Banaanikärpänen hallinnut laboratorioita yli sata vuotta

Banaanikärpänen on perso makealle. Nimi banaanikärpänen juontaa niiltä ajoilta, kun ensimmäisiä tutkimuskäyttöön otettuja kärpäsiä kasvatettiin yhdysvaltalaisissa laboratorioissa banaanimassan päällä.
Banaanikärpänen on perso makealle. Nimi banaanikärpänen juontaa niiltä ajoilta, kun ensimmäisiä tutkimuskäyttöön otettuja kärpäsiä kasvatettiin yhdysvaltalaisissa laboratorioissa banaanimassan päällä.

Banaanikärpänen on biologisen tutkimuksen tutkituin koe-eläin, varsinainen laboratorioiden kuningatar. Sitä on käytetty jo yli sadan vuoden ajan erityisesti geneettisissä, fysiologisissa ja evoluutiobiologisissa tutkimuksissa. Ihmisten ja banaanikärpästen geeneistä 66 prosenttia on yhteisiä. Useita kärpäsillä saatuja tutkimustuloksia voidaankin soveltaa myös ihmisiin.

Parin millin mittaisen, kellanruskean ja punasilmäisen banaanikärpäsen otti ensimmäisen kerran tieteellisen tutkimuksen kohteeksi 1900-luvun alussa alkionkehityksen problematiikkaa selvitellyt professori William Castle Harwardin yliopistosta.

Kärpästutkimuksen varsinainen Grand Old Man on kuitenkin nykyaikaisen genetiikan isänä tunnettu tutkija Thomas Hunt Morgan. Columbian yliopistossa työskennellyt Morgan aloitti geneettiset kokeet banaanikärpäsillä vuonna 1910 ja sai parikymmentä vuotta myöhemmin työstään lääketieteen ja fysiologian Nobelin.

Pioneerityön jälkeen banaanikärpäset valloittivat pikkuhiljaa laboratoriot kaikkialla maailmassa. Niiden avulla on tehty hyvin moninaisia tutkimuksia esimerkiksi muistin toiminnasta, oppimisesta ja erilaisista sairauksista.

Banaanikärpäset sopivat koe-eläimiksi monestakin syystä. Niiden käytöstä ei nouse tutkimuseettisiä ongelmia ja ne ovat halpoja, helppohoitoisia ja nopeita lisääntymään. Kärpäset lisääntyvät +25 asteen lämpötilassa jo kymmenen päivän ikäisinä, joten kokeita päästään tekemään useilla sukupolvilla.

Nykyistä tutkimusta on edistänyt huomattavasti se, että banaanikärpästen perimän on havaittu olevan varsin samankaltaisen ihmisen ja muiden selkärankaisten perimän kanssa.

– Nobelisti Jacques Monod´ta mukaellen voidaan sanoa, että mikä on totta banaanikärpäsestä, on totta myös ihmisestä. Mikä ei ole totta banaanikärpäsestä, ei ole totta, Turun yliopiston perinnöllisyystieteen emeritusprofessori Petter Portin kuvailee. Portin on tutkinut banaanikärpästen avulla muun muassa yksilönkehityksen problematiikkaa ja geenien vuorovaikutussuhteita.

Biologi Kevin Kavanagh Irlannin kansallisesta yliopistosta uskoo, että banaanikärpäset saattavat lähiaikoina korvata yhdessä sukkulamatojen kanssa miljoonat hiiret, joita lääketutkimuksessa käytetään vuosittain. Nisäkkäiden ja hyönteisten tiettyjen avainsolujen on havaittu reagoivan samalla tavoin tulehduksiin. Uusia lääkkeitä testataan jo alustavasti hyönteisillä, mutta tulokset vahvistetaan hiirikokeilla.

Myös Petter Portin uskoo banaanikärpästutkimuksen suosion vain kasvavan.
– Kärpästutkimuksella on monia etuja. Niistä suurin on se, että yli sadan vuoden aikana on syntynyt valtava määrä tietoa, jonka pohjalle on helppo rakentaa uutta.

