DROSOPHILA MELANOGASTER, O FAPTURA MIRACULOASA

Drosophila melanogaster (musculita de fructe), denumita initial Drosophila ampelophila, este un organism eucariot de dimensiune mica (3,5-4 mm), dar totodata un model experimental de certa valoare stiintifica, datorita faptului ca acest organism ofera numeroase avantaje pentru evidentierea si studierea modului în care are loc transmiterea caracterelor ereditare de-a lungul generatiilor. Acest model experimental se bucura astazi de o deosebita atentie, ea fiind utilizata în diferite arii de cercetare stiintifica, precum analiza unor probleme legate de procesul de crestere si dezvoltare, diferentiere celulara, reglajul ciclului celular si în studierea diferitelor boli genetice. Printre numeroasele avantaje oferite de aceasta musculita de fructe se numara si aspectul legat de ciclul sau de dezvoltare, despre care vom vorbi în continuare. În general, producatorii de vinuri îsi pun întrebarea: cum este posibil sa apara un numar impresionant de mare de asa-zise „musculite betive” într-un interval de numai doua saptamâni, cât dureaza procesul de fermentatie al strugurilor pentru obtinerea vinului? În primul rând, aceasta miraculoasa faptura, care este musculita de fructe, poate fi întâlnita în toate locurile în care se produce un proces de fermentatie al fructelor, deoarece sursa principala de hrana a lor este drojdia rezultata în acest proces. Numarul mare de musculite care se formeaza este însusi rezultatul unui ciclu de dezvoltare (timpul în care apare o noua generatie) de 10-14 zile, interval care este conditionat de temperatura, în sensul ca la o temperatura constanta de 25C ciclul de dezvoltare este de 10 zile, în timp ce la o temperatura mai mica de 25C ciclul lor de dezvoltare este cuprins între 11 si 14 zile. În cadrul acestui ciclu de dezvoltare se parcurg mai multe stadii în care se petrec o serie de transformari morfologice si functionale într-un timp scurt.

1

Astfel, ovocitele sunt depuse de catre femelele adulte, printr-un fenomen denumit ovipozitie. În interiorul ovocitului fecundat are loc dezvoltarea embrionara (embriogeneza), care dureaza aproximativ 24 de ore la 25C si 40 de ore la 18C. Apoi, din ovocite eclozeaza larvele de stadiul I (cu aspect de viermisori), care se mentin în acest stadiu o zi, dupa care napârlesc si se formeaza larvele de stadiul II, care rezista tot o zi, dupa care acestea napârlesc din nou, îsi schimba cuticula si se transforma în larve de stadiul III. Acestea sunt cele mai mari larve, chiar mai mari decât adultul, ajungând la 4-5 mm. Larva de stadiul III rezista 1-2 zile, dupa care iese din substratul respectiv nutritiv, cautând un loc cu umiditate scazuta, unde are loc mai întâi transformarea sa în prepupa si apoi în pupa. Ceea ce este uimitor este faptul ca, în interiorul pupei, organismul fostei gazde este distrus, cu exceptia unor grupuri mici de celule numite celulele imaginale, care sunt grupate în structuri numite discuri imaginale, din care se vor forma într-un interval de 4 zile organele viitorului adult. Înseamna ca aceste celule larvale sunt determinate genetic, astfel ca ele intra într-o moarte celulara dirijata (apoptoza), sub control genetic având loc distrugerea celorlalte celule ale larvei, care constituie, de fapt, rezerva de hrana pentru celulele imaginale, permitând realizarea pasului de trecere de la stadiul de larva la formarea adultului în interiorul pupei. Din pupa are loc emergenta adultului, care dupa maxim o zi este apt de reproducere. Desfasurarea rapida a acestor etape ale ciclului de dezvoltare este numai unul din numeroasele avantaje care au atras atentia cercetatorilor pentru a întreprinde studii pe musculita de fructe, studii care au luat o mare amploare si care sunt încununate si cu descifrarea unor mecanisme moleculare neelucidate pâna acum. Christiane Nusslein Volhardt si Eric Wieschaus au realizat numeroase cercetari de nivel celular si molecular pe embrioni de Drosophila melanogaster cu rezultate remarcabile, prin studierea expresiei unor gene a caror activitate functionala s-a dovedit a avea implicatii în procesul de crestere si dezvoltare. Datorita aportului lor deosebit la elucidarea unor aspecte de genetica dezvoltarii la musculita de fructe, ei au fost distinsi cu Premiul Nobel în anul 1995.

Marian Graur

2