Desde mi Blog, quiero compartir con colegas y estudiantes esta práctica, que corresponde a cultivo de Drosophila melanogaster, en un medio de cultivo utilizando recursos de la zona, para su observación evolutiva,y análisis genético, usted puede relacionar estos contenidos con sus saberes de genética, las leyes de Mendel, observar el desarrollo desde el apareamiento, la ovogenesis, la pupa, larva y el ciclo adulto, asi como la determinación del sexo, y características genotipicas y fenotipicas de esta fascinante especie que se encuentra al alcance de nosotros para estudiarlo ya que los experimentos realizados por genetistas y estudiosos aportan avances en tratamientos para enfermedades en humanos.
Nota: Es importante atrapar a dos reproductores o mas (Macho y hembra), para que estas se reproduzcan y coloquen sus huevos en el medio de cultivo preparado por el experimentador, luego observar su evolución y la resistencia de ganes dominantes o recesivos, según características observados en los insectos portadores de huevos.
1.- Marco teórico.
La mosca Drosóphila, mosca del vinagreo o de frutas, es pequeña de 1-2 mm, su aspecto es de color marrón claro u ocre, sus ojos son generalmente de color rojo claro o en algunas especies varían de tonalidades de marrón a rojizo, tiene dos alas ligeras,su vuelo es lento y la podemos localizar fácilmente en frutas muy maduras en proceso de descomposición o cerca de recipientes abiertos que contengan vinagre o vino. (en la parte de anexos estoy describiendo las características morfológicas de la Drosophila.
su nombre, Drosophila melanogaster proviene de voces griegas que significa literalmente «amante del rocío de vientre negro», como dijimos es una especie de díptero braquícero de la familia Drosophilidae.
Es una especie utilizada frecuentemente en experimentación genética, dado que posee un reducido número de cromosomas (4 pares), breve ciclo de vida (15-21 días) y aproximadamente el 61 % de los genes de enfermedades humanas que se conocen tienen una contrapartida identificable en el genoma de las moscas de la fruta, y el 50 % de las secuencias proteínicas de la mosca tiene análogos en los mamíferos.
Para propósitos de investigación, fácilmente pueden reemplazar a los humanos. Se reproducen rápidamente, de modo que se pueden estudiar muchas generaciones en un corto espacio de tiempo, y ya se conoce el mapa completo de su genoma. Fue adoptada como animal de experimentación genética por Thomas Morgan a principios del siglo XX. Sus 165 Mb de genoma (1 Mb = 1 millón de pares de bases) fueron publicados en marzo de 2000 gracias al consorcio público y la compañía Celera Genomics.3 Alberga alrededor de 13.600 genes.
Thomas Hunt Morgan comenzó a usar esta especie en la Universidad de Columbia en 1910 en un laboratorio conocido como "la sala de moscas". Él y sus colaboradores (incluso los famosos genetistas A.H. Sturtevant, Calvin Bridges, y H. J. Muller), comenzaron experimentos utilizando botellas de leche para criar moscas y lupas para observarlas. Las lupas fueron reemplazadas más tarde por microscopios de disección. Gracias a estas moscas pequeñas e inofensivas, Morgan y sus colaboradores dilucidaron muchos principios básicos de herencia, incluso la herencia ligada al sexo, epistasis, alelos múltiples y mapeo de genes.
Seymour Benzer y otros han utilizado mutaciones que afectan el comportamiento de estas moscas para aislar genes implicados en la visión, el olfato, la audición, el aprendizaje, la memoria, el cortejo, el dolor, y otros procesos.
Tras el trabajo pionero de Alfred Henry Sturtevant9, Benzer y colegas10 utilizaron ginandromorfos (mosaicos sexuales) para desarrollar la nueva técnica de mapeo del destino. Esta técnica permitió asignar una característica particular a una ubicación anatómica específica. Por ejemplo, esta técnica demostró que el comportamiento de cortejo sexual masculino está controlado por el cerebro10. El mapeo del destino del ginandromorfos también proporcionó la primera indicación de la existencia de feromonas en esta especie11. Los machos distinguen entre machos y hembras conespecíficos y dirigen el cortejo hacia las hembras, gracias a una feromona sexual específica que las hembras producen principalmente en sus tergitos (placas dorsales endurecidas del exterior del abdomen).
Es interesante poder relacionar contenidos cientificos, con la reproducción de las especies, y la especie humana no es ajena a esta ley, en otro articulo de mi mismo blog trato el tema, tambien en mis inspiraciones y poemas.
En esta practica lo usamos para observar la evolución desde la etapa huevo-pupa-larva-adulto.
Tenemos que conocer la taxonomia de esta especie fascinante.
taxonomia Drosophila melanogaster, macho
Drosophila melanogaster, macho
Suborden: Brachycera
Subfamilia: Drosophilinae
Subgénero: Sophophora
Complejo específico: melanogaster complex
Especie: D. melanogaster
2. Introducción:
La mosca Drosóphila o mosca del vinagre es una mosca pequeña de 1-2 mm, su aspecto es de un color ocre y sus ojos son generalmente de color rojo. Su vuelo es lento y la podemos localizar fácilmente en frutas muy maduras en proceso de descomposición o cerca de recipientes abiertos que contengan vinagre o vino. Es ideal para pequeños peces que necesitan alimento vivo, como por ejemplo los ciprinodóntidos (killis), o juveniles de otros mayores.
