Vinsælar Færslur
Ávaxtafluga: Pínulitla stjarnan á bak við fimm Nóbelsverðlaun í læknisfræði
Líttu á stórbrotinn feril Drosophila í erfðafræði, örsmáa skordýrið sem hefur síður tileinkaðar því á vefsíðum nokkurra virtustu háskóla og rannsóknarstofnana heims.
Drosophila melanogaster er afkastamikill ræktandi og hefur stuttan kynslóðartíma og að erfðamengi þess hefur aðeins fjögur litningapör. Ég er mjög ánægður með ávaxtafluguna, voru viðbrögð Michael Rosbash við fréttinni um að hafa deilt Nóbelsverðlaunum 2017 í læknisfræði með tveimur öðrum. Tríóið hlaut verðlaunin fyrir vinnu sína við líkamsklukkuna - hringtíma takta.
Rosbash hefur ástæðu til að vera ánægður. Frá þeim tíma þegar Thomas Hunt Morgan, prófessor í dýrafræði við Columbia háskóla byrjaði að rækta ávaxtaflugur á rannsóknarstofu sinni í því skyni að skilja þá villandi sendi arfgengra upplýsinga - genið - betra, ávaxtaflugan (Drosophila melanogaster) hefur verið leiðir til að afhjúpa mikið magn upplýsinga um genið, uppbyggingu þess, eðli, virkni og hlutverk þess í ýmsum sjúkdómum. Vegurinn var stráð Nóbels; Morgan fékk einn árið 1933.
Líttu á stórbrotinn feril Drosophila í erfðafræði, örsmáa skordýrið sem hefur síður tileinkaðar því á vefsíðum nokkurra virtustu háskóla og rannsóknarstofnana heims.
Hvernig byrjaði þetta allt?
Á þeim tíma þegar heimurinn var enn að uppgötva Gregor Johann Mendel, austurríska munkinn frá 19. öldinni, sem löngu eftir dauða hans var litið á sem föður erfðafræðinnar, var Morgan, frumulíffræðingur, í fyrstu ekki trúaður á að Mendel héldi því fram að erfðar upplýsingar væru send í gegnum einingar, hóf leit hans að frekari upplýsingum um þessar einingar. Hann byrjaði að rækta maðkur einhvern tíma um 1905.
Bunkar af ofþroskuðum banönum hékku á prikum. Lyktin af gerjuðum ávöxtum var yfirþyrmandi og þoka af flugum sem sluppu lyftist af borðum eins og suðandi blæja í hvert skipti sem Morgan hreyfði sig. Nemendurnir kölluðu rannsóknarstofu hans flugsalinn. Það var um það bil sama stærð og lögun í garði Mendels - og með tímanum myndi það verða jafn helgimyndaður staður í sögu erfðafræðinnar, skrifar Pullitzer vinningshöfundur Siddhartha Mukherjee í The Gene. (Mukherjee sjálfur er lektor við Columbia og krabbameinslæknir við Columbia University Medical Center.) Það var í þessu herbergi sem Morgan uppgötvaði fyrst rauð augu flugu meðal hvirfilhvítra augna og greindi stökkbreytingu eða sjálfsprottnar erfðabreytingar á dýr. Það hafði þegar verið greint í plöntum. Flugherbergið var forveri margra slíkra um allan heim um ókomin ár þar sem Drosophila hélt stjörnustöðu sinni í erfðafræði þrátt fyrir stórkostlega þróun þekkingar um gen.
Morgan vann Nóbelsverðlaunin fyrir uppgötvanir sínar varðandi hlutverk litningsins í erfðum.
Hvers vegna hefur Drosophila haldist ákjósanlegur kostur erfðafræðinga í meira en heila öld?
Það eru nokkrar ástæður, en sú mikilvægasta er ef til vill sú staðreynd að erfðamengi ávaxtaflugu hefur aðeins 8 litninga (fjögur pör) - menn hafa 46. Þess vegna er erfðamengi ávaxtaflugunnar auðveldara að kortleggja og skilja þótt hegðun og eðli einstök gen hafa ekki áhrif á stærð erfðamengisins. Það sem virkar fyrir ávaxtafluguna er að ótrúleg 60% af genum hennar finnast í mönnum í svipuðu formi. Samkvæmt Max Planck Society rannsóknarsamtökum með aðsetur í Þýskalandi, um 75 prósent þeirra gena sem vitað er að valda sjúkdómum í mönnum, koma einnig fyrir í flugum. Drosophila býr yfir meira en 90 prósent þeirra gena sem geta valdið krabbameini hjá mönnum.
Það er einnig afkastamikill ræktandi; það er mjög auðvelt að ala upp kynslóðir flugna í litlum kassa á mjög skömmum tíma, hraða sem skiptir sköpum við að tímasetja erfðir og framreikna þær upplýsingar í skilning á genum. Þegar rannsókn á genum fór í þann áfanga að vísindamenn byrjuðu að fikta í því til að búa til betri eða sjúkdómslausar lífverur (eugenics), kom í ljós að það er líka auðvelt að breyta erfðamengi ávaxtaflugu til að rannsaka hvernig arfgerð (genategund) breytir svipgerð ( út á við). Þannig héldu áfram tengslum Drosophila við erfðafræði.
Hversu margir flugvísindamenn hafa unnið Nóbels síðan Morgan?
Meðal nemenda Morgan sem höfðu starfað í flugherberginu með honum var Herman Muller, sem hlaut Nóbelsverðlaunin fyrir uppgötvun sína að ávaxtafluggenið gæti breyst með geislun. Muller hafði tilviljun ferðast til Þýskalands á tímum þriðja ríkisins í þeirri trú að Berlín yrði aðsetur nýrrar byltingar í hinum vaxandi erfðafræði og hafði fylgst grannt með tilraunum Hitlers með Eugenics eða bætt mannkyn. George Beadle, sem ásamt Edward Tatum hlaut Nóbelsverðlaunin í lífeðlisfræði og læknisfræði 1958 fyrir uppgötvun sína á því að gen hafa áhrif með því að stjórna ákveðnum efnafræðilegum atburðum var einnig nemandi Morgan í flugsalnum, árið 1995 þrír þróunarlíffræðingar- Edward B Lewis, Christiane Nusslein- Volhard og Eric F Wieschaus - hlutu verðlaunin fyrir að uppgötva hlutverk lykilgena í þróun ávaxtaflugufóstur sem einnig gegna mikilvægu hlutverki í þroska manna.
Verðlaunin 2017 eru enn ein sönnun þess hvernig Drosophila juggernaut rúllar áfram í erfðaheiminum