Δημοφιλείς Αναρτήσεις
Fruit fly: Το μικροσκοπικό αστέρι πίσω από πέντε βραβεία Νόμπελ στην ιατρική
Μια ματιά στη θεαματική καριέρα της Drosophila στη γενετική, το μικροσκοπικό έντομο που έχει σελίδες αφιερωμένες σε αυτήν στις ιστοσελίδες μερικών από τα πιο διάσημα πανεπιστήμια και ερευνητικά ινστιτούτα του κόσμου.
Το Drosophila melanogaster είναι ένας παραγωγικός κτηνοτρόφος και έχει σύντομο χρόνο γενιάς και ότι το γονιδίωμά του έχει μόλις τέσσερα ζεύγη χρωμοσωμάτων. Είμαι πολύ χαρούμενος για τη μύγα με φρούτα, ήταν η αντίδραση του Μάικλ Ρόσμπας στην είδηση ότι μοιράστηκε το Νόμπελ Ιατρικής 2017 με δύο άλλους. Η τριάδα πήρε το βραβείο για τη δουλειά της στο ρολόι του σώματος - κιρκάδιο ρυθμό.
Ο Ρόσμπας έχει λόγους να είναι ευχαριστημένος. Από την εποχή που ο Thomas Hunt Morgan, καθηγητής Ζωολογίας στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια άρχισε να εκτρέφει μύγες φρούτων στο εργαστήριό του σε μια προσπάθεια να κατανοήσει καλύτερα τον τότε άπιαστο μεταδότη κληρονομικών πληροφοριών - το γονίδιο - καλύτερα, η μύγα φρούτων (Drosophila melanogaster) ήταν μέσα από την ανακάλυψη άφθονων πληροφοριών για το γονίδιο, τη δομή, τη φύση, τη λειτουργία και τον ρόλο του σε διάφορες ασθένειες. Ο δρόμος ήταν γεμάτος Νόμπελ. Ο Μόργκαν πήρε ένα το 1933.
Μια ματιά στη θεαματική καριέρα της Drosophila στη γενετική, το μικροσκοπικό έντομο που έχει σελίδες αφιερωμένες σε αυτήν στις ιστοσελίδες μερικών από τα πιο διάσημα πανεπιστήμια και ερευνητικά ινστιτούτα του κόσμου.
Πώς ξεκίνησαν όλα;
Σε μια εποχή που ο κόσμος εξακολουθούσε να ανακαλύπτει τον Γκρέγκορ Γιόχαν Μέντελ, τον Αυστριακό μοναχό του 19ου αιώνα, ο οποίος, πολύ καιρό μετά το θάνατό του, θεωρήθηκε πατέρας της γενετικής, ο Μόργκαν, βιολόγος κυττάρων, απίστευτος στην αρχή του ισχυρισμού του Μέντελ ότι οι κληρονομικές πληροφορίες είναι που μεταδόθηκε μέσω μονάδων, ξεκίνησε την αναζήτησή του για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτές τις μονάδες. Άρχισε να εκτρέφει σκουλήκια περίπου το 1905.
μικροσκοπικό λευκό λουλούδι με κίτρινο κέντρο
Τσαμπιά με πολύ ώριμες μπανάνες κρέμονταν από μπαστούνια. Η μυρωδιά των ζυμωμένων φρούτων ήταν πανίσχυρη και μια ομίχλη από μύγες που είχαν ξεφύγει σηκώνονταν από τα τραπέζια σαν ένα βούινο πέπλο κάθε φορά που ο Μόργκαν κινούνταν. Οι μαθητές αποκαλούσαν το εργαστήριό του Fly Room. Aboutταν περίπου το ίδιο μέγεθος και σχήμα στον κήπο του Mendel - και με τον καιρό θα γινόταν ένας εξίσου εμβληματικός χώρος στην ιστορία της γενετικής, γράφει η συγγραφέας που κέρδισε την Pullitzer, Siddhartha Mukherjee, στο The Gene. (Ο ίδιος ο Μουκέρτζι είναι επίκουρος καθηγητής στην Κολούμπια και ιατρός για τον καρκίνο στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Κολούμπια.) Σε αυτό το δωμάτιο ο Μόργκαν ανακάλυψε για πρώτη φορά μια κοκκινομάλλα μύγα ανάμεσα σε ένα σμήνος με λευκά μάτια και εντόπισε μετάλλαξη ή αυθόρμητες γενετικές αλλαγές των ζώων. Είχε ήδη εντοπιστεί σε φυτά. Το Fly Room ήταν ο προκάτοχος πολλών τέτοιων σε όλο τον κόσμο για τα επόμενα χρόνια, καθώς η Drosophila διατήρησε την κατάστασή της στη γενετική παρά την τεράστια εξέλιξη της γνώσης σχετικά με τα γονίδια.
