Drosophila als Modellorganismus in den Naturwissenschaften
Thomas Hunt Morgan entdeckte, basierend auf seinen Zuchtversuchen mit Drosophila melanogaster, dass Gene nacheinander auf Chromosomen angeordnet und die mechanische Basis für die Vererbung sind. Seine Entdeckungen bilden die Grundlage für die moderne Genetik. Als Ergebnis seiner Studien avancierte Drosophila zum Modellorganismus dieses Wissenschaftszweiges. 1933 erhielt Thomas Hunt Morgan für seine Entdeckungen über die Rolle der Chromosomen bei der Vererbung den Nobelpreis
für Medizin.
Die Eignung von Drosophila melanogaster für die genetische Forschung begründet sich u. a. in folgenden Charakteristika. Sie kann sehr leicht und preiswert in kleinen Gläsern gezüchtet werden, hat eine kurze Generationsfolge von etwa 9–14 Tagen, eine Generation umfasst bis zu 400 Nachkommen, jedes Individuum besitzt nur vier Chromosomenpaare und die Art zeigt viele leicht erkennbare Genmutationen.
Hermann Muller erhielt für seine Arbeiten über von Röntgenstrahlen erzeugte Mutationen bei Drosophila 1946 den Nobelpreis
für Medizin.
Theodosius Dobzhansky vereinigte durch seine Experimente mit der nordamerikanischen Drosophila pseudoobscura die Mendelsche Vererbungslehre mit der Evolutionstheorie und wurde so zu einem der führenden Vertreter der Synthetischen Evolutionstheorie. „Genetics and the origin of species“ aus dem Jahr 1937 ist eines seiner bedeutendsten Werke.
Ed Lewis entdeckte ein Kontrollgen, welches den Aufbau des Körpers organisiert und koordiniert, Christiane Nüsslein-Volhard und Eric Wieschaus kartierten die Gene, die das Embryonalstadium der Fruchtfliege organisieren; alle drei erhielten dafür 1995 den Nobelpreis für Medizin und Physiologie.
Im Jahr 2000 wurde die erste vollständige Genomsequenz eines Insekts, Drosophila melanogaster publiziert (Adams et al. 2000).
Richard Axel und Linda B. Buck erforschten die Geruchsrezeptoren und die Organisation des olfaktorischen Systems von Drosophila melanogaster, identifizierten die Gene, die mit der Geruchswahrnehmung assoziiert sind und konnten zeigen, dass diese sehr ähnlich zu den Säugetieren ist. 2004 erhielten sie für ihre Forschungen den Nobelpreis.
Jules A. Hoffmann entdeckte die Aktivierung des angeborenen Immunsystems und zeigte, dass das Toll-Gen bei der Entwicklung von Rezeptoren aktiv ist, die für das Immunsystem der Fliege entscheidend sind. 2011 erhielt er zusammen mit Bruce A. Beutler und Ralph M. Steinman den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für die Entdeckungen bezüglich der Aktivierung der angeborenen Immunität.
2017 ging der Nobelpreis an Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young für deren Entdeckungen der molekularen Mechanismen, welche die circadiane Rhythmik kontrollieren. Auch ihre Forschungen basierten auf Drosophila als Modellorganismus.
Literatur
- Adams, M. D., S. E. Celniker, R. A. Holt, ... & J. C. Venter 2000: The Genome Sequence of Drosophila melanogaster. – Science 287 (5461): 2185–2195.
- Brookes, M. 2002: Drosophila – Die Erfolgsgeschichte der Fruchtfliege. – Rowohlt Verlag, Reinbek und Hamburg. 254 S.
- McKie, R. 2017: Six Nobel prizes – what’s the fascination with the fruit fly? – The Guardian.
- Nüsslein-Vollhard, C. 2004: Das Werden des Lebens. Wie Gene die Entwicklung steuern. – C. H. Beck, München. 208 S.
Links
Autor(-en): Matthias Nuß. Letzte Änderung am 19.04.2020