Fruit fly – Drosophila melanogaster

Fruit flies (Drosophila melanogaster) and their similarities to humans

About 75% of known human disease genes have a recognisable match in the genome of fruit flies. To the naked eye Drosophila melanogaster looks like any other fly. There are wings, a head, a thorax, and an abdomen. But beneath these external structures is a genome that has provided scientists with a wealth of knowledge about genetics, diseases, and patterns of inheritance. Despite the obvious morphological differences fruit fly and humans share many molecular, cellular, and behavioural similarities. In fact in an interview with BBC News Online, the Drosophila Genome Project’s Professor Gerry Rubin, from the University of California, Berkeley, said this about our friend the fruit fly. “They can become addicted to alcohol, cocaine and other drugs. They have a wake-sleep cycle like humans do. They have complicated rituals of behaviour.”
(Source: Human Genetics and the Fruit Fly Drosophila Melanogaster, by: Paul Arnold, Updated Nov 25, 2009, http://www.brighthub.com/science/genetics/articles/26242.aspx )

There is a lot of reseach going on around the world about this little animals. Solvin’s story on fruit flies features the research work from Dr. Barry Dickson, Research Institute of Molecular Pathology GmbH (IMP), Vienna, Austria. Dr. Barry Dickson uses molecular genetic techniques to study the function of neural circuits in Drosophila. His goal is to understand how information processing in defined neural circuits generates complex animal behaviours. As a model system, he focuses on the fly’s mating behaviours. These behaviours are robust, adaptive, and particularly amenable to genetic analysis. Working with flies has the great advantage that genetic tools can be used to identify and manipulate the relevant neurons and circuits in the brain. With these tools, it is possible to establish causal relationships between genes, cellular biochemistry, circuit function, and animal behaviour.
(Source: http://www.imp.ac.at/research/research-groups/dickson-group/)

Some of Solvins’s pictures show wild fruit flies as they can be naturally found outside or around your private fruit bowl:

Wild Fruit Fly (Drosophila melanogaster) | Um die Taufliege (Drosophila melanogaster) zu sehen, muss man nicht nach Wien ins Labor fahren - hat man im Sommer eine überreife Banane oder Ähnliches in der Küche, ist sie, unter dem Namen Fruchtfliege bekannt, stets zur Stelle, um Nahrhaftes mit ihrem ausklappbaren Leckrüssel aufzunehmen. Aber wer würde, während er fluchend die Plage bekämpft, eine solche Schönheit und Perfektion im Detail vermuten... wild lebendes Exemplar (keine Laborfliege) (Solvin Zankl)Wild Fruit Fly (Drosophila melanogaster) on aple | Um die Taufliege (Drosophila melanogaster) zu sehen, muss man nicht nach Wien ins Labor fahren - hat man im Sommer einen überreife Apfel in der Küche, ist sie, unter dem Namen Fruchtfliege bekannt, stets zur Stelle, um Nahrhaftes aufzunehmen. Aber wer würde, während er fluchend die Plage bekämpft, eine solche Schönheit und Perfektion im Detail vermuten... wild lebendes Exemplar (keine Laborfliege) (Solvin Zankl)

All other fruit flies are lab flies and have been genetically manipulated. There is the “wild type” fruit fly which looks like its free ranging relatives, but actually is not the same. Most of Solvins’s images showing behaviour are taken from individuals of that type. Some examples for different behaviour are:

Male flie (below) is singing to the female during courtship using their wing to generate sound. Fruit Fly (Drosophila melanogaster) lab culture. (wild type) | In der Natur meist vom Menschen unbemerkt, im Labor interessiert beobachtet und studiert: das erstaunlich komplexe Paarungsverhalten der Taufliege (Drosophila melanogaster). Das Männchen (unten) umwirbt das von ihm auserwählte Weibchen, das sich nicht so ohne Weiteres von ihm begatten lässt. Das Männchen spreizt in Taufliegen-typischer Manier einen Flügel seitlich ab und erzeugt damit durch Vibrationen einen sirrenden Gesang, der nur mit Spezial-Mikrophonen für den Menschen hörbar wird. (Solvin Zankl)

Singing of the male to the female during courtship

Genetic markers are commonly used in Drosophila research, for example within balancer chromosomes or P-element inserts, and most phenotypes are easily identifiable either with the naked eye or under a microscope. Solvin photographed animals where you can see those markers. One animal can show more than one marker. Here is a list of markers he photographed:

Mating Fruit Fly (Drosophila melanogaster) in a lab culture (wild type) | Nach einer Umwerbung durch das Männchen läßt dieses Taufliegen-Weibchen (Drosophila melanogaster) des Wildtyp-Zuchtstammes die Begattung zu. Während der mehrere Minuten dauernden Paarung bieten die Vorderbeine und die Verbindung der beiden Geschlechtsöffnungen dem Männchen Halt auf dem Hinterleib des Weibchens. (Solvin Zankl)

Singing of the male to the female during courtship

Curly type (The wings curve away from the body) Fruit Fly (Drosophila melanogaster) in lab culture. | Eine genmanipulierte Taufliege (Drosophila melanogaster), die unter dem Namen "Mutation curly" im Katalog der Wiener Fliegenbibliothek aufgeführt und bestellbar ist. Die Tiere dieses Stammes zeichnen sich durch aufgebogene Flügelenden aus. Da die Manipulationen am Embryo in Zellen vorgenommen wird, aus denen die Geschlechtszellen des erwachsenen Tieres hervorgehen, sind die hervorgerufenen Eigenschaften erblich. So entstehen ganze nachzüchtbare Stämme von gentechnisch veränderten Die mit Geschmacksrezeptoren ausgestatteten Beine werden von Fliegen häufig und sorgfältig gesäubert. (Solvin Zankl)

Curly ==> The wings curve away from the body, flight may be somewhat impaired.

