bananflue

Genomet til bananflua ble ferdig sekvensert i år 2000. Det var en av de første organismene som fikk hele sitt genom sekvensert. Omtrent 60 prosent av bananfluas genom er likt med menneskets genom. Derfor brukes bananflue også til å studere grunnleggende mekanismer i gener som forårsaker sykdom hos mennesker.

Fordi laboratorier over hele verden forsker på bananfluer, finnes det mange typer av bananfluer med mange ulike mutasjoner. Man kan derfor bestille fluer med akkurat den mutasjonen som passer til det man forsker på. Helt siden forskere begynte å bruke bananflue i genetikk, har man introdusert mutasjoner i bananfluas gener for å studere dem. Mutasjonene kan lages for eksempel med kjemikalier eller stråling.

Et av de viktigste verktøyene i genetisk forskning på bananflue er de såkalte balansekromosomene (engelsk balancer chromosomes). Disse kromosomene finnes ikke i bananfluer i det fri, men er konstruert i laboratoriet.

Balansekromosomene har inversjoner, en type mutasjon, som gjør at de holder seg stabile over tid. Grunnen er at de ikke har overkrysning under celledeling. Dette gjør at det andre kromosomet i kromosomparet kan ha vikende (recessive) mutasjoner som man kan ha gående i populasjoner av fluer i laboratoriet over lang tid, selv om mutasjonene er skadelige eller dødelige. Balansekromosomet balanserer ut de negative følgende av mutasjonene.

Balansekromosomene brukes i krysningsforsøk. Vikende mutasjoner er kun synlige dersom man har to stykker av dem, altså man er homozygot for den bestemte egenskapen (et eksempel hos mennesker er når man har blå øyne). Balansekromosomene har såkalte markører som gjør at man kan identifisere hvilke av avkommet som har de vikende mutasjonene, det vil si man kan oppdage de selv om man kun har én (er heterozygot).

De spesielle store kromosomene i spyttkjertlene vi finner hos larven i det tredje stadium hadde allerede i 1933, tidlig i genetisk forskning, en sentral rolle i studiet av mutasjoner, da genene og deres forandringer kan observeres som mørke og lyse tverrbånd i vanlig lysmikroskop. Disse kromosomene kalles på fagspråket polytene kromosomer.

Forskning på bananflua har ført til oppdagelser som har resultert i seks Nobelpriser i fysiologi eller medisin:

• 1933: Thomas Hunt Morgan fikk prisen for å oppdage kromosomenes rolle i arv.
• 1946: Hermann Joseph Muller fikk prisen for å bruke røntgenstråler til å skape mutasjoner i bananfluens arvemateriale.
• 1995: Edward B Lewis, Christiane Nüsslein-Volhard og Eric F. Wieschaus brukte bananflue til å forstå genetisk kontroll av fosterutvikling.
• 2004: Richard Axel og Linda B. Buck fikk prisen for oppdagelser innen luktreseptorer.
• 2011: Jules A. Hoffmann ble tildelt prisen for oppdagelser knyttet til medfødt immunitet.
• 2017: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash og Michael W. Young fikk prisen for forskning på molekylære mekaniser som kontrollerer døgnrytmer.

Forskningen på bananflue tok fart etter at Thomas Hunt Morgan startet sitt arbeid på gener og mutasjoner rundt 1908, men hadde allerede blitt brukt i eksperimentelle studier av F.W. Carpenter og William Ernest Castle (1867–1962) ved Harvard University som studerte reproduksjon og innavl.

I 1910 gjorde Morgan en banebrytende oppdagelse som skulle forandre genetikken for all ettertid. Han fant en mutasjon som gjorde de røde øynene til bananflua hvite. Morgans krysningsforsøk viste at genet ligger på X-kromosomet og har derfor kjønnsbundet arv. For første gang hadde et gen blitt knyttet til et kromosom og resultatet ble publisert i det prestisjetunge tidsskriftet Science.