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Observação e Classificação de indivíduos de
Drosophila Melanogaster
Giovanni Alessandro Begossi
Iana Ciara Santos de Albuquerque
João Pedro Lobo Antunes
Mara Cristiane Ferreira de Oliveira
Ruan Garcia de Medeiros
Natal/RN
2013
Giovanni Alessandro Begossi
Iana Ciara Santos de Albuquerque
João Pedro Lobo Antunes
Mara Cristiane Ferreira de Oliveira
Ruan Garcia de Medeiros
Observação e Classificação de indivíduos de
Drosophila Melanogaster
Trabalho apresentado à disciplina de
Biologia do IFRN Campus Natal-Zona Norte,
ministrada pelo professor Doutor Neyvan Renato
Rodrigues, para efeito de avaliação.
Natal/RN
2013
Sumário
1. Introdução.........................................................................................................................................4
2. Materiais e métodos..........................................................................................................................5
3. Introdução Teórica............................................................................................................................6
3.1 Definição de Organismo Modelo:....................................................................................................6
3.2 Estudo da Drosophila........................................................................................................................6
3.2.1 Importância da Drosophila...............................................................................................................6
3.2.2 Diferenças entre Machos e Fêmeas..................................................................................................7
3.2.3 Genética da Drosophila....................................................................................................................8
3.2.4 Mutações...........................................................................................................................................8
4. Prática laboratorial..........................................................................................................................10
4.1 Zaprionus........................................................................................................................................10
4.2 Drosophila Drosophila Imigrans....................................................................................................10
4.3 D. Sophopora Melanogaster (selvagem)........................................................................................11
4.4 Ebony White...................................................................................................................................11
4.5 Yellow............................................................................................................................................12
4.6 Yellow White..................................................................................................................................12
4.7 Sépia...............................................................................................................................................13
4.8 Vestigial..........................................................................................................................................13
5. Considerações Finais......................................................................................................................14
6. Referências.....................................................................................................................................15
1. Introdução
O presente documento é um registro referente à aula prática do dia 22 de janeiro de 2013, na qual o
grupo observou e classificou indivíduos de Drosophila Melanogaster de uma mesma linhagem de modo a
compreender melhor os conhecimentos teóricos relacionados com a transmissão das suas características
hereditárias à descendência.
O experimento se deu sob a supervisão dos professores Doutores Neyvan Renato Rodrigues e José
Ferreira dos Santos, no laboratório de química e biologia do IFRN campus Natal – Zona Norte.
A aula, que logrou reunir teoria e prática, veio para fazer o fechamento do estudo de genética do 3º
de Informática, de modo que os alunos pudessem visualizar o conteúdo estudado no primeiro semestre do
ano letivo de 2012 aplicado de modo prático com o auxílio do objeto de estudo do professor Dr. José Ferreira
dos Santos da UFPE (Universidade Federal de Pernambuco), a mosca Drosophila melagogaster.
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2. Materiais e métodos
No dia 22 de Janeiro desse ano, a turma no terceiro ano de informática, participou de uma aula
prática coordenada pelo professor Dr. José Ferreira, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), na
qual foram mostradas as diferenças genotípicas e fenotípicas entre moscas do gênero Drosophila, cuja
espécie Drosophila Melanogaster fora a primeira dos organismos complexos a ser usada como modelo para
estudos genéticos. Para a prática, o professor trouxe organismos de sua própria criação, para a exposição em
sala e posterior discussão.
Para observação das moscas, utilizou-se de uma lupa do próprio laboratório de Biologia e Química,
cuja lente tinha poder de ampliação de até quatro vezes. A maioria dos espécimes fora trazida com vida para
o IFRN campus Natal - Zona Norte, e para realizar-se a sua observação, foi necessário que o professor Dr.
Ferreira as asfixiasse com álcool. A partir de então, fez-se a observação das características fenotípicas dos
espécimes, aplicando a elas os conhecimentos obtidos sobre a genética, leis de Mendel, dominância de um
gene, e mutação; além de outros.