Su ciclo de desarrollo depende en mayor medida de la temperatura, siendo de una media de 10-15 días acortándose bastante en verano. Las fases de desarrollo pasan por la fase de huevo, que una mosca adulta ha depositado en un medio apropiado (papilla) y ya a los pocos días podemos ver como diminutos gusanos que van recorriendo el recipiente alimentándose de esta papilla (si por ejemplo usamos gelatina de fresa en la composición, podremos ver sus estómagos llenos y de color rojo). A los pocos días estos se sitúan a media altura de las paredes del recipiente donde pasan a la fase de pupa, permaneciendo en este estado unos días hasta que se completa la metamorfosis en su interior y sale al exterior la mosca. Esta a los pocos minutos ya vuela e inicia de nuevo el ciclo.
3. Materiales.
1.- Moscas Drosophyla Melanogaster machos y hembras (Atrapar Drosopilas macho y hembra para reproducirse,la diferencia entre ellas es el vientre, las hembras son algo más grandes y esbeltas tienen de 7 a 8 lineas negras en el abdómen, mientras que los machos tienen solo 4 o 5 lineas en el abdomen y al final tienen una punta muy negra). mostraré una imagen, no te agunsties, las moscas vendran por comida a tu frasco.
2. pomo de vidrio relativamete mediano transparente,(no acaramelado), no necesitas tapa de rosca, podrás cubrir con una gasa o tela transparente con espacios o huecos diminutos y una liga para sujerá la boca del pomo y no escapen las moscas atrapadas para reproducirse en el interior de tu medio de cultivo.
3.Un platano maduro
4. Una espatula
5.azucar morena
6. levadura de panaderia (funciona como antifungico), para que el medio de cultivo permita sobrevivir a las pupas.
7. Microscopio
9. porta objeto y cubre objeto
10.- libreta de apuntes
11.- camara o celular para grabar y fotografias sus obervaciones todos los dias
4. Procedimiento experimental.
a.-En el Recipiente para el cultivo:
1.Empieza a triturar el plátano hasta obtener una pasta homogénea, mezcla el azúcar, si es necesario se agrega un poco de agua destilada, la levadura se espolvorea al final en la mezcla obtenida.
2. vierte en el frasco o pomo de vidrio transparente la mezcla en proporción de 1-1,5cm del fondo, cuidando de no ensuciar las paredes del frasco y los dejaremos homogenizar. Para finalizar espolvoreamos la levadura o añadiremos unas gotas de vinagre por encima de la papilla.
(mejor es disponer de dos botes para que en caso de que uno se malogre o se infecte de ácaros (se ven como unos puntitos negros), podamos disponer de otro cultivo sano con el que reiniciar un nuevo cultivo.
Los botes idóneos son los de las galletitas saladas, que son de aproximadamente 1.5 litros y la tapa no es de rosca. Les haremos un agujero en la tapa para ventilación, de 1 cm de diámetro y prepararemos una gasa de malla fina para tapar los agujeros cuando las moscas estén dentro, ya explique este punto en materiales.
3.- colocar a las moscas en el interior del frasco para obtener sus huevos
4. Usted observará los cambios y evolución de estas moscas, las madres mueren y quedan sus huevos, en el caldo de cultivo.
5. Anota sus observaciones y contrasta con la parte teórica y compara con otras investigaciones parecidas.
Obtención de las primeras moscas:
Después de colocar los botes cerrados en el exterior de nuestra vivienda, o en el laboratorio, o un balcón o ventana, durante un día; las drosóphilas que pululan un poco por todas partes, irán entrando por el agujero de la tapa atraídas por la comida y normalmente no suelen salir si el agujero no es muy grande, como he dicho antes con 1cm de diámetro basta. Una vez que tengamos una docena podemos tapar los agujeros con la gasa y ya solo tenemos que esperar a que se reproduzcan y recolectarlas posteriormente.
Hay que tener especial cuidado con las plantas que tengamos en el balcón, ya que algunas de ellas ahuyentan a las moscas como por ejemplo la hierbabuena y la albahaca. Con retirarlas provisionalmente o colocar el bote en el lado más apartado solucionaremos el problema.
También se puede hacer un cultivo si conseguimos moscas con las alas atrofiadas (ápteras). Estas se suelen usar en laboratorios para experimentación y universidades. Aunque no vuelan si que dan saltos bastante grandes, pero aun así evitamos el problema de que se nos escapen por dentro de casa cuando alimentemos a nuestros peces.
Recolección de las moscas:
colocamos la mezcla legeramente descuberta en un lugar para atrapar moscas Drosophila, cuando tengamos la cantidad deseada, procedemos a cerrar el frasco atención con la gasa, no con la tapa rosca recuerda necesitan oxigenacion para vivir y evolucionar.