[Digital focus stacking] Antennapedia mutant of the Fruit Fly (Drosophila melanogaster) with legs instead of antennae growing from the head. The mutation is used as a genetic marker. [focus stacking] | Eine genmanipulierte Taufliege (Drosophila melanogaster), die in Fliegen-Genetiker-Kreisen unter dem Namen "Antennapedia" bekannt ist. Den Tieren dieses Stammes wachsen anstelle der normalerweise stummelartigen Antennen zwei Beine zwischen den Augen. Da die Manipulation am Embryo in Zellen vorgenommen wird, aus denen die Geschlechtszellen des erwachsenen Tieres hervorgehen, sind die hervorgerufenen Eigenschaften erblich. So entstehen ganze nachzüchtbare Stämme von gentechnisch veränderten Taufliegen. (Solvin Zankl)

There is although a Transgenic RNAi Library in Vienna.

http://stockcenter.vdrc.at/control/main

The mission of the Vienna Drosophila RNAi Center is to promote scientific discoveries by facilitation systematic analysis of gene function in Drosophila using in vivo transgenic RNAi technology. The library comprises 22,247 transgenic Drosophila strains, each containing an inducible UAS-RNAi construct against a single protein coding gene. 12,251 genes, or 88.2% of the Drosophila genome, are represented in this collection.
There are some images showing the work at the Vienna Drosophila RNAi Center (VDRC):

Sorting Fruit Fly (Drosophila melanogaster) embryo for DNA injection | Mit einem vereinzelten Pinsel-Haar, viel Erfahrung und ruhiger Hand sortieren die Laborantinnen im Vienna Drosophila RNAi Center (VDRC) die winzigen Eier der Taufliegen (Drosophila melanogaster). Nach einer chemischen Behandlung, die die äu�ere Ei-Hülle weggeätzt hat, werden die Eier, die die Prozedur in wunschgemä�em Zustand überstanden haben, mit dem Hinterende des sich entwickelnden Embyos in einer Richtung ausgerichtet und in Reihen angeordnet. Je eine Reihe wird auf ein Glasplättchen aufgenommen und einem Embryo-Hinterleib nach dem anderen mit einer Glaskapillare unter dem Mikroskop verändertes Erbgut injiziert. Die Laborantinnen manipulieren pro Tag zwischen 700 und 900 Fliegen-Embryonen. (Solvin Zankl)DNA injection into a Fruit Fly (Drosophila melanogaster) embryo | Mithilfe einer extrem dünnen Glaskanüle wird im Vienna Drosophila RNAi Center (VDRC) in das hintere Ende des Embryos einer Taufliege (Drosophila melanogaster) Erbgut injiziert. Hat die Manipulation den gewünschten Erfolg, so weist die später schlüpfende Fliege nicht nur die vordefinierten Abweichungen auf (wie z.B. veränderte Augenfarben oder Beine am Kopf), sondern gibt diese sogar durch ihre ebenfalls veränderten Geschlechstzellen an die Nachkommen weiter. (Solvin Zankl)Fruit Fly (Drosophila melanogaster) Lab cultures at Vienna Drosophila RNAi Center (VDRC) | Im Vienna Drosophila RNAi Center (VDRC) in Wien werden definierte, genmanipulierte Stämme der Taufliege (Drosophila melanogaster) gezüchtet, regalweise in Wärmeschränken gelagert und auf Bestellung an Wissenschaftler und Labore in aller Welt verschickt. Die genaue Etikettierung enthüllt hier, dass Fliegen der Form "Wildtyp" zusammen mit einer Schicht geliertem Futterbrei verpackt sind. Diese Fliegen sehen äu�erlich aus, wie ihre feilebenden Verwandten, haben aber dennoch verändertes Erbgut. (Solvin Zankl)Fruit Fly (Drosophila melanogaster) embryo [focus stacking] | Die Eier der Taufliege (Drosophila melanogaster) haben eine milchig-wei�e Au�enhaut mit zwei antennenartigen Fortsätzen. Diese Fortsätze verhindern, dass ein auf einen weichen Nahrungsuntergrund gelegtes Ei völlig versinkt. Zur gentechnischen Manipulation wurde den drei links unten abgebildeten Eiern die äu�ere Hülle chemisch weggeätzt. In das Hinterende des sich darin entwickelnden Embryos wird mithilfe einer Spritze Erbgut mit definierten Eigenschaften injiziert. (Solvin Zankl)

This entry was posted on Monday, November 7th, 2011 at 3:08 pm. It is filed under Awards. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed.

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