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3. Introdução Teórica
3.1 Definição de Organismo Modelo:
Para compreender-se a importância da Drosophila, faz-se necessário uma breve conceituação
do viria a ser um “organismo modelo”. Entende-se, pois, por organismo modelo aquele que têm
singular importância para determinado estudo. Geralmente, escolhem-se como organismos modelos
àqueles que possuem características que se adaptam bem aos estudos de um pesquisador, sendo ainda
mais simples para estudos por diversas outras peculiaridades. Usa-se, então, um organismo modelo
por este apresentar o melhor 'custo benefício' em relação a outros seres. Muitas vezes, toma-se como
organismo modelo aquele com o maior número de características interessantes e compatíveis para os
objetivos do estudo.
3.2 Estudo da Drosophila
A Drosophila Melanogaster foi primeiro organismo complexo a virar Organismo Modelo de
estudos genéticos, devido à facilidade na manutenção dos cultivos, reprodução das espécies e ao fato
de que seu genoma já foi completamente sequenciado. Os seus estudos foram aprofundados e
ganharam importância partir de 1910, com Thomas Morgan, embriologista da Universidade de
Colúmbia (NY – EUA), que, em 1933 acabou ganhando o prêmio Nobel por seus estudos.
O gênero Drosophila pertence ao filo Artropoda, à classe Insecta e à ordem Diptera. A
espécie que foi estudada, Drosophila Melanogaster, é um organismo holometabólico, ou seja, tem
metamorfose completa – com ovo, larva, pupa e inseto – e tem por sua vez o corpo dividido em
cabeça, tórax e abdome. A espécie possui, também, três pares de patas na região do tórax.
3.2.1 Importância da Drosophila
Além dos pontos já mencionados anteriormente, as drosófilas são excelentes para o
estudo de genética pela fácil observação. Estas moscas possuem um ciclo de vida curto (cerca de
30 dias), porém, durante a vida, reproduzem-se o suficiente para que sejam geradas novas
linhagens, o que é excelente para a observação e comparação de várias gerações, num curto
período de tempo. Afinal, são cerca de 30 gerações por ano, cerca de mil novos ovos cada. Além
disso, é fácil distinguir os machos das fêmeas, o espaço que ocupam é pequeno, o custo para
mantê-las é baixo e, o que é mais importante, as moscas do gênero Drosophila têm uma
organização genômica semelhante aos dos seres humanos. Vera Valente (UFRS), em suas
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pesquisas sobre este gênero, diz que “A drosófila é um organismo-modelo e é muito mais
próxima dos humanos do que se pensava antigamente. Tem uma organização genômica muito
sofisticada.”.
3.2.2 Diferenças entre Machos e Fêmeas
Como citado, um dos fatores que influenciam no uso da Drosophila é a diferença notável
entre machos e fêmeas (ver Fig. 1 e Fig. 2), dentre as quais, o professor Dr. Ferreira destacou:
Enquanto nas fêmeas o Tergito (Placa dorsal dos segmentos dos artrópodes) são
separados, nos machos estes são fusionados;
Presença de Ovopositor nas fêmeas;
Nas fêmeas, as asas são mais longas que nos machos;
Tal como os seres humanos, enquanto os machos são heterogaméticos, as fêmeas são
homogaméticas.
Figura 1 – Drosophila Melanogaster macho
Fonte: Slide fornecido pelo professor Dr. José Ferreira dos Santos
Figura 2 – Drosophila Melanogaster fêmea
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Fonte: Slide fornecido pelo professor Dr. José Ferreira dos Santos
3.2.3 Genética da Drosophila
Para o estudo das moscas, dividem-se seus grupos em Coleções, ou seja, seres da mesma
espécie que possuem características em comum. Depois, comparam-se as observações feitas com
as coleções e com suas linhagens. Linhagens são descendentes de uma determinada Coleção. Por
exemplo, as amostras Ebony White e a Selvagem, de duas coleções diferentes, terão suas
linhagens diferentes, mesmo que ambas pertençam à espécie Drosophila Melanogaster.