5.- Observaciones y Resultados
a.-Desarrollo de las larvas
Después de observar como se aparean las moscas y estas se reproducen a través de huevos carentes de motilidad al principio, observas que en el transcurso de unas horas los padres mueren para dejar sus huevos listos para evolucionar, tal como se observa en el video y en la imagen.
b. Cromosomas de Drosophila melanogaster.
Cromosomas sexuales (X Y, asi como en humanos los cromosomas XX-femenino y XY masculino, en la drosophyla no cambia, asi como se encuentra en la imagen que coloqué en la sección anterior usted podra relacionar y esta imagen.
Explicación:
Tal como se observa la mosca hembra presenta mas rayas finas y es esbelta y relativamente mas grande, mientras el macho presenta un par de lineas negras y una linea gruesa mas oscura en la terminación del vientre.
Los cromosomas XX son de la hembra y los cromosomas XY del macho en el entrecruzamiento genético acudimos a las leyes de Mendel, a los genetipos y fenotipos, de una célula derivan células hijas que generan una posible asimetría. Presenta una asimetría inicial en la distribución de sus componentes citoplasmáticos que da lugar a sus diferencias de desarrollo. En la ovogénesis se generan células foliculares, células nodrizas y el ovocito. La mosca de la fruta, a 29 °C, alcanza a vivir 30 días; y de huevo a adulto 7 días.
c. El desarrollo temprano determina la formación de ejes.
El primordio desarrolla diferencias en los ejes: anteroposterior y dorsoventral.
Una sucesión de acontecimientos derivados de la asimetría inicial del cigoto se traduce en el control de la expresión génica de forma que las regiones diferentes del huevo adquieren distintas propiedades. Esto puede ocurrir por la diferente localización de los factores de transcripción y traducción en el huevo o por el control diferencial de las actividades de estos factores.
Después sigue otra etapa en la que se determinan las identidades de las partes del embrión: se definen regiones de las que derivan partes concretas del cuerpo.
Los genes que regulan el proceso codifican reguladores de la transcripción y actúan unos sobre otros de forma jerárquica. También actúan sobre otros genes que son los que verdaderamente se encargan del establecimiento de este patrón (actúan en cascada).
También hay que tener en cuenta las interacciones célula-célula ya que definen las fronteras entre los grupos celulares.
d. Estructura de un segmento
Hay 3 grupos de genes en función de sus efectos sobre la estructura de un segmento:
1.- Genes maternos: expresados por la madre en la ovogénesis. Actúan durante o después de la maduración del ovocito. Un ejemplo es el gen bicoid.
2.- Genes de segmentación: se expresan tras la fertilización. Se encargan del número y polaridad de los segmentos (hay 3 grupos que actúan secuencialmente para definir las partes del embrión).
3.- Genes homeóticos: controlan la identidad de los segmentos (no el número, ni polaridad o tamaño).Etapas del desarrollo.
La siguiente etapa del desarrollo depende de los genes que se expresan en la mosca madre. Estos genes se expresan antes de la fertilización. Pueden dividirse en:
i.- Genes somáticos maternos: se expresan en células somáticas = células foliculares.
ii.- Genes de línea germinal materna: pueden actuar tanto en células nodriza como en el ovocito.
Existen cuatro grupos de genes que intervienen en el desarrollo de las diferentes partes del embrión. Cada grupo se organiza en una vía diferente que presenta un orden concreto de actuación. Cada vía se inicia con hechos que tiene lugar fuera del huevo, lo que tiene como resultado la localización de una señal dentro de este. Estas señales (son proteínas que reciben el nombre de morfógenos) se distribuyen de forma asimétrica para cumplir funciones diferentes.
Del eje antero-posterior se encargan 3 sistemas y del dorso-ventral se encarga uno:
1. Sistema Anterior: responsable del desarrollo de cabeza y tórax. Se requieren productos de la línea germinal materna para situar al producto del gen bicoid en el extremo anterior del huevo.
2. Sistema Posterior: responsable de los segmentos del abdomen. Muchos productos intervienen en la localización del producto del gen nanos, que inhibe la expresión de hunchback en el abdomen.
3. Sistema Terminal: desarrollo de estructuras de los extremos no segmentados del huevo. Depende de los genes somáticos maternos (activan el receptor codificado por torso).
4. Sistema Dorso-ventral: se inicia por una señal desde una célula folicular de la cara ventral del huevo y se transmite a través del receptor codificado por el gen Toll.
Esto produce la generación de un gradiente de activación del factor de transcripción producido por el gen Dorsal.Todos los componentes de los cuatro sistemas son maternos por lo que los sistemas que establecen el patrón inicial dependen de sucesos anteriores a la fertilización.
Desarrollo Dorso-Ventral
Existe una compleja interrelación entre oocito y células foliculares (genes del oocito son necesarios para el desarrollo de células foliculares y señales de estas, transmitidas al oocito, provocan el desarrollo de estructuras ventrales).
Otra vía se encarga del desarrollo dorsal durante el crecimiento del huevo.