Ο Μόργκαν πήρε το Νόμπελ για τις ανακαλύψεις του σχετικά με το ρόλο που έπαιξε το χρωμόσωμα στην κληρονομικότητα.
Γιατί η Drosophila παρέμεινε η προτιμώμενη επιλογή των γενετιστών για περισσότερο από έναν αιώνα;
Υπάρχουν διάφοροι λόγοι, αλλά ο πιο σημαντικός ίσως είναι το γεγονός ότι το γονιδίωμα της μύγας των φρούτων έχει μόλις 8 χρωμοσώματα (τέσσερα ζεύγη) - οι άνθρωποι έχουν 46. Ως εκ τούτου, το γονιδίωμα της μύγας των καρπών είναι ευκολότερο να χαρτογραφηθεί και να κατανοηθεί ακόμη και αν η συμπεριφορά και η φύση του μεμονωμένα γονίδια παραμένουν ανεπηρέαστα από το μέγεθος του γονιδιώματος. Αυτό που λειτουργεί για τη μύγα φρούτων είναι ότι ένα εκπληκτικό 60% των γονιδίων της βρίσκεται στους ανθρώπους σε παρόμοια μορφή. Σύμφωνα με την Max Planck Society, έναν ερευνητικό οργανισμό που εδρεύει στη Γερμανία, περίπου το 75 % των γονιδίων που είναι γνωστό ότι προκαλούν ασθένειες στους ανθρώπους, εμφανίζονται επίσης στις μύγες. Η Drosophila κατέχει πάνω από το 90 τοις εκατό των γονιδίων που μπορούν να προκαλέσουν καρκίνο στους ανθρώπους.
Είναι επίσης ένας παραγωγικός κτηνοτρόφος. είναι πολύ εύκολο να μεγαλώσεις γενιές μύγες σε ένα μικρό κουτί μέσα σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, ταχύτητα που είναι καθοριστικής σημασίας για την καταγραφή της πορείας της κληρονομικότητας και την παρέκταση αυτών των πληροφοριών στην κατανόηση των γονιδίων. Καθώς η μελέτη των γονιδίων προχώρησε σε μια φάση όταν οι επιστήμονες άρχισαν να το κάνουν για να κάνουν καλύτερους ή απαλλαγμένους από ασθένειες οργανισμούς (ευγονική), διαπιστώθηκε ότι είναι επίσης εύκολο να τροποποιηθεί το γονιδίωμα της μύγας των φρούτων για να μελετηθεί πώς ο γονότυπος (τύπος γονιδίου) αλλάζει τον φαινότυπο ( εξωτερικές εμφανίσεις). Συνεχίστηκε έτσι η σχέση του Drosophila με τη γενετική.
Πόσοι ιπτάμενοι επιστήμονες έχουν κερδίσει το Νόμπελ από τον Μόργκαν;
Μεταξύ των μαθητών του Μόργκαν που είχαν εργαστεί στο Fly Room μαζί του ήταν και ο Χέρμαν Μίλερ, ο οποίος κέρδισε το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψή του ότι το γονίδιο της μύγας φρούτων θα μπορούσε να αλλάξει με ακτινοβολία. Ο Muller είχε ταξιδέψει στη Γερμανία κατά τη διάρκεια του Τρίτου Ράιχ με την πεποίθηση ότι το Βερολίνο θα ήταν η έδρα μιας νέας επανάστασης στην αναδυόμενη επιστήμη της γενετικής και είχε παρακολουθήσει από κοντά τα πειράματα του Χίτλερ με την Ευγονική ή τη βελτίωση της ανθρώπινης φυλής. Ο George Beadle, ο οποίος μαζί με τον Έντουαρντ Τάτουμ κέρδισαν το Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής το 1958 για την ανακάλυψή τους ότι τα γονίδια ρυθμίζουν ορισμένα χημικά γεγονότα ήταν επίσης μαθητής του Μόργκαν στο Fly Room, το 1995 τρεις βιολόγοι ανάπτυξης- Edward B Lewis, Christiane Nusslein- Volhard και Eric F Wieschaus - κέρδισαν το βραβείο για την ανακάλυψη του ρόλου των βασικών γονιδίων στην ανάπτυξη του εμβρύου μύγας φρούτων που παίζουν επίσης καθοριστικό ρόλο στην ανθρώπινη εμβρυϊκή ανάπτυξη.
Το έπαθλο του 2017 είναι μια ακόμη απόδειξη του τρόπου με τον οποίο κυριαρχεί το Drosophila juggernaut στον κόσμο της γενετικής