L'Università di ricercatori di Utah ha indicato che un gene della mosca di frutta è cruciale per la determinazione quando i giovani cominciano a maturare negli adulti e come la trasformazione inizialmente continua. La Comprensione del questo trattamento in esseri umani può contribuire a spiegare come i bambini adorabili diventano adolescenti sgarbati.
Quando il gene DHR4 è reso non valido, le mosche di frutta prematuramente cominciano la metamorfosi - maturazione da una larva acerba alla a sessualmente - adulto attivo. È la prima mutazione genetica trovata per causare la maturazione iniziale nelle mosche di frutta, secondo un nuovo studio nell'emissione del Venerdì 3 Giugno della Cella del giornale. Le mosche sono anormalmente piccole e muoiono poichè entrano nell'età adulta, a volte quando le loro teste non riescono ad emergere dai loro organismi.
“Abbiamo identificato un gene che è necessario affinchè l'animale progredisse con lo sviluppo giovanile normale a maturazione,„ diciamo l'Università di genetista Carl Thummel, l'autore principale di Utah dello studio. “Senza questo gene, la fase giovanile è accorciata ed entra presto nell'età adulta. L'animale poi muore perché il gene egualmente è necessario per maturazione continuata.„
Il trattamento è pertinente alla gente perché la metamorfosi dell'insetto è analoga alla trasformazione di un essere umano “da una fase giovanile e non riproduttiva ad un maturo, adulto sessualmente riproduttivo,„ dice Thummel, il professor della genetica umana all'università e ad un ricercatore con il Howard Hughes Medical Institute.
“I Nostri capretti restano dolci e circa 12 anni diretti svegli di vita e poi, improvvisamente, in risposta agli ormoni tiroidei e dello steroide ed ai loro ricevitori [molecole che aiutano gli ormoni per gestire i geni], cominciano questa trasformazione stupefacente negli adolescenti puzzolente, pelosi, a volte sgarbati, sessualmente maturi,„ aggiunge. “Come questo evento è cronometrato e come è controllato ad un livello [genetico] molecolare? Chiaramente c'è input genetico, poiché la sincronizzazione della maturazione varia fra le famiglie e le culture. Ma i meccanismi molecolari sono attualmente sconosciuti. Il Nostro studio rivolge questo problema facendo uso delle mosche di frutta, che hanno molti dei loro geni in comune con noi e che sono ideali per lo studio della genetica.„
Thummel dice che l'equivalente umano del gene della mosca di frutta DHR4 probabilmente non funziona lo stesso modo nella gente come fa in mosche. “Ma cose che possiamo studiare dettagliatamente nella mosca, come il ruolo di DHR4 nella maturazione, fornirà le nuove direzioni per la comprensione dei trattamenti male definiti in esseri umani, quale maturazione,„ dice. “Questo è stato indicato continuamente, dove la gente ha fatto gli studi nella mosca e più successivamente è stato indicato che i simili geni funzionano più o meno lo stesso il modo in esseri umani.„
Thummel ha studiato il ruolo del gene DHR4 con l'Università due di colleghi di Howard Hughes Medical Institute e di Utah - ricercatore postdottorale Kirst Re-Jones e Fuga di Geanette del tecnico di laboratorio - e con il genetista Jean Philippe Charles dell'Università di Borgogna a Digione, Francia.
Dall'Uovo alla Larva, alle Crisalidi ed all'Adulto - Eccetto Quando il Gene È Reso Non Valido
Lo sviluppo della mosca di Frutta comincia quando un uovo è fatto. Lo sviluppo Embrionale continua all'interno dell'uovo per 24 ore. Poi l'uovo cova in una prima larva. A 48 ore, la larva perde - tettoie la cuticola che forma il suo esterno o esoscheletro - e si trasforma in in una larva di secondo stadio. La larva perde ancora a 72 ore per trasformarsi in in una larva della terzo fase. A 120 ore - i cinque giorni dopo che l'uovo è stato fatto - la larva entra nella metamorfosi e si trasforma in “in un prepupa„ per 12 ore.
Poi “la testa schiocca dalla parte frontale dell'animale ed i sui lati ed ali prolungano,„ Thummel dice. “Ora è crisalidi vere, che è un adulto acerbo. Essenzialmente è un adulto,„ a meno che i sui organi continuino a formarsi mentre spende un altro i 3,5 giorni dentro il suo caso pupal, che è come un involucro plastico ma è fatto della cuticola dura. Allora i nove giorni dopo che l'uovo è stato fatto - la mosca adulta striscia dal caso pupal. Le mosche di Frutta hanno una durata della vita di due mesi.
“Gli Adolescenti sono molto pupal - vanno dentro il loro shell e si ritirano,„ Thummel dice. “Gli ormoni Steroidi assumono la direzione dei vostri capretti e guardano molto differenti e si comportano molto differente che hanno fatto precedentemente. Accade più rapido in insetti, ma passano con una trasformazione in molto lo stesso modo.„
DHR4 corrisponde al recettore ormonale 4. della Drosofila (il genere nome per le mosche di frutta). Il gene DHR4 porta le istruzioni ereditate affinchè le celle faccia la proteina DHR4, che è “un recettore ormonale nucleare.„ Ormoni come l'attaccatura del testoterone e dell'estrogeno a questi ricevitori, che a loro volta fissano ai geni nei nuclei delle cellule per passare i geni inserita/disinserita. I recettori ormonali Nucleari sono trovati in tutti gli animali, compreso le mosche e gli esseri umani e sono collegati a maturazione.
“Così concludendo che i ricevitori nucleari sono critici per la sincronizzazione dell'inizio di maturazione [in mosche] è una conclusione logica che potremmo estendere agli esseri umani,„ Thummel dice.
Thummel ed i colleghi hanno allevato le mosche di frutta in fiale che contengono un alimento gelatinoso fatto dell'agar, della farina di mais, della melassa e del lievito. Gli scienziati hanno reso non valido il gene DHR4 facendo uso di due metodi: tecnologia “knockout„ convenzionale e un più nuovo metodo in cui il gene “è stato fatto tacere.„
Mostrando che cosa è accaduto quando il gene è stato reso non valido, i ricercatori hanno determinato il gene normale ha due funzioni chiave: