초파리가 거실 주위를 맴돌거나 와인 위에 앉으면 정말 짜증날 수 있습니다. 하지만 우리는 이 작은 곤충들에게 감사할 것이 많습니다. 그들은 생물학과 의학에 혁명을 일으켰습니다.
파리와 모기는 날개가 두 개만 있는 곤충 그룹인 파리목(Diptera)에 속합니다. 디 의미 2와 후원자 그러나 대부분의 사람들이 친구의 짜증나고 긍정적인 특성을 받아들이는 것처럼, 우리도 파리의 부정적인 행동만으로 파리를 판단해서는 안 됩니다.
곤충학자인 Erica McAllister가 자신의 저서 The Secret Life of Flies에서 강조한 것처럼 우리는 이 곤충의 엄청난 경제적, 생태학적 중요성에 눈을 떠야 합니다. 예를 들어, 많은 식물(초콜릿을 제공하는 코코아 식물 포함)은 날개 달린 곤충을 수분 매개자로 사용합니다. 아니면 죽은 동물을 분해하는 파리가 없는 세상을 상상해 보세요.
하지만 특정 유형의 파리, 즉 초파리나 식초파리(초파리).
초파리 손톱보다 작을 수도 있지만 여름에 익은 과일 위를 맴돌거나 쓰레기통에서 떼를 지어 나올 때 큰 골칫거리가 될 수 있습니다. 초파리 1830년 독일의 곤충학자인 요한 마이겐(Johann Meigen)이 처음 언급한 이후 과학자들 사이에서 인기를 얻었습니다. 그것은 지구상에서 가장 잘 알려진 유기체이자 현대 의학 연구의 원동력이 되었습니다. 10명의 과학자가 연구 중 초파리 그들은 노벨 생리학·의학상을 수상했습니다.
과학과 파리의 파트너십은 1900년대 초 뉴욕 컬럼비아 대학의 생물학자 토마스 헌트 모건(Thomas Hunt Morgan)이 유전적 돌연변이가 다른 특성과 어떻게 관련되어 있는지와 같은 진화 이론을 테스트하기로 결정하고 1900년에 그레고르 멘델(Gregor Mendel)의 유전 이론을 재발견하면서 시작되었습니다. 멘델은 오늘날 유전학의 아버지로 인정받고 있습니다.
과학의 도약을 돕습니다
모건은 처음으로 함께 일한 사람이 아니었습니다. 초파리그러나 값싼 파리 사육(우유병에 바나나 조각을 보관)과 빠른 번식(약 10일에 한 세대, 하루에 암컷 1인당 약 100개의 알)을 활용하려는 그의 아이디어는 실험실에서 진화를 연구하는 것을 가능하게 만들었습니다. 이는 회전율이 높은 대규모 종 그룹에서 진화적 변화를 확인하는 것이 더 쉽기 때문입니다.
수십만 마리의 파리를 키우는 그의 실험으로 인해 초파리가 일반적으로 가지고 있는 빨간 눈 대신 흰 눈을 가진 파리 한 마리가 발견되었습니다. 흰 눈을 가진 자손에 대한 Morgan과 그의 팀의 후속 연구에서는 유전자가 돌연변이를 일으킬 수 있고 염색체(긴 DNA 분자)에서 체계적이고 재현 가능한 지도로 구성된다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 새로운 이해는 우리가 알고 있는 고전 유전학 분야를 확립했습니다. 예를 들어, 이러한 이해는 유전병이 어떻게 유전되는지에 대한 이해로 이어졌습니다.
1940년대에 조지 비들(George Beadle)과 에드워드 테이텀(Edward Tatum)을 포함한 과학자들은 단백질을 암호화하는 특정 유전자가 화학 반응을 촉진하고 세포에서 필요한 분자를 생성할 수 있음을 입증했습니다.
다른 연구자들은 DNA 나선 구조의 지도를 작성하고 유전자 코드를 해독하는 데 성공했습니다. 이러한 발전을 통해 오랫동안 논의되어 왔던 질문들이 등장했습니다. 예를 들어, 단일 수정란 세포에서 전체 유기체의 발달과 같은 복잡한 생물학적 과정을 유전자가 어떻게 조절하는지.
과학자들은 연구를 위해 현미경을 사용하는 기술을 점차 확립했습니다. 초파리 두께가 0.5mm를 넘지 않는 작고 반투명한 알 껍질에 있는 배아는 파리 발달 메커니즘을 분석하는 강력한 방법임이 밝혀졌습니다. 인간의 유전적 돌연변이가 인간의 신체적 기형을 일으킬 수 있는 것처럼, 파리 배아도 그러한 결함을 나타냅니다. 예를 들어, 머리나 꼬리가 없습니다.
과학자들은 알이 부화하지 않더라도 돌연변이 결함을 연구할 수 있으며, 이를 통해 영향을 받은 유전자의 정상적인 기능에 대해 알 수 있습니다. 초파리유전자 복제와 같은 새로운 기술과 함께 기술 발전은 유전 네트워크가 신체의 발달을 어떻게 결정하고 때로는 유전 질환을 유발할 수 있는지 이해하는 데 도움이 되었습니다. 유전자 네트워크는 특정 세포의 기능을 제어하기 위해 서로 상호 작용하는 유전자 그룹 또는 유전자 일부입니다. 1995년에 세 명의 과학자가 이 새로운 이해에 기여한 공로로 노벨상을 수상했습니다.
안드레아스 프로코프, 저자가 소개됩니다
놀라운 유사성
궁극적으로, 파리와 인간의 전체 게놈은 놀랄 만큼 유사하며, 파리에서 발견된 메커니즘이나 과정은 더 복잡한 유기체에 적용되는 경우가 많다는 사실이 밝혀졌습니다. 실제로 많은 인간 유전자가 유전자의 기능을 대신할 수 있습니다. 초파리 파리 게놈에 삽입될 때와 동일합니다.
5억년 전 파리와 인간의 진화 계통을 창시한 공통 조상은 발달 메커니즘이나 신경 기능과 같은 많은 측면이 여전히 보존되어 있을 정도로 잘 설계된 생물학을 갖춘 것으로 보입니다. 우리는 유전적으로 매우 유사하기 때문에 인간 생물학과 질병의 많은 측면이 처음으로 탐구되었습니다. 초파리한편, 초파리에 대한 연구는 빠르고 비용 효율적이며 매우 다양합니다. 과학적 발견에 이상적입니다.
일단 파리에 대한 지식을 얻으면 이 지식은 더 복잡한 유기체에 대한 연구 속도를 가속화할 수 있습니다. 현재 전 세계적으로 10,000명 이상의 연구자가 파리를 연구하고 있는 것으로 추산됩니다. 초파리 인간 생물학 및 질병과 관련된 많은 과학 분야에서 신경과학자들은 이를 학습, 기억, 수면, 공격성, 중독 및 신경 장애를 연구하는 데 사용합니다. 암, 노화, 발달 과정, 장내 미생물, 줄기 세포, 근육 및 심장은 말할 것도 없습니다.
그러나 파리는 미니어처 인간이 아닙니다. 예를 들어, 알츠하이머병에서 볼 수 있는 성격 상실을 연구하는 데는 사용할 수 없습니다. 그러나 이는 왜 신경 세포가 그러한 질병으로 죽는지 연구하고 이러한 유형의 질병에 대한 이해의 중요한 격차를 메우는 데 사용될 수 있습니다.
부엌에 초파리가 있으면 귀찮을 수 있지만 이제는 다르게 볼 수 있기를 바랍니다.
