Drosophila melanogaster – octomilka obecná (banánová muška, vinná muška) CRISPR: Drosophila Melanogaster as a Model Organism for Biomedical Research NC 1933 Picture 3 • pochází z Indo-malajské oblasti, nyní po celém světě • poprvé použita ke genetickým studiím v roce 1909 v laboratoři T.H.Morgana na Universitě v Kolumbii v USA • 1910 popsán první mutant s bílýma očima = mutace white, gen lokalizován na chromozom X Drosophila melanogaster – octomilka obecná (banánová muška, vinná muška) Obrázek 8 Obrázek 9 Výhody D. melanogaster jako genetického modelu 1) jednoduché podmínky kultivace - v kultivačních nádobkách na živném médiu Picture 4 Výhody D. melanogaster jako genetického modelu 1) jednoduché podmínky kultivace - v kultivačních nádobkách na živném médiu - v termostatu při teplotě 25 °C (t >31 °C = sterilní samečci t <15 °C = redukce plodnosti samiček) Picture 4 Živné médium: • kukuřičný šrot, kvasnice, cukr, agar, desinfekční roztok • po rozvaření se nalévá do vysterilizovaných nádob - • následující den je možné po vložení filtračního papíru umístit mouchy Obrázek 5 IMG_0171 2) krátká generační doba - délka asi 10 dnů - potomstvo ke zhodnocení asi po 14 dnech od založení pokusu - lze získat 25 generací za rok Picture 19 vajíčko larva 3.instar larva 2.instar larva 1.instar kukla 1 den 1 den 1 den 3 dny 4 dny imágo Výhody D. melanogaster jako genetického modelu Obrázek 1 2) krátká generační doba - délka asi 10 dnů - potomstvo ke zhodnocení asi po 14 dnech od založení pokusu - lze získat 25 generací za rok Picture 19 vajíčko larva 3.instar larva 2.instar larva 1.instar kukla 1 den 1 den 1 den 3 dny 4 dny imágo Výhody D. melanogaster jako genetického modelu 610AC0B Obrázek 1 3) velký počet potomků - závisí na podmínkách a genotypu - samička naklade v průměru 200 – 300 vajíček 4) malý genom – 180 Mb, ~13 601 genů (r. 2000) 5) malý počet chromozomů – n = 4, 1.pár = gonozomy, 2.-4. pár = autozomy Picture 9 Výhody D. melanogaster jako genetického modelu 6) snadná manipulace Picture 4 Výhody D. melanogaster jako genetického modelu 7) rozsáhlá kolekce mutantů Výhody D. melanogaster jako genetického modelu Poznávačka mutantů w - white – bíle zbarvené oči y - yellow – žlutě zbarvené tělo e - ebony – černě zbarvené tělo vg - vestigial – zakrnělá křídla Curly, Lobe – ohnutá křídla, zmenšené oko > Picture 3 w - white – bíle zbarvené oči y - yellow – žlutě zbarvené tělo e - ebony – černě zbarvené tělo vg - vestigial – zakrnělá křídla Curly, Lobe – ohnutá křídla, zmenšené oko http://www.ceolas.org/fly/ Picture 5 FlyBase: http://flybase.net/ Picture 5 Fly-net Autoři: prof. RNDr. Jiřina Relichová, CSc.; Mgr. Marek Stehlík http://is.muni.cz/elportal/estud/prif/js07/flynet/texty/index.html Picture 7 vyšší t - aligátoři samečci, želvy samičky. Krokodýli - střední T samečci, extrémně nízká či vysoká samičky Pohlaví u D. melanogaster -chromozomové určení pohlaví typ Drosophila (většina živočichů včetně člověka) -samečci ♂ heterogametičtí XY -samičky ♀ homogametické XX -další: chromozomové určení typu Abraxas – motýli, ptáci, někteří obojživelníci, plazi a ryby - ♂ ZZ ♀ ZW chromozomové určení typu Protenor – některé ploštice, kobylky - ♂ X ♀ XX chromozomové určení typu haplodiploidie – některý hmyz, typicky včely a mravenci - ♂ 1n ♀ 2n chromozomové určení dle vnějšího prostředí – NEGENETICKÉ – teplota, sociální prostředí → dědičnost znaků vázaných na pohlaví do 6 týdně vývoje jsme oboje, pohlavní diferenciace až v 6 týdnu je-li přítomen Y a SRY → tvoří se TDF (testes determinující faktor) → embryonální gonády se mění v testes → muž. Není-li SRY → netvoří se TDF → embryonální gonády ve vaječníky Pohlaví u D. melanogaster -chromozomové určení pohlaví typ Drosophila (většina živočichů včetně člověka) -samečci ♂ heterogametičtí XY -samičky ♀ homogametické XX Pohlaví Drosophila – poměr sad autozomů (2) ku počtu X vs člověk – přítomnost genu SRY (chromozom Y) - → dědičnost znaků vázaných na pohlaví 2X:2A = 1 - ♀ 1X:2A = 0,5 - ♂ Jedinec X bude u člověka a u Drosophily ♀ ♂ ♀ ♂ Pohlaví u D. melanogaster -jak rozeznat ♂ a ♀? 