Robustness and plasticity in drosophila embryogenesis: A comparative analysis of nearly isogenic and non-isogenic mass populations

Sağlamlık (robustluk) ve plastisite, erken gelişimin temel özellikleridir; ancak genetik arka plan ve çevre tarafından nasıl şekillendirildikleri belirsizliğini korumaktadır. Bunu ele almak için, Drosophila melanogaster'da sıcaklık pertürbasyonunun erken embriyonik belirteçler üzerindeki etkisini; olası genetik farklılıklar taşıyan, yaygın kullanılan isojenik laboratuvar hatları, Saimbeyli/Adana'dan doğal popülasyonlar ve zayıf bcd mutantları boyunca inceledik. Erken embriyonik belirteçler arasında Bcd gradyanı ile Hunchback (hb) ve even-skipped (eve) şerit konumları yer aldı. 25°C'de, çoğu yabani tip isojenik soy ortalama olarak karşılaştırılabilir hb arka sınır konumlarına (pbp'lere) sahipti. Öte yandan Canton S, hb pbp'de en değişken değeri (5,2) gösterirken, Saimbeyli Mass popülasyonu aynı sıcaklıkta en kararlı, en az değişken (1,5) pbp'lere sahipti. 29°C'de, Oregon R'ın hb pbp'leri posteriora kayarken, Saimbeyli Mass hattı 25oC ile karşılaştırıldığında değişmeden kaldı. Canton S en yüksek varyasyona (5,05) sahipti, Oregon R ise en düşük varyasyona (1,4). eve ikinci şeridi genel olarak hb'ye kıyasla sıcaklık değişimine karşı daha sağlamdı; ancak Berlin K, Oregon R ve Saimbeyli Mass posteriora doğru anlamlı kaymalar gösterdi. 29oC'de eve ikinci şeridi için Saimbeyli 2 en yüksek varyasyona (2,8), Berlin K ise en düşük varyasyona (0,8) sahipti. Zayıf bcd mutant hatlarında, Bcd gradyanının dikliği 22°C'de arttı ve bu artış embriyodan embriyoya değişimdeki artışla ilişkiliydi. Bu hatlar ayrıca artmış mutant kutikula fenotipleriyle ilişkili olarak daha düşük yaşam oranları gösterdi. Buna karşılık, yabani tip isojenik ve Saimbeyli hatları tüm koşullarda yüksek yaşama oranlarını korudu. Dikkat çekici olarak, Saimbeyli Mass hattı hb pbp'lerde daha sağlam (sıcaklıklar arasında sağlam ortalamalar) ancak daha değişken (embriyodan embriyoya artmış değişkenlik) bir yapı sergilerken, eve ifadesinde daha büyük değişkenlik ve plastisite gösterdi. Bu bulgular, sağlamlık ve plastisitenin gelişimin tekdüze çıktıları olmadığını; segmentasyon ağına, incelenen gelişimsel belirtece ve maternal girdilere bağlı olduğunu göstermektedir. Gelişim, bazı özellikleri tamponlarken diğerlerinde esnekliğe izin verebilir ve böylece çevreye duyarlılık ile kararlılık arasında bir denge kurabilir.