Em Drosophila, as características observadas são definidas por vários genes (Poligenia),
entretanto, a herança de cada um destes genes é mendeliana. As características observadas nas
moscas são monogênicas, ou seja: são determinadas por um único par de genes. Obedecendo a
primeira lei de Mendel, que determina que os pares de fatores determinantes (genes) segregam-se
durante a formação dos gametas e que estes não se misturam. Foi através desta observação, que
Mendel propôs a teoria dos genes dominantes (que aparecem em todas as gerações) e genes
recessivos (que não apareceriam necessariamente em todas as gerações). Tais estudos são usados
até hoje, inclusive na observação de Drosophila.
3.2.4 Mutações
Algumas das mais interessantes descobertas no estudo da Drosophila Melanogaster são as
suas mutações, que acontecem quando se cruzam linhagens diferentes. Em laboratório, cientistas
conseguiram moscas com diversos fenótipos diferenciados do seu padrão (selvagem), tais como:
Ebony: corpo preto;
Yellow: corpo amarelo;
Vestigial: asas reduzidas;
White: olhos brancos;
Sépia: olhos quase pretos;
Scarlet: olhos laranja vivo;
Brown: olhos marrons.
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4. Prática laboratorial
A aula prática se deu a partir da observação das características fenotípicas dos espécimes com a lupa.
O professor Dr. José Ferreira asfixiou as moscas em álcool e as disponibilizou para os alunos, na seguinte
ordem:
4.1 Zaprionus
A primeira mosca a ser observada era uma do gênero Zaprionus. Esta possui listras brancas
ladeadas por linhas pretas (ver Fig. 3).
Figura 3 – Zaprionus
Fonte: http://www.freshfromflorida.com/pi/pest-alerts/zaprionus-indianus.html
4.2 Drosophila Drosophila Imigrans
A segunda pertencia ao gênero Drosophila e subgênero Drosophila Imigrans, possuindo
olhos negros e corpo amarelo (ver Fig. 4).
Figura 4 – D. Drosophila Imigrans
Fonte: http://www.diptera.info/forum/viewthread.php?thread_id=44040&pid=192799
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4.3 D. Sophopora Melanogaster (selvagem)
O terceiro espécime denominava-se D. Sophopora Melanogaster (ou Drosophila Sophopora
Melanogaster), era selvagem, e considerado como padrão do estudo, sendo também o mais encontrado
na natureza (ver Fig. 5). Alimenta-se de fungos, bactérias, e materiais orgânicos em decomposição.
Figura 5 – D. Sophopora Melanogaster Fonte: http://www.diptera.info/forum/viewthread.php?
thread_id=44040&pid=192799
4.4 Ebony White
A quinta mosca, Ebony White (ver Fig. 6), combina as mutações Ebony (corpo escuro) e
White (olhos brancos).
Figura 6 – Drosophila Melanogaster com mutação do tipo Ebony White (corpo preto e olhos brancos)
Fonte: Slide fornecido pelo professor Dr. José Ferreira dos Santos
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4.5 Yellow
A mosca Yellow tinha corpo amarelo claro (ver Fig. 7); suas asas eram pequenas em relação
às outras. O fato de suas asas serem menores se dá pelo fato de que a herança da asa da D.
melanogaster é quantitativa, poligênica, ou seja, nas características herdadas, os pares de genes
envolvidos determinam variações gradativas, onde se manifestam com efeito aditivo.
Na observação do sexto espécime, o professor solicitou para que se fizesse uma comparação
de sua cor dos olhos, então se concluiu que este se diferenciava por possuir os olhos de cor sépia, cor
responsável por sua denominação.
