الذبابة التي أحدثت ثورة في عالم العلم / الصورة

ينتمي الذباب والبعوض إلى مجموعة من الحشرات تسمى Diptera. تم وصف نوع ذبابة الفاكهة لأول مرة في عام 1830 من قبل يوهان فيلهلم مايجن واكتسب منذ ذلك الحين مكانة عالية بين العلماء.

إن ذبابة الفاكهة مفهومة بشكل أفضل من أي حيوان آخر في العالم وأصبحت قوة للبحث الطبي الحديث. فاز عشرة من العلماء الذين عملوا على ذباب الفاكهة بجائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب.

بدأ التعاون بين العلم والذباب في أوائل القرن العشرين. وفي ذلك الوقت ، قرر عالم الأحياء توماس هانت مورغان في جامعة كولومبيا اختبار النظريات التطورية مثل علاقة الطفرات الجينية بالسمات الأخرى من خلال دراسة ذبابة الفاكهة ، وفي عام 1900 نظرية تم تنقيح وراثة جريجور مندل ، التي نُشرت عام 1865. .

المساهمة في نمو العلم

لم يكن مورغان أول شخص درس ذبابة الفاكهة. لكن فكرته في استخدام مخزون الحضانة الرخيص للذبابة (شرائح الموز في زجاجات الحليب) والتكاثر السريع (جيل واحد في حوالي عشرة أيام وحوالي 100 بيضة لكل أنثى ذبابة في اليوم) جعلت من الممكن دراسة التطور في المختبر. هذا لأنه من الأسهل ملاحظة التغيرات التطورية في مجموعات كبيرة من الأنواع ذات معدل دوران أكبر للأجيال.

أدت تجارب مورغان في مجال الإنتاج الضخم لمئات الآلاف من الذباب إلى اكتشاف ذبابة الفاكهة ، التي كانت لها عيون بيضاء ، على عكس الذباب ذي العين الحمراء المعتاد. أظهرت المزيد من الدراسات التي أجراها مورجان وفريقه على نتائج العين البيضاء لهذه الذبابة أن الجينات مرتبة بطريقة منظمة على الكروموسومات وأن الجينات يمكن أن تتحور. وضع الفهم الجديد الأساس لعلم الوراثة الكلاسيكي كما نعرفه ، مما أدى إلى فهم أشياء مثل كيفية وراثة الأمراض الوراثية.

في الأربعينيات من القرن الماضي ، أظهر علماء مثل جورج بيدل وإدوارد تاتوم أن بعض الجينات المشفرة للبروتينات يمكن أن تساعد في التفاعلات الكيميائية وتنتج الجزيئات التي تحتاجها الخلية. قام باحثون آخرون بتعيين البنية الحلزونية للحمض النووي وفك الشفرة الجينية. من خلال هذه التطورات ، أصبح من الممكن التحقيق في الأسئلة التي ظل العلماء يناقشونها لفترة طويلة. على سبيل المثال ، كيف تتحكم الجينات في العمليات البيولوجية المعقدة مثل تطوير كائن حي كامل من بويضة مخصبة. طور العلماء تدريجياً تقنيات لفحص أجنة ذبابة الفاكهة في قشر البيض الشفاف نصف ميليمتر باستخدام المجهر.

أصبحت العديد من الاستراتيجيات الجينية التي تعلمناها من دراسة ذبابة الفاكهة أدوات قوية لتوضيح آليات تطور ذبابة الفاكهة. تمامًا كما يمكن أن تسبب الطفرات الجينية البشرية تشوهات جسدية في البشر ، تظهر أجنة ذبابة الفاكهة أيضًا مثل هذه العيوب ، وعلى سبيل المثال ، تفقد ذيلها أو رأسها بسبب الطفرات الجينية.

حتى لو لم يتطور البيض إلى ذباب ، يمكن للعلماء دراسة عيوب الطفرات. يمكن أن يساعد هذا العلماء على فهم الوظيفة الطبيعية للجينات المحورة.

ساعدتنا هذه الأنواع من الدراسات الوراثية ذبابة الفاكهة ، جنبًا إلى جنب مع التقنيات الناشئة مثل استنساخ الجينات ، على فهم كيف يمكن لشبكات الجينات أن تحدد تطور الجسم وكيف يمكن أن تسبب هذه الشبكات أحيانًا أمراضًا وراثية. شبكات الجينات هي مجموعات من الجينات أو أجزاء من الجينات التي تعمل معًا للتحكم في وظيفة خلوية معينة. في عام 1955 ، فاز ثلاثة علماء بجائزة نوبل لدورهم في هذا الفهم الجديد.

تشابه مذهل

أخيرًا ، أصبح من الواضح أن ذبابة الفاكهة والجينومات البشرية لها أوجه تشابه مفاجئة ، وأن الآليات أو العمليات الموجودة في ذبابة الفاكهة غالبًا ما توجد في الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا.

يمكن للعديد من الجينات البشرية ، عند إدخالها في جينوم الذبابة ، أن تتولى وظيفة الجين المكافئ لها في ذبابة الفاكهة.

نظرًا لأننا متشابهون جدًا وراثيًا مع ذبابة الفاكهة ، فقد تم اكتشاف العديد من جوانب البيولوجيا البشرية والمرض لأول مرة في هذا الكائن الحي. وفي الوقت نفسه ، فإن إجراء البحوث على ذبابة الفاكهة سريع وفعال من حيث التكلفة ومرن للغاية. ذبابة الفاكهة مثالية للاكتشاف العلمي.

بمجرد اكتساب المعرفة في ذبابة الفاكهة ، يمكن لهذه المعرفة تسريع البحث في الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا. اليوم ، يعمل أكثر من عشرة آلاف باحث في جميع أنحاء العالم على ذبابة الفاكهة في العديد من المجالات العلمية المتعلقة ببيولوجيا الإنسان والأمراض.

يستخدم علماء الأعصاب ذبابة الفاكهة لدراسة التعلم والذاكرة والنوم والعدوانية والإدمان والاضطرابات العصبية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام ذبابة الفاكهة لدراسة السرطان والشيخوخة ، وعمليات النمو ، وميكروبيوم الأمعاء ، والخلايا الجذعية ، والقلب.

ومع ذلك ، فإن الذباب ليس صغارًا. على سبيل المثال ، لا يمكن استخدامها لدراسة فقدان الشخصية في مرض الزهايمر. ولكن يمكن استخدام ذبابة الفاكهة لدراسة سبب موت الخلايا العصبية في أمراض مثل الزهايمر ، وسد ثغرات مهمة في فهمنا لهذه الأمراض.

5858

.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *