Biosynthesis and Function of Drosophila Glycosphingolipids
0
Citation
34
Reference
10
Related Paper
Keywords:
Schneider 2 cells
Abstract Cuticle pigmentation was shown to be associated with body temperature for several relatively large species of insects, but it was questioned for small insects. Here we used a thermal camera to assess the association between drosophilid cuticle pigmentation and body temperature increase when individuals are exposed to light. We compared mutants of large effects within species ( Drosophila melanogaster ebony and yellow mutants). Then we analyzed the impact of naturally occurring pigmentation variation within species complexes ( Drosophila americana/Drosophila novamexicana and Drosophila yakuba/Drosophila santomea ). Finally we analyzed lines of D. melanogaster with moderate differences in pigmentation. We found significant differences in temperatures for each of the four pairs we analyzed. The temperature differences appeared to be proportional to the differently pigmented area: between Drosophila melanogaster ebony and yellow mutants or between Drosophila americana and Drosophila novamexicana, for which the whole body is differently pigmented, the temperature difference was around 0.6 °C ± 0.2 °C. By contrast, between D. yakuba and D. santomea or between Drosophila melanogaster Dark and Pale lines, for which only the posterior abdomen is differentially pigmented, we detected a temperature difference of about 0.14 °C ± 0.10 °C. This strongly suggests that cuticle pigmentation has ecological implications in drosophilids regarding adaptation to environmental temperature.
Cuticle (hair)
Melanogaster
Cite
Citations (4)
Cite
Citations (2)
Isolation
Melanogaster
Cite
Citations (0)
Mutation frequency
Cite
Citations (13)
Abstract Cuticle pigmentation has been clearly demonstrated to impact body temperature for several relatively large species of insects, but it was questioned for small insects. Here we used a thermal camera to assess the impact of drosophilid cuticle pigmentation on body temperature when individuals are exposed to light. We compared mutants of large effects within species ( Drosophila melanogaster ebony and yellow mutants). Then we analyzed the impact of naturally occurring pigmentation variation within species complexes ( Drosophila americana/Drosophila novamexicana and Drosophila yakuba/Drosophila santomea ). Finally we analyzed lines of D. melanogaster with moderate differences in pigmentation. We found significant differences in temperatures for each of the four pairs we analyzed. The temperature differences appeared to be proportional to the differently pigmented area: between Drosophila melanogaster ebony and yellow mutants or between Drosophila americana and Drosophila novamexicana , for which the whole body is differently pigmented, the difference in temperatures was around 0.6°C ±0.2°C. By contrast, between D. yakuba and D. santomea or between Drosophila melanogaster Dark and Pale lines, for which only the posterior abdomen is differentially pigmented, we detected a temperature difference of about 0.14°C ±0.10°C. This demonstrates that cuticle pigmentation has ecological implications in drosophilids regarding adaptation to environmental temperature.
Cuticle (hair)
Melanogaster
Drosophila Suzukii
Cite
Citations (1)
Cite
Citations (24)
To detect the sexual maturation time of female Drosophila,one wild type(mark as 18#) and three strains of mutant Drosophila melanogaster(mark as 2#、6# and e#) were used as materials.By mixed culture of female Drosophila just after eclosion with male Drosophila of sexual maturation,the result showed that female Drosophila reached their sexual maturation between 10 to 13 hours after eclosion,and the sexual maturation time is diverse in different strains.But all in all,the sexual maturation time in wild type is earlier than those of mutant Drosophila.
Sexual maturity
Wild type
Cite
Citations (0)
Τα επιθήλια αποτελούν δομικές και λειτουργικές μονάδες πολυάριθμων ιστών. Εμπλέκονται σε φυσιολογικές διεργασίες και προστατεύουν τον οργανισμό από την εισβολή παθογόνων, λειτουργώντας ως φραγμοί διαπερατότητας. Το αναπνευστικό σύστημα των εντόμων αποτελείται από δίκτυο επιθηλιακών αγωγών που μεταφέρουν οξυγόνο στα επιμέρους όργανα. Για τον εντοπισμό νέων γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη του αναπνευστικού συστήματος της Drosophila και ειδικότερα στο σχηματισμό του τραχειακού φραγμού διαπερατότητας, πραγματοποιήθηκε γενετική διαλογή μεταλλαγμένων στελεχών. Ταυτοποιήθηκε το γονίδιο Btk29A ως σημαντικό για τη μορφογένεση των ΟΑΣ, και τη λειτουργία του τραχειακού φραγμού διαπερατότητας. Το Btk29A κωδικοποιεί για μια Tec κινάση τυροσίνης, συντηρημένη στα σπονδυλωτά και στα ασπόνδυλα. Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν η αποσαφήνιση του ρόλου του Btk29A στο αναπνευστικό σύστημα της Drosophila. Ανάλυση της έκφρασης του Btk29A αποκάλυψε πως εκφράζεται στα κύτταρα της τραχείας και των ΟΑΣ. Τα ΟΑΣ συνδέουν την τραχεία με το περιβάλλον. Αποτελούνται από τον αναπνευστικό θάλαμο και το στιγματοφόρο. Τα κύτταρα των δυο επιμέρους τμημάτων εκφράζουν Btk29A. Σε Btk29A μεταλλαγμένα έμβρυα, τα ΟΑΣ είναι κοντύτερα από αυτά των αγρίου τύπου εμβρύων και εμφανίζουν μη φυσιολογικό σχήμα. Παρατήρηση των ΟΑΣ με in vivo μικροσκοπία, αποκάλυψε πως τα κύτταρα του αναπνευστικού θαλάμου δεν ολοκληρώνουν την εγκόλπωση που είναι αναγκαία για τη μορφογένεσή τους, με τα πιο οπίσθια κύτταρα να παραμένουν στην επιφάνεια. Για καλύτερη ανάλυση του φαινοτύπου, εξετάσθηκαν παράμετροι που εμπλέκονται στην εγκόλπωση των συγκεκριμένων κυττάρων: σύσφιξη της κορυφαίας μεμβράνης, κυτταρικό σχήμα, οργάνωση του κυτταροσκελετού και ενεργότητα της Rho1GTPase. Καμία από τις παραπάνω παραμέτρους δεν επηρεάζεται σε Btk29A μεταλλαγμένα έμβρυα. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν πειράματα διάσωσης φαινοτύπου βασισμένα στην ιστοειδική έκφραση του Btk29A μέσω του συστήματος UAS-GAL4. Επαναφορά της έκφρασης της Btk29A στα κύτταρα του αναπνευστικού θαλάμου δε διασώζει την ανώμαλη μορφογένεση των ΟΑΣ. Ο φαινότυπος διασώζεται με επαναφορά της Btk29A στα κύτταρα του στιγματοφόρου. Συνεπώς, η εγκόλπωση των κυττάρων του αναπνευστικού θαλάμου είναι πιθανό να ρυθμίζεται κυτταρικά μη αυτόνομα μέσω δράσης της Btk29A στα κύτταρα του στιγματοφόρου. Παρατήρηση του στιγματοφόρου με in vivo μικροσκοπία, αποκάλυψε πως η Btk29A είναι σημαντική για τις ανακατατάξεις των κυττάρων αυτών. Η σωστή ρύθμιση των ανακατατάξεων συμβάλει στη φυσιολογική τοποθέτηση των κυττάρων του αναπνευστικού θαλάμου και την ολοκλήρωση της εγκόλπωσης τους. Το αναπνευστικό σύστημα των Btk29A μεταλλαγμένων στελεχών χαρακτηρίζεται και από διατάραξη του τραχειακού φραγμού διαπερατότητας. Η μορφολογία της τραχείας δεν επηρεάζεται. Εξετάσθηκε η δομή και η μοριακή σύσταση των Διαφραγματικών Συνδέσεων (ΔΣ), που είναι σημαντικές για το σχηματισμό και τη διατήρηση των επιθηλιακών φραγμών διαπερατότητας. Ανάλυση των ΔΣ της τραχείας δεν αποκάλυψε ανωμαλία στη δομή και τον εντοπισμό των πρωτεϊνών που τις συνιστούν. Συνεπώς, η διατάραξη του φραγμού διαπερατότητας δεν είναι αποτέλεσμα διατάραξης των ΔΣ. Η παρούσα μελέτη προσφέρει νέες πληροφορίες για τη δράση της Btk29A στο αναπνευστικό σύστημα της Drosophila και επισημαίνει τη σημασία των αλληλεπιδράσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των οργάνων για τη σωστή ανάπτυξη και λειτουργία τους.
Cite
Citations (0)
Drosophila melanogaster has been widely used in the biological sciences as a model organism. Drosophila has a relatively short life span of 60-80 days, which makes it attractive for life span studies. Moreover, approximately 60% of the fruit fly genes are orthologs to mammals. Thus, metabolic and signal transduction pathways are highly conserved. Maintenance and reproduction of Drosophila do not require sophisticated equipment and are rather cheap. Furthermore, there are fewer ethical issues involved in experimental Drosophila research compared with studies in laboratory rodents, such as rats and mice. Drosophila is increasingly recognized as a model organism in food and nutrition research. Drosophila is often fed complex solid diets based on yeast, corn, and agar. There are also so-called holidic diets available that are defined in terms of their amino acid, fatty acid, carbohydrate, vitamin, mineral, and trace element compositions. Feed intake, body composition, locomotor activity, intestinal barrier function, microbiota, cognition, fertility, aging, and life span can be systematically determined in Drosophila in response to dietary factors. Furthermore, diet-induced pathophysiological mechanisms including inflammation and stress responses may be evaluated in the fly under defined experimental conditions. Here, we critically evaluate Drosophila melanogaster as a versatile model organism in experimental food and nutrition research, review the corresponding data in the literature, and make suggestions for future directions of research.
Model Organism
Cite
Citations (86)
White (mutation)
Melanogaster
Cite
Citations (9)