Если вы когда-нибудь прихлопывали плодовых мушек, парящих над вазой с фруктами на кухонном столе, и задавались вопросом, для какой цели они могут служить человечеству, вы не одиноки. Они маленькие и надоедливые, но люди в неоплатном долгу перед ними за их вклад в современную генетику. В частности, один вид - Drosophila melanogaster - является суперзвездой крошечных надоедливых крылатых существ.
Конечно, вы рады за нас - скромную плодовую мушку и больших славных людей, - которые вместе занялись генетикой и сделали много крутых вещей. Но, типа, почему плодовые мушки? И как вы держите их подальше от вашей кухни? И стоит ли обвинять ученых в том, что они у вас на кухне вообще?
Почему плодовые мушки полезны для науки
Дрозофилы уже давно используются в биологических исследованиях, а это означает, что у ученых, использующих Drosophila melanogaster, есть много инструментов и ресурсов, чтобы задавать интересные вопросы. Но есть определенные причины, по которым этот вид всегда был любимцем генетиков.
Для начала, в генетике полезно иметь объекты исследования, которые могут довольно быстро переходить из поколения в поколение, и плодовые мушки отлично справляются с этим.
«Плодовые мушки создают новое поколение примерно за две недели, что упрощает их разведение в лаборатории», - говорит Томас Мерритт, доктор философии, профессор кафедры химии и биохимии Лаврентьевского университета в Онтарио, Канада., по электронной почте. «Кроме того, они маленькие, их легко выращивать и за ними легко ухаживать, и их легко содержать в одной лаборатории одновременно столько, сколько вам нужно».
Кроме того, плодовые мушки удивительно похожи на людей и других позвоночных. Drosophila melanogaster имеет 14 000 генов, а у людей их где-то между 20 000 и 25 000, и около 8 000 наших генов аналогичны. Точно так же биохимия большинства плодовых мушек такая же или похожая на нашу.
«Дробовые мушки отлично подходят для работы, если вы заинтересованы в различиях между особями или генетическими линиями», - говорит Мерритт. «Они также являются отличной системой, если вы заинтересованы в экспериментальном изменении окружающей среды - они настолько малы, что мы можем делать такие вещи, как держать тысячи мух при разных температурах, чтобы увидеть, как температура меняет метаболизм или активность генов. В одном исследовании в моей лаборатории, мы используем небольшую конвейерную ленту, чтобы медленно поворачивать флаконы, в которых мы держим мух. Этот простой инструмент, по сути, представляет собой беговую дорожку для мух, и мы можем заставить буквально сотни мух тренироваться на маленьком рабочем столе."
Где дрозофилы терпят неудачу
Плодовые мушки могут раздражать в лаборатории так же, как и над арбузом, который с утра стоит у вас на прилавке. Начнем с того, что они маленькие, и очень трудно препарировать плодовую мушку, если вам интересно. И хотя у нас много одинаковых генов и генетических сетей, мы отделены от них сотнями миллионов лет эволюции, поэтому трудно делать предположения о себе, основываясь на том, что мы находим в этих маленьких насекомых, потому что существуют существенные биологические особенности. различия между нами.
«Конечно, есть вопросы, которые лучше задавать более крупным или эволюционно более близким видам, таким как крысы и мыши», - говорит Мерритт. «Точно так же есть вопросы - например, изменения в генах в процессе эволюции - которые лучше задавать в отношении организмов, которые еще меньше, могут содержаться в еще большем количестве, с еще более короткой продолжительностью жизни, как бактерии или грибы».
Плодовые мухи как домашние вредители
Нам не нужно обвинять ученых в распространении плодовых мушек в мире - они были бы там и так.
«Drosophila melanogaster - это «космополитический» вид, то есть он встречается практически везде, где мы находим людей», - говорит Мерритт.
Для процветания и размножения плодовой мушке нужны довольно простые вещи, и эти потребности обычно удовлетворяются в наших домах: умеренная температура и источник свежих перезревших фруктов. Вот почему плодовые мушки живут высоко над землей в таких местах, как мусорные баки, компостные кучи и кухни.
«Интересно, что ранней осенью мы видим больше мух внутри», - говорит Мерритт. «Я думаю, это из-за мух, которые благополучно размножались и размножались снаружи все лето, перемещаясь в более теплые внутренние помещения, когда погода остывает».
Хорошая новость заключается в том, что плодовые мушки никоим образом не опасны.
" Они не переносят болезни и не вызывают порчи или гниения плодов - по крайней мере, Drosophila melanogaster - хотя есть по крайней мере один инвазивный вид, пятнистокрылая плодовая муха, которая на самом деле повреждает фруктовых культур и является растущей сельскохозяйственной проблемой», - говорит Мерритт.«В моей лаборатории и в моем доме мы используем простую уксусную ловушку - консервную банку с небольшим количеством уксуса на дне и полиэтиленовую пленку с несколькими отверстиями сверху - чтобы поймать и вывести мух».
Интересно
По меньшей мере пять Нобелевских премий были присуждены ученым за их работу над плодовыми мушками.