Universidad de Guanajuato Divisin de Ciencias Naturales y Exactas Mutaciones Morfolgicas en Drosophila melanogaster

Alumnos: Catalina Porras Dorantes Juan Carlos Fonseca Mata

Universidad de GuanajuatoDivisin de Ciencias Naturales y Exactas

Mutaciones Morfolgicas en Drosophila melanogaster

http://www.flickr.com/photos/max_westby/54275159/Mutaciones MorfolgicasUna mutacin es una modificacin en la informacin gentica de un organismo.Las mutaciones morfolgicas son aquellas que modifican la morfologa, es decir, su forma o disposicin corporal normal.

http://www.flickr.com/photos/mr-dmx/Drosophila melanogsterLa Drosophila melanogaster, desde el punto de vista gentico, es el eucarionte mejor estudiado.Ventajas para su uso en la investigacin:- Ciclo de vida corto (10-12 das a 25 C)- Distincin clara entre cada una de las fases de su ciclo de vida.- Se conoce su morfologa larvaria, se sabe qu parte de sta desarrollar determinado rgano en el adulto.- Presentan dimorfismo sexual.- Requiere poco espacio.- Nmero cromosmico bajo (2n=8)- 60% de sus genes son homlogos con el humano.

Curtis, Helena et al. Biologa. 7ma edicin. Editorial Panamericana. Buenos Aires, 2007. Pgina: 291.

La D. melanogaster posee 4 pares de cromosomas

http://robertsaunders.org.uk/index.php?option=com_content&view=article&id=181:in-the-journals-polytene-chromosomes-and-the-evolution-of-drosophila&catid=34&Itemid=178MutacionesTipos de Mutaciones:

Mutaciones Monognicas: Alteracin de un gen que modifica la naturaleza o cualidades de un rgano (patas, alas, ojos, etc.)

Mutaciones en Genes Hometicos: Alteracin de genes que controlan la expresion en tiempo y lugar de tales genes. Determinan la localizacin de los rganos.Mutaciones MonognicasMutaciones85 genes mutantes fueron encontrados por el equipo de Thomas H. Morgan. El hallazgo permiti el publicacin del libro El mecanismo de la herencia mendeliana, el primero en anunciar la validez general de la base cromosmica de la herencia.

MUTANTENOMENCLATURAPARTE DEL CUERPO AFECTADAYellowYCuerpo amarilloWhite eyesWOjos blancosCarmine eyesCmOjos CarmnVermillion wingVOjos BermellonMiniature wingMAlas MiniaturaForked bristiesFQuetas en forma de tenedorBar eyesBOjos en forma de barraHeloutHoAlas extendidas en 45Dumpy wingDpAlas regordetasCinnabar eyesCuOjos color cinabrioVestigial wingVgAlas vestigiales (gen letal)Brown eyesBwOjos pardosSepia eyesSeOjos color sepiaHairlessHSin quetas o pelosEbony bodyECuerpo color banoEyelessEyOjos reducidos a la mitadJauntiJAlas con extremos dobaldos hacia arribaMapa gentico del cromosoma 2 de Drosophila melanogaster.

Watson, James D. et al. Biologa Molecular del Gen. 5ta edicin. Editorial Panamericana. Madrid, 2008. Pginas:17.** Imgenes tomadas de http://bancodemoscas.fciencias.unam.mx/ (4 de marzo de 2013)Mutaciones en los ojosMutaciones en el color de ojosNombre: whiteCromosoma: 1Gen: wFuncin: Biosntesis de ommocromos y pteridinasTipo: Ligado al sexo

Nombre: sepiaCromosoma: 3Gen: seFuncin: Biosntesis de pteridinaTipo: Autosmico recesivo

Nombre: vermilionCromosoma: 1Gen: vFuncin: Quinurerina, enzima clave en la sntesis de ommocromos.Tipo: Ligado al sexo

