are pagini dedicate acesteia pe site-urile web ale unora dintre cele mai prestigioase universități și institute de cercetare din lume.
cum să identifici lemnul de foc de hickory
Cum a început totul?
Într-o perioadă în care lumea încă îl descoperea pe Gregor Johann Mendel, călugărul austriac din secolul al XIX-lea, care, mult după moartea sa, a ajuns să fie considerat tatăl geneticii, Morgan, un biolog celular, neîncrezător la început din afirmația lui Mendel că informațiile ereditare sunt transmis prin unități, și-a început căutarea de mai multe informații despre aceste unități. A început să crească viermi cândva în jurul anului 1905.
Ciorchini de banane prea coapte atârnau de bețe. Mirosul fructelor fermentate era copleșitor și o ceață de muște scăpate se ridica de pe mese ca un văl zumzet de fiecare dată când Morgan se mișca. Studenții i-au numit laboratorul Cameră pentru muște. Avea aproximativ aceeași dimensiune și formă la grădina lui Mendel - și în timp ar deveni un site la fel de iconic în istoria geneticii, scrie autorul câștigător al lui Pullitzer, Siddhartha Mukherjee, în The Gene. (Mukherjee însuși este profesor asistent la Columbia și medic de cancer la Centrul Medical al Universității Columbia.) În această cameră, Morgan a descoperit prima dată o muscă cu ochi roșii printre un roi cu ochi albi și a identificat mutații sau modificări genetice spontane în animale. Fusese deja identificat în plante. The Fly Room a fost predecesorul multor astfel de oameni din întreaga lume în anii următori, în timp ce Drosophila și-a menținut statutul de stea în genetică, în ciuda evoluției prodigioase a cunoștințelor despre gene.
Morgan a continuat să câștige Premiul Nobel pentru descoperirile sale referitoare la rolul jucat de cromozom în ereditate.
De ce a rămas Drosophila alegerea preferată a geneticienilor timp de mai bine de un secol?
Există mai multe motive, dar cel mai important poate este faptul că genomul mustei fructelor are doar 8 cromozomi (patru perechi) - oamenii au 46. Prin urmare, genomul muștei fructelor este mai ușor de cartografiat și înțeles chiar dacă comportamentul și natura genele individuale rămân neafectate de mărimea genomului. Ceea ce funcționează pentru musca fructelor este că 60% uimitoare din genele sale se găsesc la om într-o formă similară. Potrivit Societății Max Planck, o organizație de cercetare cu sediul în Germania, aproximativ 75% din genele despre care se știe că cauzează boli la om, apar și la muște. Drosophila deține mai mult de 90% din genele care pot declanșa cancer la om.
Este, de asemenea, un crescător prolific; este foarte ușor să crești generații de muște într-o cutie mică într-un timp foarte scurt, viteză care este crucială în cronicizarea cursului eredității și extrapolarea acelor informații într-o înțelegere a genelor. Pe măsură ce studiul genelor a avansat într-o fază în care oamenii de știință au început să lucreze cu el pentru a face organisme mai bune sau libere de boli (eugenie), s-a constatat că este, de asemenea, ușor să modificați genomul mustei fructelor pentru a studia modul în care genotipul (tipul genei) modifică fenotipul ( apariții exterioare). Astfel a continuat asocierea Drosophila cu genetică.
Câți oameni de știință au zburat Nobel de la Morgan?
Printre studenții lui Morgan care lucraseră în camera Fly cu el se număra Herman Muller, care a câștigat Premiul Nobel pentru descoperirea că gena mustei fructelor ar putea fi modificată prin radiații. De altfel, Muller a călătorit în Germania în timpul celui de-al Treilea Reich, cu convingerea că Berlinul va fi sediul unei noi revoluții în știința emergentă a geneticii și a urmărit de aproape experimentele lui Hitler cu Eugenica sau îmbunătățirea rasei umane. George Beadle, care împreună cu Edward Tatum a câștigat Premiul Nobel pentru fiziologie și medicină din 1958 pentru descoperirea că genele acționează prin reglementarea unor evenimente chimice definite a fost, de asemenea, studentul lui Morgan în Fly Room, în 1995 trei biologi de dezvoltare - Edward B Lewis, Christiane Nusslein- Volhard și Eric F Wieschaus - au câștigat premiul pentru descoperirea rolului genelor cheie în dezvoltarea embrionului de muște a fructelor care joacă, de asemenea, un rol crucial în dezvoltarea embrionară umană.
Premiul 2017 este o dovadă suplimentară a modului în care rolul Drosophila rulează în lumea geneticii