Los sistemas funcionan por la activación de una interacción ligando-receptor que desencadena una vía de transducción.
El proceso depende, en su inicio, del gen Gurken (que actúa también en diferenciación antero-posterior). El mRNA de Gurken se sitúa en la cara posterior del oocito haciendo que las células foliculares adyacentes se diferencien en células posteriores. Estas células devuelven una señal que desencadena la producción de una red de microtúbulos que es necesaria para la polaridad.
La polaridad dorsoventral se establece cuando gurken llega a la cara dorsal del oocito (depende de la expresión de varios genes más).
El producto de Gurken actúa como ligando interaccionando con el receptor (producto del gen Torpedo) de una célula folicular.
La activación de este receptor desencadena una vía de señalización cuyo efecto final es el impedimento a que se desarrolle la cara ventral en la dorsal (se produce un cambio en las propiedades de las células foliculares de esta cara).
El desarrollo de estructuras ventrales requiere genes maternos que establecen el eje dorso-ventral. El sistema dorsal es necesario para el desarrollo de estructuras ventrales (como mesodermo y neuroectodermo). Mutaciones en él, impiden el desarrollo ventral.
La vía del desarrollo ventral, también se inicia en las células foliculares y finaliza en el oocito. En las células foliculares se producen una serie de señales que acaban generando un ligando par el receptor (producto del gen Toll = primer componente de la vía, que actúa dentro del oocito).
Toll es el gen crucial en el transporte de la señal al interior del oocito.
El resto de componentes del grupo dorsal codifican productos que o regulan o son necesarios para la acción de Toll. Toll es una proteína transmembrana (homóloga al receptor de la interleuquina 1).
La unión de su ligando al receptor Toll, activa la vía que determina el desarrollo ventral. La distribución del producto de este gen es muy variable, pero solo induce la formación de estructuras ventrales en lugares adecuados (parece que solo se expresa producto activo en ciertas regiones).
Tras la unión del ligando, el receptor Toll se activa en la cara ventral del embrión. Esta activación desencadena en una serie de procesos en los que intervienen los productos de otros genes y que termina en la fosforilación del producto del gen cactus que es el regulador final del factor de transcripción del gen Dorsal.
En el citoplasma hay un complejo cactus-dorsal inactivo pero que al fosforilarse cactus libera a la proteína dorsal, que entra en el núcleo.
La activación de toll lleva a la activación de dorsal.
Se establece un gradiente de proteína dorsal en el núcleo que va del lado dorsal al ventral en el embrión. En la cara ventral, la proteína dorsal se libera hacia el núcleo pero en la dorsal, permanece en el citoplasma.
La proteína dorsal activa a los genes Twist y Snail (necesarios para el desarrollo de estructuras ventrales) e inhibe a los genes Decapentaplegic y Zerknullt (necesarios para el desarrollo de estructuras dorsales). La interacción inicial entre gurken y torpedo lleva a la represión de la actividad de spatzle en la cara dorsal del embrión (ligando de toll).
La proteína dorsal, situada en el núcleo, inhibe la expresión de dpp. De este modo, las estructuras ventrales se forman según un gradiente nuclear de la proteína dorsal y las estructuras dorsales según un gradiente de la proteína dpp.
En el eje dorso-ventral hay tres bandas bastante próximas que definen las regiones en las que se forman mesodermo, neuroectodermo y ectodermo dorsal (ordenadas de ventral a dorsal).La Similitud con humanos Cerca del 75% de genes humanos vinculados con enfermedades, tienen su homólogo en el genoma de la mosca de la fruta,16 y el 50% de las secuencias de proteínas de la mosca tiene su homólogo en mamíferos. Existe una Base de Datos en línea, llamada Homophila está disponible para estudios de enfermedades genéticas humanas homólogas en moscas y viceversa.
Vista microscópica una larva adulta saliendo del porta objeto, se observa el fluido proteico y partes de la Drosophila en su metamorfosis en estado de larva.
6. Conclusiones.
1. Las Drospophilas son moscas de frutas comunes que su uso en alimentos para peces es aplicado por muchos aficionados, es de menor osto y es nutritivo para los peces.
2. En las investigaciones sobre genética esta especie es muy utilizada ya que su estudio no lleva mas de 20 días en el laboratorio.
3. La Drosophila sigue siendo usado extensamente como modelo genético para diversas enfermedades humanas incluyendo a desórdenes neurodegenerativos Parkinson, Huntington, ataxia espinocerebelosa y Alzheimer. Esta mosca también se usa en estudios de mecanismos del envejecimiento y estrés oxidativo, sistema inmunitario, diabetes, cáncer, abuso de drogas.
4. En su observación superficial la Drosophila presenta una asimetría inicial en la distribución de sus componentes citoplasmáticos que da lugar a sus diferencias de desarrollo. En la ovogénesis se generan células foliculares, células nodrizas y el ovocito.
5. La mosca de la fruta, a 29 °C, alcanza a vivir 30 días; y de huevo a adulto 7 días.
6. El ciclo de desarrollo empieza en el huevo-larva-pupa-adulto y luego regresa a huevo, asi sigue el proceso tal como explico en los videos anexados a este trabajo, y en algunas imágenes de esta publicación. ver también anexo ye imágenes.
