Den er lil­le­bit­te af stør­rel­se og ko­los­salt stor af be­tyd­ning.

SC AN PIX Ba­nan­flu­er er gi­gan­ter in­den for ge­ne­tisk forsk­ning og har va­e­ret an­vendt til at af­da­ek­ke utal­li­ge fun­da­men­tale bi­o­lo­gi­ske pro­ces­ser i pat­te­dyr og men­ne­sker. Ny bog forta­el­ler ba­nan­flu­e­forsk­nin­gens hi­sto­rie.

Weekendavisen - - Ideer - Af ANNETTE K. NI­EL­SEN

Na­e­ste gang De ser en sva­erm rø­dø­je­de ba­nan­flu­er med den im­po­ne­ren­de arts­be­teg­nel­se Dros­op­hila mela­no­ga­ster svir­re over frugtskå­len, så lad va­e­re med at slå dem ihjel. Ta­enk i ste­det på, hvor ut­ro­lig me­get de­res art­s­fa­el­ler har gjort for ge­ne­tik­forsk­nin­gen de se­ne­ste 100 år. Ba­nan­flu­er ser nem­lig ik­ke ud af me­get, men de er gi­gan­ter in­den for ge­ne­tisk forsk­ning. Så­le­des er he­le fem No­bel­pri­ser i me­di­cin ba­se­ret på Dros­op­hila-forsk­ning. Det og me­get me­re kan man la­e­se om i den ame­ri­kan­ske ge­ne­ti­ker og ba­nan­flu­e­for­sker Step­ha­nie Eliza­beth Mo­hrs nye bog, First in Fly: Dros­op­hila Re­search and Bi­o­lo­gi­cal Di­scove­ry. Her in­tro­du­ce­rer hun til ba­nan­flu­e­forsk­nin­gen, og hvor­dan den har bi­dra­get til for­stå­el­sen af fun­da­men­tale bi­o­lo­gi­ske pro­ces­ser – og­så i men­ne­sket.

MAN be­gynd­te for al­vor at for­ske i ba­nan­flu­er på em­bry­o­log Tho­mas Hunt Mor­gans la­bo­ra­to­ri­um, det be­røm­te Fly Room, på Co­lum­bia Uni­ver­si­te­tet i be­gyn­del­sen af 1900-tal­let. Mor­gan var isa­er in­ter­es­se­ret i ud­vik­ling og ar­ve­lig­hed, og her vi­ste ba­nan­flu­er sig sa­er­de­les vel­eg­ne­de som for­søgs­dyr. Ba­nan­flu­er kra­e­ver nem­lig ik­ke ret me­get plads, de ud­vik­ler sig fra aeg til vok­sent in­sekt på 10-12 da­ge af­ha­en­gigt af tem­pe­ra­tu­ren og spi­ser det sam­me i al­le ud­vik­lings­sta­di­er. De le­ver i cir­ka to-tre må­ne­der, og hunner kan la­eg­ge mel­lem 25 og 50 aeg om da­gen, så man kan hur­tigt fre­mav­le fle­re ge­ne­ra­tio­ner af ba­nan­flu­er og gran­ske ar­ve­lig­he­dens myste­ri­er og lov­ma­es­sig­he­der.

Det er til­med en­kelt at skel­ne han­ner fra hunner, og de små krae kan be­dø­ves med ae­ter el­ler kul­dioxid, så man kan sor­te­re dem alt ef­ter køn og fo­re­komst af ar­ve­li­ge tra­ek. Sor­te­rin­gen sker i øv­rigt ved hja­elp af en lil­le pen­sel, som man skub­ber de små in­sek­ter i for­skel­li­ge grup­per med, hvor­for flu­e­for­ske­re og­så bli­ver kaldt »fly pus­hers«.

Den før­ste muta­tion, Mor­gan ob­ser­ve­re­de i 1910, var af en flue med hvi­de øj­ne i ste­det for de rø­de, man ser hos vil­de ba­nan­flu­er. Han av­le­de der­på en ny ge­ne­ra­tion frem ud fra den­ne hvi­dø­je­de flue for at se, om det­te tra­ek var ned­ar­vet og hvor­dan. Blandt Mor­gans man­ge op­da­gel­ser var fa­eno­me­net køns­bun­det­hed, hvil­ket vil si­ge, at nog­le ge­ner er ka­e­det sam­men med X-kro­mo­so­met, mens de ik­ke fin­des på Y-kro­mo­so­met. Det ga­el­der for ek­sem­pel ge­net for hvi­de øj­ne. Mor­gan modt­og for øv­rigt No­bel­pri­sen i 1933 for si­ne op­da­gel­ser om­kring kro­mo­so­mer og ar­ve­lig­hed. Li­ge­som hvi­de øj­ne er man­ge an­dre muta­tio­ner hos ba­nan­flu­er of­te ob­ser­ver­ba­re med et sim­pelt for­stør­rel­ses­glas el le­ret al­min­de­ligt mi­kroskop. Nog­le muta­tio­ner er op­stå­et spon­tant, an­dre har man skabt ved hja­elp af rønt­gen- el­ler ke­misk på­virk­ning. For­u­den øjen­far­ve kan muta­tio­ner dre­je sig om vin­ge­fa­con, an­tal­let og ud­se­en­det af fø­le­hår på krop og vin­ger el­ler det yd­re ske­lets far­ve. I 1930rne hav­de flu­e­for­sker­ne om­kring 500 for­skel­li­ge slags muta­tio­ner at ar­bej­de med, i dag er der over 10.000 for­skel­li­ge muta­tio­ner, og flu­e­la­bo­ra­to­ri­er rundt om­kring i ver­den in­de­hol­der ka­em­pe flu­e­bi­bli­o­te­ker med ko­lo­ni­er af de for­skel­li­ge mutan­ter.

