Informe de investigación. Drosophila melanogaster. Integrantes: Cristóbal Arochas B. Michelle Romero P. Curso: IV°B Profesor: Alana Aravena Objetivos. O. General: observar genes homeoticos y las mutaciones en una mosca de la fruta. O. Especifico 1: reconocer mediante la observación la estructura externa e interna de la mosca de la fruta. O. Especifico 2: usar instrumentos de laboratorio para trabajos de investigación. Introducción. Los genes homeóticos son aquellos genes que están encargados de la ubicación de los órganos en el eje anterior-posterior. Estos genes pueden verse alterados gracias a las mutaciones, las cuales se reflejan con anormalidades físicas en un organismo (este caso la mosca de la fruta). Un gen homeóticos actúa como “jefe” a los genes subordinados, estos últimos son aquellos que siguen las órdenes de los genes jefes respecto a la posición de los órganos. El desarrollo embrionario es la etapa en que se desarrolla la creación de vida, en el caso de la Drosophila su desarrollo es bastante rápido así como también su tiempo de vida. Es en esta etapa donde se producen las mutaciones que afectan genéticamente a la mosca Drosophila. ¿Por qué se trabaja con estos insectos? Las moscas Drosophila son comparados con los humanos porque estos insectos comparten origen evolutivo con los humanos, es decir, comparten genes homeóticos. Estos genes se ubican en la misma posición cromosómica, se van a expresar los mismos genes. Marco Teórico. Las moscas de la fruta son utilizadas para trabajos de investigaciones y experimentos desde 1906. La razón de porque han sido utilizadas por tanto tiempo es porque, además de poseer igual ubicación de genes homeoticos que los humanos, ofrecen grandes ventajas tales como: 1. Tamaño adecuadamente proporcional al trabajo en el laboratorio. Esto quiere decir que son bastante grandes como para ver sus características mutantes, y lo suficientemente pequeñas como para su fácil manejo. 2. Se reproducen de manera rápida. Esto ayuda a crear estudios estadísticos respecto a una mosca en relación a la gran población. 3. Su tiempo de vida es relativamente corto. Esta es una gran ventaja puesto que no es complicado el después del trabajo deshacerse de plagas ni grandes sobrepoblaciones. (Mejía, L.) Sin embargo, las melanogaster no son la única especie de Drosophila que existe, también existe la especia Drosophila funebris. Esta especie no es mejor que la melanogaster ya que tarda más tiempo en llegar a la adultez y es más complicado de criar en masa. La única condición que funebris tiene por sobre de melanogaster es su mayor tamaño, lo cual no es muy relevante ni preponderante. (Guerrero, M.) Tienen 4 etapas de vida, de las cuales 1 (larva) se subdivide en 3 subdivisiones (estadíos). Su ciclo de vida en el que evolucione de huevo – larva – pupa – adulto dura 10 días y cuando la mosca ya es adulta vive en promedio 37, o sea la mosca vive aprox. 47 días en total. Pero este ciclo depende de las temperaturas en que la mosca se encuentre en su desarrollo. No se puede exponer a t° mayores o iguales a 30°C, esto las esterilizaría e incluso las mataría. Si se expone a t° de 20°C su ciclo de vida aumenta a 15 dias, y si esta es expuesta a 10°C su ciclo duraría 57 días. (Mejía, L.) Conseguir moscas de la fruta es bastante fácil puesto que se pueden conseguir desde nuestra casa, basta con dejar un medio expuesto en el que las moscas puedan depositar sus huevos. Para crear este medio se puede dejar un plátano molido expuesto al aire libre, esto atraerá a las moscas y al cabo de unos cuantos días se reproducirá y depositara sus huevos. Luego para crear un cultivo se necesita prepara una papilla la cual servirá de alimento y medio a las moscas. Para crear esta papilla existen recetas básicas las cuales se pueden hacer hasta con elementos caseros básicos, tales como vinagre, plátano, levadura, etc. Para mantener un buen cultivo y tener una buena cantidad de moscas (60-70) se debe mantener una buena papilla, los hongos y ácaros actúan como agentes degradantes que infectan y dañan la papilla, y con esto el cultivo de moscas. (Guerrero, M.) Figura N°1. Cultivo de la tercera semana ya hecho con especímenes de Drosophilas dentro. Las mutaciones homeoticas revelan que hay genes que establecen las posiciones de estructuras del organismo. Estas mutaciones constan del fallo de la posición de estructuras por el reemplazo, es decir, estructuras que se ubican en otra posición o que ocupan el lugar de otra. (Zurita, M.) Montaje experimental. Materiales utilizados: a) Vasos plásticos. b) 1 Plátano. c) Viruta. d) Alusa. e) Papilla. Esta fue preparada con vinagre, plátano, levadura, azúcar, agua y puré de papas. 1. Primera semana: las moscas fueron traspasadas desde el medio en el que fueron capturadas, hasta el cultivo. Para el cultivo se creó una papilla que sirva como alimento para las moscas. 