1) celkový vzhled Související obrázek Pohlaví u D. melanogaster -jak rozeznat ♂ a ♀? 2) sex comb Výsledek obrázku pro drosophila sex comb Výsledek obrázku pro drosophila sex comb Pohlaví u D. melanogaster -jak rozeznat ♂ a ♀? 3) tvar zadečku Pohlaví u D. melanogaster -jak rozeznat ♂ a ♀? 4) vzorování zadečku na hřbetní straně Pohlaví u D. melanogaster -jak rozeznat ♂ a ♀? 5) vzorování zadečku na břišní straně Picture 4 Picture 5 Dědičnost znaku vázaného na pohlaví ♂ heterogametický XY ♀ homogametická XX X Y homologická oblast (pseudoautozomální) heterologická oblast Pozorovaný znak v oblasti homologie ♂ heterogametický XY ♀ homogametická XX X Y ZNAK SE DĚDÍ JAKO BY BYL AUTOZOMÁLNÍ a a Pozorovaný znak v oblasti heterologie - Y ♂ heterogametický XY ♀ homogametická XX X Y ZNAK SE DĚDÍ JEN V OTCOVSKÉ LINII (HOLANDRICKÁ DĚDIČNOST) z otce na syna, dědičnost přímá a Picture 45 Pozorovaný znak v oblasti heterologie - X ♂ heterogametický XY ♀ homogametická XX X Y X X X X a a a ♂ projeví se vždy ♀ projeví se jen v homozygotní sestavě zdravá přenašečka nemocná a nemocný Pokus Pozorování dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - sledujeme mutaci white – na nehomologickém úseku X chromozomu Pokus Pozorování dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - sledujeme mutaci white – na nehomologickém úseku X chromozomu 1)Dědičnost znaku s vazbou na pohlaví 2) Dědičnost křížem Pokus Pozorování dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - sledujeme mutaci white – na nehomologickém úseku X chromozomu 1)Dědičnost znaku s vazbou na pohlaví 2) Dědičnost křížem červené oči a bílé oči a červené oči červené oči Pokus Pozorování dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - sledujeme mutaci white – na nehomologickém úseku X chromozomu 1)Dědičnost znaku s vazbou na pohlaví 2) Dědičnost křížem 3) Neidentita reciprokých křížení P: Xw Xw x X+Y P: X+X+ x XwY Picture 7 Picture 8 Picture 9 Picture 10 F1: F2: F1: F2: Dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - pokus P: Xw Xw x X+Y P: X+X+ x XwY Xw X+ XwY Picture 7 Picture 8 Picture 9 Picture 10 Picture 15 F1: Picture 17 F2: F1: F2: Dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - pokus P: Xw Xw x X+Y P: X+X+ x XwY Xw X+ XwY Picture 7 Picture 8 Picture 9 Picture 10 Picture 15 F1: Picture 17 F2: F1: F2: Dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - pokus Xw Xw Xw X+ XwY X+Y Picture 25 Picture 26 Picture 27 Picture 28 P: Xw Xw x X+Y P: X+X+ x XwY Xw X+ XwY Picture 7 Picture 8 Picture 9 Picture 10 Picture 15 F1: Picture 17 F2: F1: Xw X+ X+Y Picture 21 Picture 22 F2: Dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - pokus Xw Xw Xw X+ XwY X+Y Picture 25 Picture 26 Picture 27 Picture 28 P: Xw Xw x X+Y P: X+X+ x XwY Xw X+ XwY Xw Xw Xw X+ XwY X+Y Picture 7 Picture 8 Picture 9 Picture 10 Picture 15 F1: Picture 17 F2: F1: Xw X+ X+Y Picture 21 Picture 22 F2: Xw X+ X+X+ XwY X+Y Picture 25 Picture 26 Picture 27 Picture 28 Picture 29 Picture 30 Picture 31 Dědičnosti znaku s vazbou na pohlaví - pokus