Ena fårs ager­ne­til, at ba­nan­flu­e­forsk­nin­gen er så frem­gangs­rig, er iføl­ge Step­ha­nie Mo­hr, at for­sker­ne fra start har va­e­ret go­de til at de­le in­for­ma­tio­ner med hin­an­den. I 1930rne grund lag­de d ros o phila for­ske­re nyheds­bre­vet Dros­op­hila In­for­ma­tion Ser­vi­ce el­ler DIS. Si­den vok­se­de ma­eng­den af vi­den og an­tal­let af muta­tio­ner, og i ste­det for et nyheds­brev frem­brag­te man et stort op­slags­va­erk over ba­nan­flu­e­ge­ner og de­res muta­tio­ner og op­da­te­re­de va­er­ket re­gel­ma­es­sigt. Det var kendt som »the red book«. Ef­ter­hån­den kun­ne de man­ge in­for­ma­tio­ner dog ik­ke rum­mes i en bog, og i 1989 etab­le­re­de man FlyBa­se, en on­li­ne da­ta­ba­se over flu­e­ge­ner og -geno­mer. Og vi­den er der mas­ser af, for man har »iso­le­ret el­ler til­ve­je­bragt en muta­tion i hvert ene­ste gen i [Dros­op­hilas] genom og i sto­re tra­ek be­stemt ud­fal­det af den, for ek­sem­pel hvor­vidt gen­muta­tio­nen med­fø­rer død, ste­ri­li­tet el­ler ty­de­li­ge mor­fo­lo­gi­ske [dvs. ana­to­mi­ske el­ler fy­si­o­lo­gi­ske] for­an­drin­ger un­der al­min­de­li­ge lab o rat o rie for­hold ,« skri­ver Mo­hr.

BA­NAN­FLU­EN er den mest kom­plek­se or­ga­nis­me, som for­sker­ne har va­e­ret i stand til at be­stem­me på den­ne må­de. Det fa­sci­ne­ren­de ved ba­nan­flu­e­forsk­nin­gen er de lig­he­der, man fin­der mel­lem ba­nan­flu­er og men­ne­sker, selv om de to ar­ter mil­dest talt ser me­get for­skel­li­ge ud, og selv om mil­li­o­ner af år ad­skil­ler dem ud­vik­lings­hi­sto­risk. Men som Mo­hr for­kla­rer, er der man­ge sam­men­fald mel­lem de ge­ner, der er nød­ven­di­ge for at byg­ge og ved­li­ge­hol­de en ba­nan­flue, og de ge­ner, der er nød­ven­di­ge for at byg­ge og ved­li­ge­hol­de me­re kom­plek­se or­ga­nis­mer som men­ne­sker. I 1940rne op­da­ge­de for­ske­re ek­sem­pel­vis nog­le sa­e­re muta­tio­ner hos ba­nan­flu­er, der fik ben, hvor de­res fø­le­horn bur­de va­e­re, så­kald­te an­ten­na­pe­dia. Si­den har det vist sig, at de ge­ner, der forta­el­ler en ba­nan­flue, hvor der skal vok­se ben ud, er no­gen­lun­de de sam­me, som forta­el­ler men­ne­ske­krop­pen, hvor be­ne­ne skal gro. Når der sker fejl på de ge­ner, op­står muta­tio­ner, hvor le­gem­s­de­le vok­ser for­ker­te ste­der. Man har og­så fun­det ge­ner i ba­nan­flu­er, der re­gu­le­rer døgn­ryt­men i lig­hed med ge­ner i men­ne­sket, og op­da­get, at de ge­ner, der af­sted­kom­mer va­ekst af fø­le­hår på ba­nan­flu­e­vin­ger, lig­ner de ge­ner, der sty­rer, hvor­dan de bit­tes­må hår i men­ne­skets in­dre øre vok­ser. Det­te gen er fan­ta­si­fuldt døbt Van Gogh-ge­net, for hå­re­ne vok­ser i et hvirv­len­de møn­ster ik­ke ulig møn­stre­ne i Van Gog­hs ma­le­ri­er.