2. Segunda semana: las moscas fueron dormidas con éter etílico para luego algunas sean extraídas del cultivo y observarlas en el microscopio. 3. Tercera semana: en esta semana las moscas de nuevo fueron dormidas para luego extraerlas y que sean observadas. Esta vez la observación fue más exhaustiva, sin embargo se registraron resultados en relación a las observaciones hechas. 4. Cuarta semana: aquí ya se realizaron los respectivos registros de los resultados obtenidos de las observaciones en el microscopio moscas. Resultados. 1. Primera semana: se observó la estadía de las moscas en su nuevo medio, en donde se empezaron a alimentar de la papilla. 2. Segunda semana: se vio un gran aumento en la población. Al haber ya una gran población se observaron moscas en sus ciclos de vida (huevo, larva, pupa y adulta). Figura N°2. Ejemplar siendo observado. 3. Tercera semana: se observó un mayor aumento considerable en la población (ver Imagen N°1). Al momento de ver moscas en el microscopio se notaron mutaciones presentes en las moscas. Figura N°3. Observación de las Drosophilas. 4. Cuarta semana: Tabla 1. Resultados de las observaciones a las Drosophilas melanogaster. Espécimen 1 Espécimen 2 Espécimen 3 Espécimen 4 Espécimen 5 Ojos Brown Cuerpo ébano Ojos Sepia Alas Apterous Ojos Brown Cuerpo Sable Ojos Brown Tipo Silvestre Ojos Purple Cuerpo Tan Venación normal Venación normal Alas normales Color de Forma de ojos cuerpo Tan Lobe Análisis y discusión. Al comienzo del experimento se comentó el rápido ciclo de reproducción de las Drosophilas melanogaster, pero al transcurso de una semana desde la captura de nuestros especímenes de estudio, la cantidad superaba aproximadamente el triple (considerando huevos, larvas y pupas), es decir, la cantidad de moscas inicial, siendo esta última cantidad de 4, al momento de visualizar los resultados de la primera semana identificamos a lo menos 20 especímenes vivos, entre ella algunas adultas. Se establece como una de las características de las melanogaster el rápido crecimiento (un factor de porque se utiliza para experimentos e investigaciones), lo cual es favorable si está a temperaturas adecuadas para su desarrollo. A pesar de esto fue sorprendente su crecimiento exponencial representado a lo largo de las cuatro semanas que duro este experimento. Sin embargo, realzando el punto anterior respecto a las temperaturas adecuadas para su desarrollo, durante la última semana de investigación identificamos una disminución en el ciclo de reproducción, ya que la cantidad de seres vivos de nuestra muestra apenas superaba la cantidad que presenciamos durante la tercera semana de investigación, esto debido a que los especímenes fueron expuestos a temperaturas menores a las adecuadas para ellos y, sumando el corto ciclo de vida que poseen, se provocó esta disminución en el crecimiento exponencial que se presumía al iniciar las observaciones. Conclusión. Los genes homeoticos presentes en las Drosophilas melanogaster determinan la ubicación de sus extremidades. En este trabajo de investigación no se observaron este tipo de mutaciones, sin embargo se visualizaron otras mutaciones dentro de las características físicas de cada melanogaster (no todas presentaron mutaciones). Resulta un hecho impresionante el observar y percatarse que de 4 moscas surgió una gran población y, con amplia diversidad. Esto se debió a lo estudiado anteriormente, como funciona un ciclo celular de una especio de Drosophila a condiciones adecuadas. Un ejemplo de esto sería una mosca con características “normales”, de ojos Brown, venación normal y cuerpo sable. La cual poseía las características más aproximadas a una mosca de tipo silvestre, estas últimas son establecidas como “normales” dentro de las melanogaster. Un ejemplar de cuerpo ébano ya sería un espécimen con características diferentes que ya reflejan la diversidad presente en la gran población y corresponden a las mutaciones en sus características. El cuerpo ébano en una mosca es la característica en que el cuerpo de esta es de un tono oscuro, lo cual es anormal considerándolo en una especie en la que la tonalidad predominante es amarillo/claro. Ahora bien siendo las de cuerpo ébano con los primeros especímenes mencionados a pesar de que tienen características diferentes, comparten ascendencia y corresponden a una misma especie. Esto hace referencia al concepto de población, la cual como ya fue mencionado anteriormente (en este caso) posee una gran variabilidad. Bibliografía. Mejía, L. (Sin especificar). Características y ciclo de vida de la mosca de la fruta. Sin especificar: Fausac. Pp. 1-4. Guerrero, M. (Sin especificar). Las moscas de la fruta. Madrid, España: Revista de la Seca N°1. Pp. 17-23. Zurita, M. (2002). Los Genes Homeóticos y el desarrollo de la mosca de la fruta. México: Ciencias 65 Enero. Morata, G. (2001). La historia de los genes homeóticos. España: Arbor. Pp. 229246.