Nombre: scarletCromosoma: 3Gen: stFuncin: Biosntesis de ommocromos.Tipo: Autosmico recesivo

Mutaciones en la forma de ojosNombre: eyelessCromosoma: 4Gen: toyFuncin: Morfogenesis del cerebro; desarrollo de ojos y antenas; desarrollo de ocelos.Tipo: Autosmico

Nombre: lobeCromosoma: 2Gen: LFuncin: Regulacin negativa de apoptosis; desarrollo de ojos y antenas.Tipo: Autosmico

Nombre: barCromosoma: 1Gen: BFuncin: Regulacin de la transcripcin del promotor de la RNA polimerasa II; desarrollo de las patasTipo: Ligado al sexo

Nombre: moirCromosoma: 3Gen: MeFuncin: DesconocidaTipo: Autosmico

Mutaciones en las AlasNombre: vestigialCromosoma: 2Gen: vgFuncin: morfognesis de rganos postembrionarios. Desarrollo muscular a nivel de pupa.Tipo: Autosmico

Nombre: apterousCromosoma: 2Gen: apFuncin: Desarrollo de las alas en etapa postlarvaria; desarrollo de musculatura lateral en etapa larvaria.Tipo: Autosmico

Mutaciones en el tamao de las alas

Nombre: wrinkledCromosoma: 3Gen: WFuncin: Regulacin de la apoptosis y morfognesis de las alas.Tipo: Autosmico

Nombre: curlyCromosoma: 2Gen: CyFuncin: Desarrollo de musculatura lateral en la larva; morfognesis del disco imaginal de las alas en etapa larvaria.Tipo: Autosmico

Mutaciones en la forma de las alas

Mutaciones en el cuerpoNombre: ebonyCromosoma: 3Gen: eFuncin: Regulacin negativa de la melanina. Formacin de cutcula en el esclerito. Metabolismo de dopamina e histamina.Tipo: Autosmico

Nombre: yellowCromosoma: 1Gen: yFuncin: Sntesis de melanina. Comportamiento en cortejo y apareamiento en machos.Tipo: Ligado al sexo

Mutaciones en el color del cuerpo

white; ebony white; bar; ebonyCombinaciones

Genes HometicosGenes hometicosUn gen hometico es un gen que interviene en el programa de desarrollo que determina la localizacin de rganos a lo largo del eje antero-posterior. La determinacin del eje anterio-posterior (cabeza-cola) del embrin constituye la piedra angular del desarrollo porque proporciona un lnea central a lo largo de la cual se desarrollar el resto de las estructuras.

Curtis, Helena et al. Biologa. 7ma edicin. Editorial Panamericana. Buenos Aires, 2007. Pginas: 290-308.Se necesitan cientos de genes activos para crear las alas y patas con ubicacin normal.Por ejemplo, en la Drosfila existe un gen hometico que dirige la formacin del ojo, para lo cual debe regular la expresin de alrededor de los 2500 genes que codifican a las protenas que dan estructura y funcin al ojo.

http://www.flickr.com/photos/matthias_lenke/En la Drosophila melagnogaster existen dos complejos de genes selectores hometicos: Antennapedia y Bithorax.

Gilbert, Scott F. Biologa del Desarrollo. 7ma edicin. Editorial Panamericana. Buenos Aires, 2005. Pginas: 309.Un cambio aunque sea mnimo en ciertos genes puede conllevar a enormes cambios fenotpicos. Una mutacin hometica provoca la sustitucin de una parte del cuerpo por una estructura cuya ubicacin normal correspondera a otro sitio.

