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UNIVERSIDAD EL BOSQUE PROGRAMA DE BIOLOGIA LABORATORIO DE GENETICA CARACTERISTICAS GENERALES DE Drosophila melanogaster KEVIN LILIAN PEREZ PARRA FEBRERO 7 DEL 2014 ________________________________________________________________________________________

INTRODUCCIÓN Drosophila melanogaster también llamada mosca del vinagre o mosca de la fruta, es una especie de díptero braquícero de la familia Drosophilidae. Recibe este nombre debido a que se lo encuentra alimentándose de frutas en proceso de fermentación tales como manzana, cambur, uva, etc.El género Drosophila se utiliza de forma generalizada en los laboratorios de genética, de hecho ha sido uno de los primeros organismos cuyo genoma ha sido secuenciado por completo. Que las moscas de la fruta se utilicen para estos fines no es fruto de la casualidad. Este pequeño organismo es en extremo prolífico y fácil de mantener; se alimenta casi de cualquier materia vegetal fermentada, y no necesita unos cuidados especiales. Por otro lado, su ciclo vital es muy corto, con lo que resulta sencillo comprobar rápidamente el resultado de cualquier experimento donde se utilice.

OBJETIVOS 1. Identificar el proceso por el cual se logran “dormir” a los individuos del genero Drosophila para ser estudiados y diferenciados. 2. Determinar las características morfológicas y estructuras importantes de Drosophila melanogaster. 3. Comparar las diferencias anatómicas entre macho y hembra.

MARCO TEORICO

Dominio Eukaria Reino

Animalia

Filo

Arthropoda

Clase

Insecta

Orden

Diptera

Familia Drosophilidae Genero Drosophila

Drosophila melanogaster Especie

http://insolitanaturaleza.blogspot.com/2013/06/mosca-del-vinagre-o-mosca-de-la-fruta.html

El género Drosophila contiene unas 2000 especies, bastante diversas en cuanto a hábitat, morfología, comportamiento, etc. Entre ellas la más conocida es Drosophila melanogaster, que es una de las especies más estudiadas. Su genoma fue secuenciado en el año 2000 (fue el 2º organismo eucariota que se consiguió obtener tras C. elegans) y actualmente están llevándose a cabo las secuenciaciones del genoma de otras 20 especies del género. Se trata de un género parafilético, que se divide en 2 subgéneros: Drosophila y Sophophora. En este último se encuentra el grupo Melanogaster, incluyéndose en él la mayoría de las especies que se usan en este estudio. Están distribuidos por todo el mundo, en hábitats tan variados como desiertos, ciudades, bosques, zonas alpinas, pero la mayoría de especies se encuentra en zonas tropicales.

MORFOLOGÍA En la gran mayoría de los trabajos con Drosophila melanogaster, se utilizan sus características morfológicas como el tipo, la forma y/o la disposición de sus estructuras. En particular, en los estudios genéticos resulta indispensable conocer de una manera general la morfología externa del adulto, para poder distinguir las características que presentan las moscas de ambos sexos o las que han sido afectadas por mutaciones. Cabeza, en la estructura de los insectos la cabeza se forma por seis segmentos: Labrum, clipeus, antenal-ocular, mandibular, maxilar, labial.En la cabeza se encuentra sobre todo los órganos de los sentidos. La parte frontal está completamente formada por el tercer segmento antenal-ocular. Los ojos compuestos son relativamente grandes, están separados con amplitud y son del mismo tamaño y forma en los dos sexos, presentas zetas pequeñas y rígidas que surgen de cada ángulo de unión de las aproximadamente 800 omatidias que los conforman. Entre los ojos están las antenas, que se encuentran muy cercanas entre sí, y está formadas por seis segmentos: los tres primeros son muy pequeños, en el segundo aparecen cerdas alargadas de varios tamaños y en el tercero constituye una estructura bulbosa. En la región ventral de la cabeza se encuentran las partes bucales: el labrum y el clipeus, que estas altamente modificadas con respecto al plan general de los insectos ya que forman un aparato chupador o proboscis. No presentan mandíbulas. En la cabeza también se encuentran numerosas cerdas muy grandes, designadas por términos derivados de sus posiciones. Tórax, el concepto convencional del tórax asume que las paredes de cada segmento involucran transversalmente una placa dorsal, una lateral en cada lado entre las alas y la base de las patas, y en una placa ventral entre las bases de las patas. Todos los segmentos del tórax se encuentran casi fusionados formando una caja casi sólida. http://licenciadosupc.blogspot.com/2010/11/experimento-dedrosophila-melanogaster.html

