Experiências de Genética com Drosophila melanogaster- Cruzamento F1- ITQB

Autores: Contente Margarida , Guerreiro Alice, Pereira Inês e Polena Marta 12ºA Grupo 1

No dia 12/04/2024, sexta-feira, um grupo de alunos do 12ºA da Escola Secundária Quinta do Marquês dirigiu-se ao ITQB (Instituto de Tecnologia Química e Biológica) localizado em Oeiras, que se dedica à investigação e à formação avançada nas áreas da química e da biologia, para a realização da 1ª sessão de um projeto no âmbito da disciplina de Biologia. Este projeto foi realizado com a supervisão da Doutora/Investigadora Fátima Cairrão, licenciada em Biologia/Recursos Faunisticos e Ambiente e com doutoramento em Biologia/ Biologia Molecular, e tem como principal objetivo o estudo da transmissão hereditária em moscas da fruta, Drosophila melanogaster.

No início do século XX, Thomas Morgan decidiu realizar experiências com moscas da fruta para relacionar o mendelismo e a teoria cromossómica da hereditariedade. Anos depois, Morgan encontrou uma mosca macho de olhos brancos (fenótipo mutante), ao invés do normal vermelho (fenótipo selvagem). A partir daí, Morgan começou a realizar uma série de experiências que permitiu esclarecer alguns aspetos sobre a hereditariedade de certas características (neste caso a cor dos olhos).

A Drosophila é utilizada frequentemente neste tipo de investigações uma vez que ocupam pouco espaço no laboratório e se reproduzem num curto espaço de tempo e com um elevado número de descendentes. Esta espécie de mosca apresenta um ciclo de vida com duração de cerca de 15 dias a temperatura de 25ºC.

fig1 - ciclo de vida da Drosophila melanogaster

Com os avanços tecnológicos, foi descoberto que o genótipo das moscas-da-fruta é constituído por 4 cromossomas: X, II, III e IV. Nestes cromossomas encontram-se as informações genéticas que irão expressar uma determinada característica. Neste projeto, as características estudadas foram a cor dos olhos e a forma das asas onde o alelo selvagem corresponde W+ (olhos vermelhos) e C+ (asas normais) e o alelo corresponde W (olhos brancos) e C (asas enroladas), respetivamente.

A espécie Drosophila melanogaster apresenta um dimorfismo sexual, ou seja machos e fêmeas podem ser distinguidos facilmente com base nas suas diferente características morfológicas:

Fêmeas: Maior que o macho; abdômen afilado nas extremidades; bandas pigmentadas do lado dorsal do abdômen bem distintas.

Machos: Menor que a fêmea; abdômen arredondado na extremidade; as últimas bandas pigmentadas do abdômen estão fundidas; apresentam pente sexual.

Ao chegar ao ITQB fomos divididos em grupos de 3 ou 4 e demos início à atividade laboratorial. 

Procedimento:

fig 2 - transferência de tubos

(Foi-nos disponibilizado tubos com moscas fêmeas de olhos brancos (W- W- já selecionadas.)

1) Colocar um funil no bocal num tubo de cultura vazio (previamente arrefecido). No tubo antigo, bater suavemente o tubo numa superfície suave, de modo que as moscas caiam para o fundo do tubo e aí permanecem por alguns segundos. Retirar o plug (tampa) do tubo com as moscas e inverter o mesmo no funil, e bater gentilmente, segurando os dois tubos até as moscas passarem pelo funil para o tubo inferior. Fechar rapidamente o tubo inferior com o plug.

Nota: Realizou-se este processo no início do procedimento para transferir as moscas de tubos de cultura com alimento para tubos sem alimento para facilitar a sua anestesia. 

fig 3 - tubos de cultura no congelador

2) De forma a adormecer as moscas, colocar os tubos de cultura com as moscas no congelador até que elas fiquem imóveis, geralmente 4-5 minutos. 

3) Colocar as moscas inativas numa superfície fria. Esta pode ser construída usando uma caixa de petri, sobre gelo ou blocos refrigeradores. Colocar as moscas neste sistema vai mantê-las adormecidas durante o tempo necessário para as manipular e observar à lupa.

fig 4 - observação e separação das moscas à lupa

4) Separar 3 grupos de 10 fêmeas mutantes (W- W-), com a ajuda de um pincel, e colocar as mesmas em 3 novos tubos de cultura. 

5) Com etiquetas, fazer 3 rótulos com o cruzamento das moscas, a data e o nome do grupo, de modo a identificar os tubos de cultura.

fig 5 - tubos de cultura rotulados

6) Realizar os mesmos procedimentos anteriormente utilizados (1,2,3,4), só que desta vez para os machos selvagens (W+ Y);

7) Colocar no congelador por 4-5 min os tubos com os machos de forma a adormecê-los e assim facilitar futuro o processo de transferência;

8) Afastar ligeiramente o plug e colocar um funil nos tubos de ensaio previamente preparados com 10 fêmeas mutantes. Tirar o plug dos tubos com os machos selvagens e invertê-los (um em cada tubo com fêmeas) para o funil e bater gentilmente, segurando os dois tubos até as moscas passarem pelo funil para o tubo inferior e colocar de volta o plug.

Nota: Devido à falta de machos disponibilizados, com a supervisão da investigadora, fomos para uma sala específica separar os machos das fêmeas, desta vez utilizamos gás dióxido de carbono para as adormecer.  

fig 6 - oberservação/separação de moscas adormecidas por dióxido de carbono

Reflexão sobre a 1ª sessão

Como já tínhamos realizado uma atividade laboratorial idêntica, anteriormente,  através de um simulador, ao trabalhar no ITQB, podemos constatar algumas diferenças. Enquanto que no simulador era algo simples e instantâneo, no laboratório o procedimento tem várias fases e é mais suscetível a erros. Um exemplo disso, é a duração da atividade, no simulador foi mais ou menos 1h30, enquanto que num laboratório estão previstas 3 sessões com 2h cada. Ao termos experienciado estas 2 realidades distintas conseguimos ter uma visão mais abrangente do mundo da investigação e perceber se é algo que nos cativa para o nosso futuro. 

Autores: Contente Margarida , Guerreiro Alice, Pereira Inês e Polena Marta 12ºA Grupo 1