Nykyaikaisen genetiikan isä Thomas Hunt Morgan havaitsi banaanikärpäsillä tekemissään perinnöllisyystutkimuksissa, että geenit sijaitsevat kromosomeissa. Morganin oppilas puolestaan keksi menetelmän geenikartan selvittämiseksi. Banaanikärpäsen koko perimä, kaikki 13 601 geeniä, selvitettiin kuitenkin vasta vuonna 2000 – vain vuotta ennen ihmisen perimän selvittämistä.

Morgan myös löysi banaanikärpäsen ensimmäisen mutanttikannan. Banaanikärpäsistä tehtailtiin 1920–1930-luvuilla ahkerasti mutaatioita yhdysvaltalaisissa laboratorioissa. Tutkijat pyrkivät selvittämään mutaatioiden avulla muun muassa evoluutioteorian ongelmakohtia. Mutanttimuotoja luotiin radioaktiivisella säteilyllä, röntgensäteillä ja erilaisin kemikaalein.

Nykypäivänä tutkimuskäytössä on tuhansia genotyypiltään erilaisia banaanikärpäsen mutanttikantoja.

Banaanikärpästen avulla on tutkittu useita ihmisten sairauksia ja niiden syntymekanismeja sekä selvitelty erilaisten biologisten prosessien syitä. Muun muassa syövän, hermostosairauksien ja muistisairauksien eri vaiheita on tutkittu kärpästutkimuksin. Myös alkionkehityksen, vanhenemisen, immuniteetin ja käyttäytymisen saloja on selvitelty.

Kärpästen tehokas hyödyntäminen ihmisten tautien tutkimuksessa on mahdollista, koska useat geneettiset säätelyjärjestelmät ja biokemialliset mekanismit ovat ihmisillä ja kärpäsillä varsin samankaltaisia.

Muistitutkimus on yksi tärkeistä banaanikärpästutkimuksen alueista. Kärpäset kykenevät muistamaan ja oppimaan useita asioita. Niiltä on löydetty useita geenejä, jotka vaikuttavat muistiin ja oppimiseen.

Kärpästutkijat ovat esimerkiksi yhdistäneet tiettyjä tuoksuja sähköiskuihin, minkä avulla on kyetty eristämään oppimisvaikeuksista kärsiviä banaanikärpäskantoja. Niistä on sitten löydetty mutatoituneita geenejä, jotka ovat tärkeitä muistin ja oppimisen kannalta.

Banaanikärpäsillä tehdyt neurotieteelliset kokeet tuovat parhaimmillaan mieleen tieteiselokuvat. Vastikään Cell-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tutkijat loivat banaanikärpäsille muistoja ikävistä kokemuksista, joita kärpäset eivät ole oikeasti kokeneet. Oxfordin yliopiston professori Gero Miesenböckin johtamassa tutkimuksessa vääriä muistoja luotiin manipuloimalla yksittäisten neuronien aktiivisuutta kärpästen aivoissa.

Kuten Miesenböck toteaa, kärpästen yksinkertaiset aivot voivat kertoa meille paljon siitä, miten huomattavasti monimutkaisemmat aivot toimivat.

VAPPU PITKÄNEN

Aloita keskustelu tästä jutusta



Viesti lähetetty!

Keskusteluja julkaistaan arkisin kello 9–23 ja viikonloppuisin kello 8–22.
Virhe viestin lähetyksessä.
TS:n verkkokeskustelun säännöt

Turun Sanomien verkkokeskusteluun tulevat viestit tarkastetaan ennakolta. Siksi viestit julkaistaan viiveellä. Keskusteluja julkaistaan arkisin kello 9–23 ja viikonloppuisin kello 8–22. Toimitus voi lyhentää ja muokata kirjoituksia.

Kirjoittaja on juridisessa vastuussa viestinsä sisällöstä. Rasistisia, herjaavia tai ihmisten yksityisyyttä loukkaavia viestejä ei julkaista. Muista hyvät tavat, älä huuda!/HUUDA tai kiroile.

Emme julkaise linkkejä tai mainoksia.

Kirjoita napakasti. Emme julkaise yli 1 800 merkin viestejä. Pysy keskusteluketjun aihepiirissä. Älä yritä muuttaa aihetta.

Toimitus voi harkintansa mukaan sulkea keskusteluketjun.