7. Las hembras no copulan sino después de 10 horas de emergidas de la envoltura. Al copular almacenan considerables cantidades de espermatozoides que fecundan a los óvulos antes de la ovoposición.
7. Anexos.
Apareamiento de moscas Drosophyla Melanogaster
Deferencias de Drosophyla macho y Hembra
Características morfológicas de Drosophila melanogaster
CABEZA: La cabeza se compone de seis segmentos fusionados:
1. Antena, cada una consistente de tres segmentos.
2. Aristas, cada una ramificada con origen cerca del segmento distal de cada antena.
3. Proboscis, lengua.
4. Ojos compuestos, formados de un gran número de facetas independientes (Omatidios)
5. Ocelos, ojos simples, en número de tres y localizados entre los ojos compuestos en la superficie dorsal de la cabeza.
6. Setas, vibrisas, orbitales, ocelares, verticales, posterverticales.
TÓRAX: El tórax está compuesto de tres segmentos fusionados:
1. Protórax, consistente par de húmeros y el primer par de patas (cada pata formada de: coxa, trocanter, fémur, tibia y cinco articulaciones tarsicas, en el caso de los machos el peinecillo sexual, en la articulación tarsica próximal.
2. Mesotórax, consistente de mesonoto y escutelo de localización dorsal: mesopleura, petropleura y esternopleura de localización lateral las alas y el segundo par de patas.
3. Metatórax, consistente de metanoto, hipleura, los alteres o balancines (alas traseras modificadas, que funcionan como balances), y el tercer par de patas.
4. Espiráculos toráxicos, en número de dos
5. Setas: dorsocentrales, notopleurales, presuturales, supraalares, postalares y escutelares.
ABDOMEN: El abdomen consiste de siete u ocho segmentos visibles en la hembra y cinco o seis en el macho:
1. Tergitos, escleritos dorsales (placas intergumentales). uno por segmento.
2. Esternitos, escleritos abdominales, uno por segmento.
3. Espiráculos abdominales
4. Región genital
IDENTIFICACIÓN DEL SEXO DE LA MOSCA ADULTA.
Tal como se observó en el experimento, las moscas machos y hembras pueden diferenciarse por un número de diferentes criterios,algunos de los cuales ya han sido mencionados. La identificación del sexo de la mosca adulta puede realizarse de la manera siguiente.
1.peinecillo sexual:se encuentra solamente en las moscas macho y consiste de una fila de aproximadamente diez setas rectas, negras en la articulación társica proximal cada una del primer par de patas. Esta estructura también puede identificarse en la fase de pupa.
2. Abdomen. La hembra posee siete segmentos visibles, con elongación posterior, y bandas separadas oscuras sobre la superficie dorsal hasta el mismo extremo. El macho tiene cinco segmentos visibles y tiene un extremo posterior redondeado, las bandas oscuras de los últimos segmentos se encuentran fusionadas.
3. Región genital. La hembra posee placas anales y placas ovositoras de coloración clara. El macho posee placas anales y arco genital y pene con pigmentación oscura.
4. Tamaño del adulto. La hembra es generalmente más grande que el macho tal como mencionamos en la parte superior de este texto.
CICLO DE VIDA DE Drosophila
Huevo: La ovoposición por las moscas hembras adultas comienza al segundo día de su emergencia; llegan a producir de 400 a 500 huevos como máximo en 10 días. Los huevos de Drosophila son ovoides, pequeños (medio milímetro aproximadamente) y con dos filamentos en uno de sus extremos que les impiden hundirse en la superficie blanda del alimento donde son depositados.
El óvulo de Drosophila es bilateralmente simétrico, su lado dorsal es aplanado mientras que el lado ventral es convexo. El polo anterior y el posterior se distinguen por ciertas diferenciaciones; por ejemplo, el micrópilo siempre se encuentra situado en la región anterior. Las dimensiones del óvulo son: 420 micras de largo (casi medio milímetro) por 150 micras de ancho. Sus membranas protectoras son el corion opaco y la membrana vitelina secretada por el óvulo
La fecundación es interna y ocurre en el útero. El óvulo al caer al útero ocupa la mayor parte de éste, quedando los filamentos dorsales del óvulo suspendidos en los oviductos. Los espermatozoides pasan al oviducto cuando se han liberado del receptáculo seminal del macho. Existe polispermia; o sea, que entra más de un espermatozoide. El ciclo vital de Drosophila melanogaster dura aproximadamente una semana si la temperatura ambiente es de 25 o C.
Larva: Después de un día sale la larva del huevo, blanca, segmentada y de forma de gusano. Las larvas son muy activas y comen constantemente; es fácil localizarlas gracias a sus partes bucales que son negras y se observan con facilidad, pues se mueven hacia atrás y hacia adelante continuamente. Todo este movimiento les permite formar surcos y canales, lo que demuestra que el alimento ha sido “trabajado” e indica el éxito del crecimiento del cultivo.