Mutacin en complejo bithoraxMutacin en complejo antennapedia

Gilbert, Scott F. Biologa del Desarrollo. 7ma edicin. Editorial Panamericana. Buenos Aires, 2005. Pginas: 310.El complejo Antennapedia consta de cinco genes: Labial (lab), Proboscipedia (pb), Deformado (dfd), Comba sexual reducida (Scr) y Antennapedia (Antp). Los genes hometicos del complejo Bithorax son tres: Ultrabithorax (Ubx), Abdominal-A (Abd-A) y Abdominal B (Abd-B).

http://helferboerse.ch/images/hox-gene-wikiUltrabithorax (Ubx) Es el gen hometico responsable del desarrollo diferencial que se produce entre alas y halterios. El requerimiento de Ubx en el halterio finaliza a las pocas horas tras la formacin del pupario.Mutaciones que impiden la expresin de Ubx en el halterio en desarrollo generan una mosca con 4 alas.

Gilbert, Scott F. Biologa del Desarrollo. 7ma edicin. Editorial Panamericana. Buenos Aires, 2005. Pginas: 310.Trithorax (Trx)Es un gen requerido durante los estadios larvarios para que se produzca la correcta diferenciacin de los segmentos torcicos, abdominales y la cabeza. Es decir, estas mutaciones en trithorax producen las mutaciones de prdida de funcin de muchos genes de los complejos ANTP-C y BX-C.Trithorax. (A) Los tres segmentos del trax de la mosca tienen distintas estructuras (segmento protorcico (T1), mesotorcico (T2) y metatorcico (T3)). (B) Las moscas que carecen de la funcin del trithorax tienen un par de alas dorsales en cada segmento, cuando T1 no debera contenerlas.

Ingham, P.W. (1998) Int. J. Dev. Biol.. 42, 423-429.

ash-2Es un gen miembro del trx. Mutaciones en ash-2 producen prdida de funcin de los genes hometicos, as como fenotipos que no son tpicos de las mutaciones en genes hometicos como:Aparicin de quetas ectpicas, duplicacin de quetas torcicas, supercrecimiento en las patas y patas supernumerarias.

La expresin de ash-2 en Drosophila (A) Fenotipo salvaje. (B) Exceso de quetas ectpicas en la parte media. (C) Exceso de quetas a los lados (D) Falta de quetas a los lados. http://dev.biologists.org/content/129/16/3861/F2.expansion.htmlLos genes hometicos producen protenas llamadas reguladoras de genes. Los genes hometicos tienen una regin llamada homeodominio, la cual reconoce y se une a secuencias de DNA en los genes subordinados. Las protenas con homeodominios activan o reprimen la expresin de los genes subordinados.

Gilbert, Scott F. Biologa del Desarrollo. 7ma edicin. Editorial Panamericana. Buenos Aires, 2005. Pginas: 285-321.Esta organizacin es compartida por todos los vertebrados

http://helferboerse.ch/images/hox-gene-wikiBibliografaWatson, James D. et al. Biologa Molecular del Gen. 5ta edicin. Editorial Panamericana. Madrid, 2008. Pginas:17.Curtis, Helena et al. Biologa. 7ma edicin. Editorial Panamericana. Buenos Aires, 2007. Pginas: 290-308.Gilbert, Scott F. Biologa del Desarrollo. 7ma edicin. Editorial Panamericana. Buenos Aires, 2005. Pginas: 285-321.Griffiths, Anthony J.F. et al. Gentica. 7ma edicin. McGraw Hill Interamericana. Mxico, 2002. Pginas: 671-707.Amors Gibaja, Montserrat. (2001). Estudio de mutantes del cromosoma III de Drosophila melanogaster: el gen ash-2 como regulador de diferenciacin celular. Tesis. Facultad de Biologa, Universidad de Barcelona. Pginas: 22, 28, 29, 44, 47, 49, 50, 51, 80.Eissenberg, Joel C. y Shilatifard, Ali. Histone H3 lysine 4 (H3K4) methylation in development and differentiation. Revista Developmental Biology. Volumen 339, edicion 2. 15 de marzo de 2010. Pginas: 240249http://bancodemoscas.fciencias.unam.mx/ http://flybase.org/

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