1. UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRONOMICE
ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ BUCUREŞTI
FACULTATEA DE AGRICULTURĂ
SPECIALIZAREA de BIOLOGIE
REFERAT
Student: Chirila Corina

2. Determinismul genetic al comportamentului sexual la
Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster(musculita de otet) este specia cea mai folosita pentru diverse
cercetari genetice deoarece la aceasta specie, ca si la mamifere, indivizii cu heterozomi
XY sunt masculi in timp ce indivizii cu heterozomi XX sunt female, acest tip de
diferentiere sexuala purtand chiar numele speciei mai sus mentionate.
Se stie ca spre deosebire mamifere unde starea initiala este starea de femela si
masculinizarea este initiata de o gena de pe cromosomul Y, in absenta acestei gene
feminizarea mergand de la sine, la Drosophilla melanogaster starea initiala este starea de
mascul iar feminizarea depinde de niste gene de pe X si niste gene autozomale, genele de
cromozomul X trebuind sa fie intr-un numar mai mare decat cele autozomale pentru a se
produce feminizarea. La aceste insecte modul in care se produce diferentierea sexuala
este legat de raportul dintre numarul de cromozomi X si numarul de autozomi.
La Drosophila melanogaster primul impuls al diferentierii sexuale il da gena Sxl dupa
care urmeaza actiunea genelor tra si tra2 urmate de gena doublesex(dsx)
Masculii de Drosophila sunt mai mici si mai inchisi la culoare decat femelele
La Drosophila creierul este si el dimorfic sexual, la masculi existand anumite structuri
neuronale responsabile cu comportamentul copulator masculin(neuroni responsabili cu
recunoasterea femelei ca partener sexual si cu comportmantul de curtare a acesteia,
neuroni care inerveaza muschii implicati in actul copulator cum ar fi muschiul lui
Lawrence, etc).Creierele masculilor si ale femelelor difera prin numarul de neuroni,
forma acestora, orientarea terminatiilor nervoase si modul in care se realizeaza sinapsele.

3. Comportamentul sexual al masculilor de Drosophila consta in recunoasterea femelei ca
potential partener, ritualul de curtare initiat de mascul care cuprinde „cantecul nuptial”,
comportamentul de urmare a femelei si actul imperecherii. Masculul vede femela, simte
feromonii, zboara in jurul ei intr-un anumit mod, miscand aripile in asa fel incat produce
niste sunete specifice(„cantec nuptial”), urmeaza femela mirosind feromonii si se
imperecheaza cu aceasta. Dupa imperechere femela respinge masculul.
Se stie ca comportamentul sexual animal este un comportament innascut cu un puternic
determinism genetic.
Se pare ca la musculita de otet procesul de formare structurilor responsabile cu
comportamentul sexual este controlat de doua gene: fruitless(fru) si doublesex(dsx).
Gena fruitless(fru) nu este situata pe cromozomul Y si in consecinta este prezenta si la
masculi si la femele dar se exprima diferit deoarece la femele transcriptia decurge altfel
decat la mascul si proteina rezultata este diferita.

4. Nu este inca clar daca gena fru are sau nu un corespondent in lumea mamiferelor(S-ar
putea ca corespondetul sa fie faimoasa gena Xq28, descoperita de biologul Dean Hamer
in 1993, gena esentiala pentru aparitia comportamentului sexual masculin, mutatiile
acesteia ducand la abolirea comportamentului sexual masculin si inlocuirea acestuia cu
comportamentul sexual feminin la om si probabil si la alte mamifere) dar aceasta gena a
fost descoperita si la multe alte specii de insecte cum ar fi tantarul anofel (Anopheles
gambiae) si viespea Nasonia vitripennis, la toate dipterele avand acelasi rol in
diferentierea sexuala a sistemului nervos. Faptul ca gena se intalneste la multe specii de
insecte dovedeste ca aceasta este foarte veche fiind fixata de evolutie inca de pe vremea
cand au aparut primele insecte.
La musculita de otet gena fru determina atat masculinizarea sistemului nervos cat si
formarea muschiului lui Lawrence(un muschi abdminal care este prezent numai la
masculi)
La masculii cu mutatii ale genei fru comportamentul sexual masculin este abolit, acesti
masculi fiind infertili din aceasta cauza. Masculii cu alele mutante ale genei fru nu mai
recunosc femelele ca parteneri sexuali si in consecinta nu le mai curteaza. In timp ce
unele mutatii duc la abolirea intregului comportament sexual, altele duc modificarea
acestuia, masculul putand de exemplu sa aibă comportamentul de curtare dar fara
recunoasterea femelei ca partener sexual. Masculii cu mutatii ale genei fru tind sa se
imperecheze cu alti masculi si cateodata formeaza lanturi in care fiecare mascul se
imperecheaza cu cel din fata lui.
Gena se comporta diferit la femele si la masculi dar din cauza unor mutatii in zona
reglatoare a genei pot apărea si situaţii in care la o femela gena funcţionează intr-o
maniera masculina sau invers in aceste situaţii comportamentul sexual fiind si el
inversat(femela se comporta ca masculul sau invers).
Gena fruitless are si un rol reglator, controlând sute de alte gene, unele dintre ele fiind
implicate si in procesul de formare a sistemului nervos si implicit in comportamentul
insectei.

5. O alta gena implicata in diferentierea sexuala a sistemului nervos la Drosophila este gena
doublesex(dsx).Gena dsx controleaza diferentierea sexuala somatica a insectei. Prezenta
genei dsx este necesara pentru exprimarea genei fru si formarea neuronilor de tip
masculin responsabili cu comportamentul masculin.
La randul ei gena dsx este controlata de genele de pe cromozomul X tra si tra2 care
contribuie amandoua la funtionarea intr-un mod feminin a acesteia.
La fel ca si fru, dsx functioneaza diferit la masculi si la femele si anumite mutatii ale
genei reglatoare tra care controleaza gena dsx pot face ca femela sa se dezolte intr-o
directie masculina si sa se comporte ca masculul. Modul in care functioneaza dsx
determina sexul creierului insectei. Daca gena functioneaza intr-o maniera feminina
insecta se va feminiza chiar daca din punct de vedere cromozomial este mascul asa cum o
Drosophila melanogaster cu heterozomi XX se va masculiniza daca gena dsx
functioneaza intr-o maniera masculina.
In situatiile in care gena doublesex nu functioneaza, la fel ca si in cazul mutatiilor genei
fruitless comportamentul sexual masculin este abolit si inlocuit de cel feminin. Acesti
masculi nu mai recunosc femela ca partener sexual, nu mai initiaza ritualul de
imperechere, nu mai produc sunetele specifice dar in schimb tind sa se imperecheze cu
alti masculi
Si gena doublesex este o gena foarte veche, fixata de evolutie de la apritia primelor
insecte, aceasta gena avand corespondenti aproape in tot regnul animal, doar la speciile
hermafrodite neexistand nici-un omolog al acestei gene.

6. BIBLIOGRAFIE
1. http://www.nature.com/neuro/journal/v13/n4/abs/nn.2515.html
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Fruitless_(gene)
3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2493994
4. http://arstechnica.com/science/news/2010/03/doublesex-gene-that-puts-sex-on-
the-brain-of-fruitflies.ars
5. http://genesdev.cshlp.org/content/4/1/89.full.pdf
6. http://www.networlddirectory.com/blogs/archives/Science-blog/8361748-
Dec-20-2006.html
7. http://news.stanford.edu/pr/96/961212behavgene.html