Ovocná muška: Malá hviezda za piatimi Nobelovými cenami za medicínu
Pohľad na veľkolepú kariéru Drosophily v genetike, drobnom hmyze, ktorému sú venované stránky na webových stránkach niektorých z najprestížnejších univerzít a výskumných ústavov na svete.
Drosophila melanogaster je plodný chovateľ a má krátky generačný čas a jeho genóm má iba štyri páry chromozómov. Som veľmi rád za ovocnú mušku, bola reakcia Michaela Rosbasha na správu o jeho zdieľaní Nobelovej ceny za medicínu za rok 2017 s ďalšími dvoma. Trojica získala cenu za prácu na telesných hodinách - cirkadiánny rytmus.
Rosbash má dôvod na radosť. Odkedy Thomas Hunt Morgan, profesor zoológie na Kolumbijskej univerzite, začal vo svojom laboratóriu chovať ovocné mušky v snahe porozumieť vtedy nepolapiteľnému prenášaču dedičných informácií - génu - lepšie, ovocná muška (Drosophila melanogaster) je prostriedky na odhalenie veľkého množstva informácií o géne, jeho štruktúre, povahe, funkcii a úlohe pri rôznych chorobách. Cesta bola posiata Nobelovými cenami; Morgan jednu dostal v roku 1933.
Pohľad na veľkolepú kariéru Drosophily v genetike, drobnom hmyze, ktorému sú venované stránky na webových stránkach niektorých z najprestížnejších univerzít a výskumných ústavov na svete.
jasne zelená húsenica s rohom
Ako to všetko začalo?
V čase, keď svet stále objavoval Gregora Johanna Mendela, rakúskeho mnícha z 19. storočia, ktorý bol dlho po jeho smrti považovaný za otca genetiky, bunkového biológa Morgana, ktorý najskôr neveril Mendelovmu tvrdeniu, že dedičné informácie sú prenášaný cez jednotky, začal svoje pátranie po ďalších informáciách o týchto jednotkách. S chovom červov začal niekedy okolo roku 1905.
Trsy prezretých banánov viseli z tyčiniek. Vôňa kvaseného ovocia bola silná a opar uniknutých múch sa zdvihol zo stolov ako bzučiaci závoj zakaždým, keď sa Morgan pohla. Jeho laboratórium študenti nazvali Fly Room. V Mendelovej záhrade mala zhruba rovnakú veľkosť a tvar - a časom sa z nej stane rovnako ikonické miesto v histórii genetiky, píše v časopise The Gene víťazná autorka Pullitzera Siddhartha Mukherjee. (Sám Mukherjee je odborným asistentom v Kolumbii a zamestnancom rakovinového lekára v zdravotníckom centre na Kolumbijskej univerzite.) Práve v tejto miestnosti Morgan prvýkrát objavil červenookú mušku medzi rojom s bielymi očami a identifikoval mutáciu alebo spontánne genetické zmeny v r. zvieratá. Už to bolo identifikované v rastlinách. Fly Room bola v nasledujúcich rokoch predchodcom mnohých takýchto ľudí na celom svete, pretože Drosophila si udržala svoje hviezdne postavenie v genetike napriek úžasnému vývoju znalostí o génoch.
hnedý pavúk pruhované nohy veľké brucho
Morgan získal Nobelovu cenu za svoje objavy týkajúce sa úlohy, ktorú zohráva chromozóm v dedičnosti.
Prečo Drosophila zostáva preferovanou voľbou genetikov už viac ako storočie?
Existuje niekoľko dôvodov, ale najdôležitejším z nich je skutočnosť, že genóm ovocnej mušky má iba 8 chromozómov (štyri páry) - ľudí ich je 46. Preto je genóm ovocnej mušky jednoduchšie zmapovať a pochopiť, aj keď správanie a povaha jednotlivé gény zostávajú neovplyvnené veľkosťou genómu. Na ovocnú mušku funguje to, že v podobnej forme sa 60% jej génov nachádza u ľudí. Podľa Max Planck Society, výskumnej organizácie so sídlom v Nemecku, sa okolo 75 percent génov, o ktorých je známe, že spôsobujú choroby u ľudí, vyskytuje aj v muchách. Drosophila vlastní viac ako 90 percent génov, ktoré môžu u ľudí vyvolať rakovinu.
druhy kvitnúcich hrušiek
Je to tiež plodný chovateľ; je veľmi ľahké vychovať generácie múch v malom boxe vo veľmi krátkom čase, rýchlosť, ktorá je rozhodujúca pri zaznamenávaní priebehu dedičnosti a extrapolácii týchto informácií na porozumenie génom. Keď štúdium génov pokročilo do fázy, keď sa s ním vedci začali pohrávať, aby vytvorili lepšie organizmy bez chorôb (eugenika), zistilo sa, že je tiež ľahké modifikovať genóm ovocných mušiek tak, aby študoval, ako genotyp (typ génu) mení fenotyp ( vonkajší vzhľad). Pokračovala teda asociácia Drosophily s genetikou.
Koľko vedcov na mušky získalo Nobelovu cenu od Morgana?
Medzi Morganovými študentmi, ktorí s ním pracovali v Fly Room, bol Herman Muller, ktorý získal Nobelovu cenu za objav, že gén ovocných mušiek je možné zmeniť žiarením. Muller mimochodom počas tretej ríše cestoval do Nemecka vo viere, že Berlín bude sídlom novej revolúcie v rozvíjajúcej sa vede genetiky a zblízka sledoval Hitlerove experimenty s eugenikou alebo zlepšovaním ľudskej rasy. George Beadle, ktorý spolu s Edwardom Tatumom získali v roku 1958 Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu za objav, že gény pôsobia tak, že regulujú určité chemické deje, bol tiež Morganovým študentom v Fly Room. V roku 1995 traja vývojoví biológovia- Edward B Lewis, Christiane Nusslein- Volhard a Eric F Wieschausovi - získali cenu za objavenie úlohy kľúčových génov vo vývoji embrya ovocných mušiek, ktoré tiež hrajú kľúčovú úlohu v embryonálnom vývoji človeka.
Cena za rok 2017 je ďalším dôkazom toho, ako sa juggernaut Drosophila uberá svetom genetiky