El prototorax por si mismo es muy reducido y sólo sirve de soporte para el primer par de patas. La posición dorsal o notum es exclusivamente un collar estrecho que se extiende a través del tórax, está fusionando posteriormente con el mesonotum y lateralmente con los elementos

pleurales de su propio segmento, separados por un pliegue.Los esternitos dos pequeñas placas ventrales que separan las coxas de las patas. Los grandes pelos del tórax ocupan una posición casi definitiva y fija, están formados por dos tipos de células, tricogénitas y termogénitas con función nutricional y sensorial respectivamente. Las setas dorsocentrales, los postalares y los estructurales son importantes fenotípicamente. Los segmentos desde donde aparecen las alas están estrechamente unidos y son llamados pterotórax. Se presentan un marcado alargamiento del mesotórax y una reducción del metatórax, por lo que las alas mesotorácicas tienen la función totak del vuelo, mientras que las alas metatorácicas se han reducido a los halterios que funcionan como órganos de equilibrio. Estos se dividen en tres partes: una porción basal, una porción media y una porción apical. Abdomen, en ambos sexos la segmentación ha sido modificada por desarrollos secundarios, de manera que el número primitivo de segmentos es difícil de encontrar, sin embargo, situados en la membrana pleural y cercanos al margen ventral de los terguitos. En ambos sexos falta el esternito del primer segmento abdominal. La hembra muestra ser más generalizada; el 8° segmento no tiene espiráculos ni esternito definido. Después de este solo se encuentra un pequeño segmento donde aparece el ano, la abertura genital se encuentra entre los segmentos 8° y 9°. En el macho la situación es complicada. El 7° segmento desaparece aparentemente y queda representado sólo por el espiráculo y el 8° sólo por una placa pequeña en cada lado, el 9° está fuertemente modificado, muestra un terguito muy grande y un eternito muy pequeño y el 10° se encuentra representado por un par de placas situadas al lado del ano.

CARACTERISTICAS QUE DIFERENCIAN HEMBRA Y MACHO EN ADULTOS

http://rodriguez-drosophila.blogspot.com/

Existen diferencias entre los individuos masculinos y femeninos, lo que permita distinguirlos unos entre otros. La punta del abdomen es elongada en la hembra y redondeada en el macho. Después de cierto tiempo, el abdomen de las hembras se distiende debido a los huevos en maduración que contiene; las moscas de este sexo se reconocen por esto a golpe de vista. En muchos stock,

incluyendo el tipo salvaje, las marcas más oscuras sobre los segmentos abdominales tiene una distribución suficientemente distintas en cada sexo como para permitir su separación sin necesidad del microscopio. El abdomen de la hembra contiene siete segmentos visibles; mientras que el macho contiene solamente cinco. Los machos poseen los llamados peines sexuales, un cepillo de aproximadamente diez fuertes setas negras en la articulación basal del tarso del primer par de patas. Mediante estos caracteres, es posible distinguir el macho de la hembra, ya por inspección visual o, en casos dudosos, con la ayuda de lentes de poco aumento. También se toma en cuenta la pigmentación abdominal como criterio de diferenciación entre machos y hembras, pero para esto hay que tener mucho cuidado debido a que en moscas que no están totalmente desarrolladas esta pigmentación no es total, por lo cual puede

CICLO DE VIDA D. melanogaster tiene una metamorfosis completa. Su ciclo biológico, desde la fecundación hasta llegar a adulto, pasa por los estados de huevo-larva-pupa-imago. El desarrollo embrionario tiene lugar en el huevo, tras la fecundación y formación del cigoto. La duración de los estadios puede variar en función de un gran número de factores, de los cuales el más importante es la temperatura. La exposición continua a temperaturas superiores a 30ºC puede provocar la esterilización y muerte de las moscas, además de producir efectos sobre el fenotipo, o variaciones en la penetración o expresividad de determinados genes. Así Forero A, 2014 Forero A, 2014 mismo, las temperaturas inferiores a 20ºC hacen decrecer la viabilidad de las moscas y prolongan el ciclo biológico. Una hembra puede empezar a depositar los huevos desde el segundo día después de emerger, y podrá estar poniendo huevos durante 10 días aproximadamente, tiempo tras el cual puede haber depositado alrededor de 400 – 500 huevos. El huevo depositado es de forma ovoide, cubierto por una fuerte membrana quitinosa, “corion”, con la cara dorsal más aplastada que la ventral, que es redondeada. La superficie del corion presenta unas marcas o relieves hexagonales. El huevo tiene un tamaño aproximado de 0,5 mm. De su parte anterior se proyectan dos palas, a modo de remos, cuya función es la de hacer de flotadores para prevenir el hundimiento del huevo en la superficie semilíquida en que es depositado. Terminado el desarrollo embrionario emerge del huevo una pequeña larva de gran movilidad, blanca segmentada, con una piezas negras en su región anterior,