Figura 7 – Yellow (corpo amarelo claro)
Fonte: http://biocientistas.blogspot.com.br/2007/12/drosophilas-melanogaster.html
4.6 Yellow White
A sexta mosca observada, Yellow White (ver Fig. 8), apresentava corpo de cor amarelo-claro
e olhos brancos. Essas características são derivadas por determinações de origem poligênica.
Figura 8 – Yellow White (corpo amarelo claro e olhos brancos)
Fonte: http://biocientistas.blogspot.com.br/2007/12/drosophilas-melanogaster.html
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4.7 Sépia
A sétima mosca observada, Sépia (ver Fig. 9), apresentava corpo de cor amarelo-claro e
olhos marrom-escuro. Na mosca observada, o caráter diferenciado da Selvagem era apenas a mutação
na cor dos olhos. Sendo possível observar a presença de um tipo de mutação isoladamente.
Figura 9 – Sépia
Fonte: http://www.kelvin.com/Merchant2/merchant.mv?Screen=PROD&Product_Code=860066
4.8 Vestigial
Por fim, a última mosca observada denominava-se vestigial, por possuir minúsculas asas, o
que impossibilitava o voo da mesma (ver Fig. 10).
Figura 10 – Vestigial (asas curtas)
Fonte: http://biocientistas.blogspot.com.br/2007/12/drosophilas-melanogaster.html
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5. Considerações Finais
A aula prática decorreu sem quaisquer tipo de problemas e o grupo entende que os objetivos iniciais
foram cumpridos. As características morfológicas de Drosophila Melanogaster são bastante evidentes à lupa,
o que permitiu obter os resultados pretendidos.
Na verdade, toda a atividade permitiu conhecer melhor a Drosophila Melanogaster, que tem grande
relevância nos estudos da Genética, assim como as suas técnicas de manipulação laboratorial, que não
apresentaram quaisquer dificuldades. Além disso, tendo em conta a sua importância atual e futura, esta
abordagem laboratorial ao modelo animal é um grande contributo para a fomentação do conhecimento
científico adquirido, normalmente, pelos manuais. Magnífico é verificar laboratorialmente dados que, à
partida, não seriam mais do que fundamentos teóricos.
Após esta atividade de familiarização com a espécie, foi possível compreender melhor os
conhecimentos teóricos relacionados com a transmissão das suas características hereditárias à descendência.
A observação de indivíduos de Drosophila é, sem dúvida, o ponto de partida para algo maior.
Destaca-se, por fim, o privilégio que os alunos do 3º ano de Informática puderam gozar a partir do
momento que lhes é trazido um professor Doutor especializado para lhes propiciar uma vivência que muitas
vezes não se tem nem mesmo na Universidade.
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6. Referências
EVOLUÇÃO DAS ESPÉCIES E SELEÇÃO NATURAL. Disponível em:
<http://www.algosobre.com.br/biologia/evolucao-das-especies-e-selecao-natural.html> Acessado em 02 de
Fevereiro de 2013.
MOSCA DROSÓFILA TEVE PAPEL FUNDAMENTAL NO ESTUDO DA GENÉTICA. Disponível em:
<http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u447418.shtml> Acessado em 02 de Fevereiro de 2013.
GRUPO DECIFRA O GENOMA DAS 12 ESPÉCIES CONHECIDAS DE DROSÓFILA. Disponível em:
<http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u343827.shtm l > Acessado em 02 de Fevereiro de 2013.
RELATÓRIO I: OBSERVAÇÃO DE INDIVÍDUOS DE DROSOPHILA MELANOGASTER. Disponível
em: <http://www.mokidros.ibmc.up.pt/materiais_grupo_garcia/Relatorio1_Observacao_de_individuos.pdf>
Acessado em 02 de Fevereiro de 2013.
DROSOPHILA. Disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/Drosophila> Acessado em 02 de Fevereiro de
2013.
DROSOPHILAS MELANOGASTER. Disponível em
<http://biocientistas.blogspot.com.br/2007/12/drosophilas-melanogaster.html> Acessado em 02 de Fevereiro
de 2013.
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