El desarrollo larval se caracteriza por incluir tres estadios (en el último alcanza hasta 4.5 mm. de longitud) y dos mudas larvales. La primera muda se presenta aproximadamente a las 24 horas y la segunda a las 48 horas de haber eclosionado el huevo. 96 horas después de la eclosión se forma la pupa.
En las larvas se distinguen 12 segmentos: un cefálico, tres torácicos y ocho abdominales. La boca se encuentra en el primer segmento en posición ventral, y al rededor hay ganchos quitinosos. Las larvas son transparentes, constan de cuerpos grasos de color blanquecino, intestino, tubos de Malpighi, gónadas que se encuentran insertadas entre los cuerpos grasos. El órgano circulatorio de la larva es un vaso dorsal musculoso y sus órganos más conspicuos son los respiratorios, un par de troncos traquéales que se extienden lateralmente de extremo a extremo.
El mecanismo primario de crecimiento en la larva es el de mudas. En cada muda total la cutícula y las estructuras bucales del insecto se desprenden y son de nuevo reconstruidas. El crecimiento de los órganos internos es gradual e independiente de las mudas.
Pupa: La metamorfosis es un proceso biológico que ocurre durante el desarrollo de algunos animales, en especial de los insectos. El período de pupa representa en el insecto uno de los cambios muy conspicuos.
La larva prepupal es muy inactiva, expande los espiráculos anteriores y pierde movimiento. Pronto se acorta y aumenta de volumen adquiriendo gradualmente la forma de pupa en la que no se nota la segmentación y su cutícula es de color blanco. Este estado dura un tiempo muy corto y es ideal cuando se quiere calcular la edad de la pupa.
La cutícula que se caracteriza en la prepupa por ser blanca, se endurece y se va oscureciendo lentamente hasta que, aproximadamente tres horas y media después, el organismo se encuentra absolutamente pigmentado, recibiendo la cápsula el nombre de “pupario”.
Cuatro horas después de la formación del pupario, el animal dentro de esta cápsula ha separado su epidermis dentro de la cápsula y se convierte en un organismo acéfalo, sin alas ni patas llamado “prepupa”. La prepupa se retira del medio de cultivo, fijándose a la superficie relativamente seca de la pared del frasco o se adhieren a la porción de gasa que se colocó previamente en el interior de cada frasco.
Los últimos estadios de la metamorfosis para formar el adulto se observan en el interior de la envoltura de la pupa, pudiéndose identificar con facilidad los ojos, las alas y las patas.
Adulto: Durante la metamorfosis se destruyen ciertos tejidos y órganos larvarios; varias estructuras adultas
se organizan a partir de grupos específicos de células llamadas discos imaginales. Durante la metamorfosis
se “lisan” o destruyen por completo las glándulas salivales, los cuerpos grasos, el intestino y los músculos.
En cambio, el ganglio cerebral y los tubos de Malpighi permanecen sin sufrir alteración. Cuando la serie de cambios descritos termina, el adulto o imago emerge rompiendo el extremo anterior de la envoltura puparia. En poco tiempo las alas se extienden y el animal adquiere la forma de un insecto díptero. Al nacer las moscas son de color claro, pero poco a poco se van pigmentando. Mediante el criterio de coloración, es posible distinguir a las moscas recientemente emergidas de las que tienen varios días. Se oscurecen en pocas horas tomando ya la apariencia de la mosca adulta; viven alrededor de un mes.
Ojo de una Drosophyla
Toda obra Humana es perfectible.
Bibliografía Consultada
J. Benito& L Torroja "Estudio del gen Brr2 en la especificación
neuronal de Drosophila melanogaster" Madrid-2014 pp 37, 78
http://benitobios.blogspot.com/2008/08/ciclo-de-vida-de-drosophila.html
https://www.google.com.pe/search?q=ciclo+de+desarrollo+de+drosophila&rlz=1C1EJFA_enPE799PE805&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjtppPKhtDcAhWQ2lMKHTWeAzYQ_AUICigB&biw=1517&bih=681#imgdii=RvtWwOiSifJwWM:&imgrc=rSHSPe3h-4NofM:
Nota: Es importante atrapar a dos reproductores o mas (Macho y hembra), para que estas se reproduzcan y coloquen sus huevos en el medio de cultivo preparado por el experimentador, luego observar su evolución y la resistencia de ganes dominantes o recesivos, según características observados en los insectos portadores de huevos.
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Existen cuatro grupos de genes que intervienen en el desarrollo de las diferentes partes del embrión. Cada grupo se organiza en una vía diferente que presenta un orden concreto de actuación. Cada vía se inicia con hechos que tiene lugar fuera del huevo, lo que tiene como resultado la localización de una señal dentro de este. Estas señales (son proteínas que reciben el nombre de morfógenos) se distribuyen de forma asimétrica para cumplir funciones diferentes.
Esto produce la generación de un gradiente de activación del factor de transcripción producido por el gen Dorsal.Todos los componentes de los cuatro sistemas son maternos por lo que los sistemas que establecen el patrón inicial dependen de sucesos anteriores a la fertilización.