que son las mandíbulas. En las regiones anterior y posterior tiene un par de espiráculos de función traqueal. La larva sufre dos mudas hasta alcanzar el tamaño del adulto; cada periodo entre mudas se denomina “estadio larvario”. El cambio se produce cuando se rasga la piel del anterior estadio y sale una larva un poco mayor. El primer estadio larvario es el periodo comprendido entre la eclosión y la primera muda; el segundo estadio larvario comprende el periodo entre las mudas primera y segunda, y el tercer estadio larvario transcurre desde la segunda muda hasta la inmovilización de la larva para dar lugar a la pupa; en este estadio larvario la larva llega a alcanzar una longitud de 4,5 mm o incluso mayor, dependiendo de la cantidad de alimento y la temperatura de desarrollo larvario. La larva en el tercer estadio cambia sus espiráculos por las antenas púpales, y un poco después se va inmovilizando y acortando su longitud, la cutícula se oscurece y fortalece formando el “puparium”. A http://www.datfreak.org/datos/categorias/seresvivos/invertebrados/ esta prepupa se le puede considerar también como el cuarto estadio larvario, que termina en una muda y posterior eclosión del imago. A partir de entonces comienza el periodo de “pupa” o “crisálida”, en el que se producen cambios histolíticos para dar lugar a los tejidos del adulto. Las estructuras d que surgen van tomando la forma y el color del adulto según va avanzando el estado de pupa. Si el medio en el que se desarrolla el animal está a 25 ºC entonces, entre el cuarto y quinto día de la vida pupal se rasga el puparium y surge el individuo adulto. La Drosophila recién emergida es de color claro y tiene la pigmentación normal del adulto. La longevidad del adulto puede alcanzar un mes o más. Los machos suelen vivir menos tiempo que las hembras.

Forero A, 2014

PROCEDIMIENTO

1. Preparar la cámara aplicando dos o tres gotas de éter en el algodón que se encuentra en la tapa de la cámara y tapar bien. 2. Coger el cultivo de Drosophila y golpearlo un par de veces con el objetivo de bajar las moscas a la parte inferior del tarro. 3. Colocar el embudo en el tarro donde esta el cultivo y se tapa la parte posterior con el dedo para evitar la salida de alguna mosca. 4. Se le da la vuelta al tarro y se coloca el otro extremo del embudo dentro de la cámara 5. Se retira el tarro con el cultivo y se tapa muy bien con el algodón. 6. Se le dan un par de golpes a la cámara de tal manera que las moscas que quedan en el embudo caigan. 7. Se tapa la cámara con la tapa y se espera de uno a dos minutos a que el éter haga efecto sobre las moscas. 8. Se prepara una tapa adicional con un par de gotas de éter. 9. Se retiran las moscas al estereoscopio para ser observadas. 10. Luego de la observación se retiran del estereoscopio y se introducen en el cementerio (tarro con agua y alcohol).

Forero A, 2014

Forero A, 2014

Forero A, 2014

MORFOLOGIA ENCONTRADA EN HEMBRAS Y MACHOS

MACHO, presenta peine sexual y un color más oscuro en la estructura genital.

Forero A, 2014

HEMBRA, se observa una estructura genital con un color más claro y sin peines sexuales.

Forero A, 2014

HEMBRA, se observa que en la estructura sexual comienza a emerger un huevo.

Forero A, 2014

BIBLIOGRAFIA

 Brusca, R. (2000).INVERTEBRADOS. Madrid: Editorial consultoria.  DROSOPHILA Y OTROS INSECTOS EN LA INVESTIGACION GENETICA (2014, 4 de febrero) recuperado de: http://www.seaentomologia.org/PDF/BOLETIN_20/B20-038-401.pdf  LAS MOSCAS DE LA FRUTA (2014, 4 de febrero) recuperado de: http://www.lamarabunta.org/videos/cria%20de%20drosophila%20por%20miguel%2 0guerrero(seca).pdf  PRINCIPIOS DE LA GENETICA MENDELIANA (2014, 4 de febrero) recuperado de: http://ecofisiologia.files.wordpress.com/2009/08/genmendelianapuntesene2004.pdf