Concetti Chiave
- I morfogeni Bicoid e Nanos definiscono l'asse antero-posteriore della Drosophila, con Bicoid concentrato nella testa e Nanos nel corpo.
- Mutanti di Drosophila privi di Bicoid producono larve senza testa, caratterizzate dalla presenza di due code.
- La mutazione bitorax, osservata da Lewis, causa la ripetizione del secondo segmento toracico, sostituendo il terzo segmento senza ali.
- La mutazione bitorax deriva da un errore nella definizione dell'identità del segmento 3 a causa di una mutazione nel gene omeotico.
- I mutanti antennapedia presentano zampe al posto delle antenne nel segmento della testa, sostituendo le appendici tipiche della Drosophila.
Morfogeni e mutanti di drosophila
I morfogeni antero-posteriori sono stati chiamati Bicoid e Nanos; Bicoid è localizzato all’estremità dell’ovocita che diventerà la testa, e la sua concentrazione va diminuendo verso l'altra estremità. Nanos invece è massimamente concentrato all'altra estremità, che diventerà il corpo. Sono stati identificati mutanti di drosophila che producevano uova prive del fattore Bicoid: le larve che ne derivavano non avevano la testa ma due code. C'è poi il determinante materno Dorsal, concentrato nella parte che diventerà il dorso, il cui gradiente stabilisce l'asse dorso-ventrale.
Mutazioni nei moscerini di Lewis
Lewis nei suoi allevamenti di moscerini osservava dei moscerini mutanti, come quelli con mutazione bitorax: il secondo segmento toracico, che porta le ali, è ripetuto due volte e sostituisce il terzo segmento toracico, che normalmente non ha un paio di ali ma due piccoli appendici, i bilancieri del volo. Fu Lewis per primo a definire quale fosse la situazione che definiva questo mutante, che è dovuto ad un errata interpretazione dell'identità di un segmento dovuta ad una mutazione nel gene omeotico che definisce l'identità del segmento 3, e dalla concomitante espansione in questo segmento di quello che porta l'identità del segmento 2.
Mutanti antennapedia e le loro caratteristiche
Altri mutanti sono antennapedia, drosophile in cui il segmento della testa porta come appendici, al posto delle antenne, un paio di zampe, le appendici di un segmento toracico.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dei morfogeni Bicoid e Nanos nello sviluppo della drosophila?
- Cosa accade alle larve di drosophila prive del fattore Bicoid?
- Qual è la causa della mutazione bitorax nei moscerini di Lewis?
I morfogeni Bicoid e Nanos sono fondamentali per la determinazione dell'asse antero-posteriore nella drosophila, con Bicoid localizzato all'estremità che diventerà la testa e Nanos all'altra estremità, che diventerà il corpo. La loro concentrazione varia lungo l'asse, influenzando lo sviluppo delle larve.
Le larve derivate da uova prive del fattore Bicoid non sviluppano la testa, ma presentano due code, evidenziando l'importanza di questo morfogeno nella formazione della testa durante lo sviluppo embrionale.
La mutazione bitorax è causata da un'errata interpretazione dell'identità di un segmento dovuta a una mutazione nel gene omeotico, che porta alla ripetizione del secondo segmento toracico e alla sostituzione del terzo segmento, normalmente privo di ali.
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