果蝇的研究历史及其主要研究领域
1 果蝇的研究历史
黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)属于昆虫纲的双翅目,20世纪初Morgan选择黑腹果蝇作为研究对象,建立了遗传的染色体理论,奠定了经典遗传学的基础并开创利用果蝇作为模式生物的先河。20世纪80年代以后针对果蝇的基因组操作取得重大进展,并发展出一系列的有效技术。2000年,果蝇的全基因组测序基本完成,全基因组约165Mb(Wan Y Q, 2006)。
2 果蝇的特殊优势
果蝇作为模式生物研究的优势,主要表现在生物学和技术两个方面。在生物学方面,长期的研究积累了很多关于果蝇的知识和信息,制备了大量的分布于数以千计的基因中的突变体。果蝇还有很多携带便于遗传操作的表形标记、分子标记或其它标记的特征染色体,这些工具使得进行大规模基因组筛选分离一系列可见或致死表型,甚至可以分离那些只在突变个体的第二或第三代才表现的表型。在技术上,在果蝇研究过程中发展的一些有效技术,现在还是只能应用于果蝇,如:增强子陷阱技术、定点同源重组技术、双组分异位基因表达系统、嵌合体分析技术及基因定点敲除技术等(Adams M D, 2002)。
3 果蝇的主要研究领域
3.1在生物学方面的研究
果蝇作为遗传学研究的经典模式生物,早期主要用于阐明真核生物遗传学的基本原理与概念。20世纪70年代以后,果蝇广泛应用于发育生物学的研究,如胚胎发育(Nusslein-Volhard C, 1980)、各种器官的形成(Lengyel J A, 2002)、神经系统的发育和高级神经活动与行为机制等(Guo J Z, 2005)。
3.2果蝇在人类疾病方面的研究
在利用果蝇模型研究的人类疾病中,目前研究较多的是神经退行性疾病,包括帕金森病(Feany M S, 2000)、阿尔兹海默病(Ye Y H, 1999)、多聚谷胺酰胺病(Steffan J S, 2004)以及脆弱X综合症(Zhang Y Q, 2001)等。此外,果蝇还可作为肿瘤、心血管疾病、线粒体病等的研究模型。