Drosophila melanogaster kao model organizam za definiranje genetike

Drosophila melanogaster kao model organizam za definiranje genetičke osnove biološkog oscilatora Leona Biloš Kovačić1, Leon Lenuzzi Šuper 2, Matej Kraljević3, Karlo Vulić4, Nina Ribarić5 13. Summer School of Science, Višnjan 2018. razred Gimnazija Lucijana Vranjanina, Zagreb, HR 2 2. razred Gimanzija Karlovac, HR, 3. razred Poljoprivredna i veterinarska škola Osijek, HR 17. Godišnja konferencija 44. razred Srednja škola I. Kršnjavoga, Našice HR 5 4. razred Gimnazija i strukovna škola J. Dobrile, Pazin, HR ISP: Korak u nauku, 2018. UVOD REZULTATI Biološki oscilator ili cirkadijani sat (CS) je dnevni ritam izmjene fizioloških i bihevioralnih karakteristika svih živih bića, uvjetovan izmjenom dana i noći uz period od oko 24 sata. Genetska podloga CS Drosophile melanogaster ili vinske mušice je translacijsko-transkripcijska povratna sprega između gena period (per), timeless (tim), cycle (cyc) i Clock (Clk). A) Ritmičnost per 01 mutant divlji tip mušica Canton. S 8 AM 12 sati dan 12 sati noć 8 PM 8 AM 8 AM 12 sati dan 8 PM 12 sati noć 8 AM 1 dan DN 2 dan KT 3 dan KT per. S mutant 8 AM 12 sati dan 8 PM per. L mutant 12 sati noć 8 AM 8 AM 12 sati dan 8 PM 12 sati noć 8 AM 1 dan DN Slika 1. Cirkadijani sat kod Drosophile melanogaster. CILJ ISTRAŽIVANJA 3 dan KT B) Period aktivnosti Slika 2. Mutacije gena period. dulji period kraći period 20 15 10 5 ARITMIČNE divlji tip 1 mušica Canton. S DN per. L mutant 4 per. S mutant 3 per 012 mutant KT C) Broj novo izleženih mušica 60 broj izleženih mušica DAMS (DROSOPHILA Actogram. J ACTIVITY MONITORING SYSTEM) - aktogrami prikaz aktivnosti - trajanje perioda aktivnosti 25 0 MATERIJALI I METODE A) RITMIČNOST I PERIOD AKTIVNOSTI jednaka duljina perioda 30 duljina perioda/sati Kako bi se potvrdilo da je gen per dio CS mušice upotrijebljeni su mutanti u per genu te im je praćena ritmičnost i trajanje perioda aktivnosti u prisustvu izmjene dana i noći (DN) te u uvjetima konstantne tame (KT). Rezultati ritmičnosti i trajanja perioda u uvjetima KT su korelirani s brojem novo izleženih mušica. 2 dan KT divlji tip mušica Canton. S wt 50 per 01 mutant per 01 40 per. S mutant per. S 30 per. L mutant 20 10 0 9 1 dan DN uvjeti, 2 dana KT uvjeti B) BROJ NOVO IZLEŽENIH MUŠICA ODRASLA JEDINKA KUKULJICA KULTIVACIJSKA VIALICA 1 dan KT uvjeti – skupljanje mušica svaka 3 sata 12 15 18 21 24 3 6 9 sati / h ZAKLJUČAK Za testiranje CS pokuse je potrebno provoditi u uvjetima KT jer u uvjetima DN sve testirane skupine pokazuju ritmičnost i jednaku duljinu perioda. per gen je dio CS mušice i ovisno o lokaciji točkaste mutacije unutar genske sekvence per gena mušice mogu biti: aritmične per 01, s produljenim per. L ili s kraćim per. S periodom. LITERATURA Konopka RJ, Benzer S. 1971. „Clock Mutants of Drosophila melanogaster. ” Proc. Nat. Acad. Sci. USA 68 (9): 2112 -2116. Rosato E, Kyriacou CP. 2006. „Analysis of locomotor activity rhythms in Drosophila. ” NATURE PROTOCOLS 1 (2): 559 -568. Allada R, Chung BY. 2010. "Circadian organization of behavior and physiology in Drosophila. " Annu Rev Physiol. 72: 605 -624.