Et af man­ge mun­tre aspek­ter ved Dros­op­hila-forsk­nin­gen er i øv­rigt de fan­ta­si­ful­de nav­ne, som for­sker­ne fin­der på for spe­ci­fik­ke ge­ner. For­u­den Van Gogh-ge­net na­ev­ner Mo­hr »et­her-a-go-go«, som ik­ke over­ra­sken­de blev navn­gi­vet i go-go-dan­sens stor­heds­tid, 1960er­ne. Ge­net blev op­da­get i ba­nan­flu­er, hvis ben spja­et­te­de ryt­misk, når de blev be­dø­vet med ae­ter. En ver­sion af det sam­me gen i men­ne­sket spil­ler en rol­le for ko­or­di­ne­rin­gen af hjer­teslag. Hip­po-ge­net (dvs. flod­he­ste-ge­net) blev op­da­get i ba­nan­flu­er med ka­em­pe­sto­re ho­ve­d­er og ryn­ke­de hal­se og re­gu­le­rer stør­rel­sen af or­ga­ner i ba­nan­flu­er og pat­te­dyr. Pinds­vi­ne-ge­net af­sted­kom­mer va­ekst af en lar­ve, der er krøl­let sam­men med pig­ge­lig­nen­de ud­va­ek­ster, den­tik­ler, på over­fla­den.

TIT­LEN First in Fly hen­vi­ser til de man­ge op­da­gel­ser, man først gjor­de hos ba­nan­flu­en. Det ga­el­der den før­ste kort­la­eg­ning af et kro­mo­som og de om­trent­li­ge pla­ce­rin­ger af ge­ner­ne for fem for­skel­li­ge ar­ve­li­ge tra­ek langs med kro­mo­so­met i 1913. Det var en af Mor­gans stu­de­ren­de, A.H. Stur­te­vant, der gjor­de ar­bej­det, og for at ae­re sin po­pu­la­e­re pro­fes­sor opkald­te han den ge­ne­ti­ske må­le­en­hed på kro­mo­so­met »cen­tiMor­gan«. Den før­ste ful­de se­kven­te­ring af Dros­op­hila-geno­met ske­te i år 2000.

I dag ved man, at om­kring 60 pro­cent af al­le men­ne­ske­li­ge ge­ner og 75 pro­cent af syg­doms­re­la­te­re­de ge­ner har et mod­styk­ke i ba­nan­flu­en. Mo­hr an­fø­rer, at man ind­le­der med at gran­ske ge­ner­ne i ba­nan­flu­en for at få nog­le pej­le­ma­er­ker i for­hold til forsk­ning i ge­ner­ne i me­re kom­plek­se or­ga­nis­mer. For når man først har iden­ti­fi­ce­ret, hvad et gen gør i en sim­pel or­ga­nis­me, hvad der re­la­tivt en­kelt la­der sig gø­re for ba­nan­flu­er, kan man le­de ef­ter sam­men­lig­ne­li­ge ge­ner i me­re kom­plek­se or­ga­nis­mer og ud­vik­le hy­po­te­ser om, hvor­dan de fun­ge­rer. Som Mo­hr skri­ver, er ge­ne­tisk forsk­ning i ba­nan­flu­er en slags gen­vej, der kan ef­fek­ti­vi­se­re un­der­sø­gel­ser­ne. For­sker­ne sat­ser og­så på, at ba­nan­flu­er­ne kan gø­re det let­te­re at for­stå nog­le af nu­ti­dens sto­re ud­for­drin­ger, hvad an­går al­dring og al­der­s­re­la­te­re­de syg­dom­me så­som Par­kin­sons og Alzhei­mers Syg­dom. Li­ge­som men­ne­sker op­le­ver de små ba­nan­flu­er tab af mu­skel­styr­ke og hukom­mel­ses- og ind­la­e­rings­van­ske­lig­he­der, når de bli­ver gam­le. I et in­ter­view til Har­vard Me­di­ci­ne News si­ger Step­ha­nie Mo­hr:

»Ba­nan­flu­er le­ver i om­kring to til tre må­ne­der. Det er la­en­ge nok til at ob­ser­ve­re al­der­s­re­la­te­re­de for­an­drin­ger – men kort nok tid til at ac­ce­le­re­re forsk­nin­gen.«

Step­ha­nie Eliza­beth Mo­hr: »First in Fly: Dros­op­hila Re­search and Bi­o­lo­gi­cal Di­scove­ry«. Har­vard Uni­ver­si­ty Press, 2018.

Newspapers in Danish

Newspapers from Denmark

© PressReader. All rights reserved.