6. Conclusiones.
1. Las Drospophilas son moscas de frutas comunes que su uso en alimentos para peces es aplicado por muchos aficionados, es de menor osto y es nutritivo para los peces.
2. En las investigaciones sobre genética esta especie es muy utilizada ya que su estudio no lleva mas de 20 días en el laboratorio.
3. La Drosophila sigue siendo usado extensamente como modelo genético para diversas enfermedades humanas incluyendo a desórdenes neurodegenerativos Parkinson, Huntington, ataxia espinocerebelosa y Alzheimer. Esta mosca también se usa en estudios de mecanismos del envejecimiento y estrés oxidativo, sistema inmunitario, diabetes, cáncer, abuso de drogas.
4. En su observación superficial la Drosophila presenta una asimetría inicial en la distribución de sus componentes citoplasmáticos que da lugar a sus diferencias de desarrollo. En la ovogénesis se generan células foliculares, células nodrizas y el ovocito.
5. La mosca de la fruta, a 29 °C, alcanza a vivir 30 días; y de huevo a adulto 7 días.
6. El ciclo de desarrollo empieza en el huevo-larva-pupa-adulto y luego regresa a huevo, asi sigue el proceso tal como explico en los videos anexados a este trabajo, y en algunas imágenes de esta publicación. ver también anexo ye imágenes.
7. Las hembras no copulan sino después de 10 horas de emergidas de la envoltura. Al copular almacenan considerables cantidades de espermatozoides que fecundan a los óvulos antes de la ovoposición.
7. Anexos.
Características morfológicas de Drosophila melanogaster
CABEZA: La cabeza se compone de seis segmentos fusionados:
1. Antena, cada una consistente de tres segmentos.
2. Aristas, cada una ramificada con origen cerca del segmento distal de cada antena.
3. Proboscis, lengua.
4. Ojos compuestos, formados de un gran número de facetas independientes (Omatidios)
5. Ocelos, ojos simples, en número de tres y localizados entre los ojos compuestos en la superficie dorsal de la cabeza.
6. Setas, vibrisas, orbitales, ocelares, verticales, posterverticales.
TÓRAX: El tórax está compuesto de tres segmentos fusionados:
1. Protórax, consistente par de húmeros y el primer par de patas (cada pata formada de: coxa, trocanter, fémur, tibia y cinco articulaciones tarsicas, en el caso de los machos el peinecillo sexual, en la articulación tarsica próximal.
2. Mesotórax, consistente de mesonoto y escutelo de localización dorsal: mesopleura, petropleura y esternopleura de localización lateral las alas y el segundo par de patas.
3. Metatórax, consistente de metanoto, hipleura, los alteres o balancines (alas traseras modificadas, que funcionan como balances), y el tercer par de patas.
4. Espiráculos toráxicos, en número de dos
5. Setas: dorsocentrales, notopleurales, presuturales, supraalares, postalares y escutelares.
ABDOMEN: El abdomen consiste de siete u ocho segmentos visibles en la hembra y cinco o seis en el macho:
1. Tergitos, escleritos dorsales (placas intergumentales). uno por segmento.
2. Esternitos, escleritos abdominales, uno por segmento.
3. Espiráculos abdominales
4. Región genital
IDENTIFICACIÓN DEL SEXO DE LA MOSCA ADULTA.
Tal como se observó en el experimento, las moscas machos y hembras pueden diferenciarse por un número de diferentes criterios,algunos de los cuales ya han sido mencionados. La identificación del sexo de la mosca adulta puede realizarse de la manera siguiente.
1.peinecillo sexual:se encuentra solamente en las moscas macho y consiste de una fila de aproximadamente diez setas rectas, negras en la articulación társica proximal cada una del primer par de patas. Esta estructura también puede identificarse en la fase de pupa.
2. Abdomen. La hembra posee siete segmentos visibles, con elongación posterior, y bandas separadas oscuras sobre la superficie dorsal hasta el mismo extremo. El macho tiene cinco segmentos visibles y tiene un extremo posterior redondeado, las bandas oscuras de los últimos segmentos se encuentran fusionadas.
3. Región genital. La hembra posee placas anales y placas ovositoras de coloración clara. El macho posee placas anales y arco genital y pene con pigmentación oscura.
4. Tamaño del adulto. La hembra es generalmente más grande que el macho tal como mencionamos en la parte superior de este texto.
CICLO DE VIDA DE Drosophila
Huevo: La ovoposición por las moscas hembras adultas comienza al segundo día de su emergencia; llegan a producir de 400 a 500 huevos como máximo en 10 días. Los huevos de Drosophila son ovoides, pequeños (medio milímetro aproximadamente) y con dos filamentos en uno de sus extremos que les impiden hundirse en la superficie blanda del alimento donde son depositados.
El óvulo de Drosophila es bilateralmente simétrico, su lado dorsal es aplanado mientras que el lado ventral es convexo. El polo anterior y el posterior se distinguen por ciertas diferenciaciones; por ejemplo, el micrópilo siempre se encuentra situado en la región anterior. Las dimensiones del óvulo son: 420 micras de largo (casi medio milímetro) por 150 micras de ancho. Sus membranas protectoras son el corion opaco y la membrana vitelina secretada por el óvulo
La fecundación es interna y ocurre en el útero. El óvulo al caer al útero ocupa la mayor parte de éste, quedando los filamentos dorsales del óvulo suspendidos en los oviductos. Los espermatozoides pasan al oviducto cuando se han liberado del receptáculo seminal del macho. Existe polispermia; o sea, que entra más de un espermatozoide. El ciclo vital de Drosophila melanogaster dura aproximadamente una semana si la temperatura ambiente es de 25 o C.
Larva: Después de un día sale la larva del huevo, blanca, segmentada y de forma de gusano. Las larvas son muy activas y comen constantemente; es fácil localizarlas gracias a sus partes bucales que son negras y se observan con facilidad, pues se mueven hacia atrás y hacia adelante continuamente. Todo este movimiento les permite formar surcos y canales, lo que demuestra que el alimento ha sido “trabajado” e indica el éxito del crecimiento del cultivo.
El desarrollo larval se caracteriza por incluir tres estadios (en el último alcanza hasta 4.5 mm. de longitud) y dos mudas larvales. La primera muda se presenta aproximadamente a las 24 horas y la segunda a las 48 horas de haber eclosionado el huevo. 96 horas después de la eclosión se forma la pupa.
En las larvas se distinguen 12 segmentos: un cefálico, tres torácicos y ocho abdominales. La boca se encuentra en el primer segmento en posición ventral, y al rededor hay ganchos quitinosos. Las larvas son transparentes, constan de cuerpos grasos de color blanquecino, intestino, tubos de Malpighi, gónadas que se encuentran insertadas entre los cuerpos grasos. El órgano circulatorio de la larva es un vaso dorsal musculoso y sus órganos más conspicuos son los respiratorios, un par de troncos traquéales que se extienden lateralmente de extremo a extremo.
El mecanismo primario de crecimiento en la larva es el de mudas. En cada muda total la cutícula y las estructuras bucales del insecto se desprenden y son de nuevo reconstruidas. El crecimiento de los órganos internos es gradual e independiente de las mudas.
Pupa: La metamorfosis es un proceso biológico que ocurre durante el desarrollo de algunos animales, en especial de los insectos. El período de pupa representa en el insecto uno de los cambios muy conspicuos.
La larva prepupal es muy inactiva, expande los espiráculos anteriores y pierde movimiento. Pronto se acorta y aumenta de volumen adquiriendo gradualmente la forma de pupa en la que no se nota la segmentación y su cutícula es de color blanco. Este estado dura un tiempo muy corto y es ideal cuando se quiere calcular la edad de la pupa.
La cutícula que se caracteriza en la prepupa por ser blanca, se endurece y se va oscureciendo lentamente hasta que, aproximadamente tres horas y media después, el organismo se encuentra absolutamente pigmentado, recibiendo la cápsula el nombre de “pupario”.
Cuatro horas después de la formación del pupario, el animal dentro de esta cápsula ha separado su epidermis dentro de la cápsula y se convierte en un organismo acéfalo, sin alas ni patas llamado “prepupa”. La prepupa se retira del medio de cultivo, fijándose a la superficie relativamente seca de la pared del frasco o se adhieren a la porción de gasa que se colocó previamente en el interior de cada frasco.
Los últimos estadios de la metamorfosis para formar el adulto se observan en el interior de la envoltura de la pupa, pudiéndose identificar con facilidad los ojos, las alas y las patas.
Adulto: Durante la metamorfosis se destruyen ciertos tejidos y órganos larvarios; varias estructuras adultas
se organizan a partir de grupos específicos de células llamadas discos imaginales. Durante la metamorfosis
se “lisan” o destruyen por completo las glándulas salivales, los cuerpos grasos, el intestino y los músculos.
En cambio, el ganglio cerebral y los tubos de Malpighi permanecen sin sufrir alteración. Cuando la serie de cambios descritos termina, el adulto o imago emerge rompiendo el extremo anterior de la envoltura puparia. En poco tiempo las alas se extienden y el animal adquiere la forma de un insecto díptero. Al nacer las moscas son de color claro, pero poco a poco se van pigmentando. Mediante el criterio de coloración, es posible distinguir a las moscas recientemente emergidas de las que tienen varios días. Se oscurecen en pocas horas tomando ya la apariencia de la mosca adulta; viven alrededor de un mes.
Ojo de una Drosophyla
Bibliografía Consultada
J. Benito& L Torroja "Estudio del gen Brr2 en la especificación
neuronal de Drosophila melanogaster" Madrid-2014 pp 37, 78
https://www.google.com.pe/search?q=ciclo+de+desarrollo+de+drosophila&rlz=1C1EJFA_enPE799PE805&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjtppPKhtDcAhWQ2lMKHTWeAzYQ_AUICigB&biw=1517&bih=681#imgdii=RvtWwOiSifJwWM:&imgrc=rSHSPe3h-4NofM:
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