फळमाशी या कीटकाचा उपयोग मुख्यत: प्रातिनिधिक सजीव म्हणून केला जातो. ग्रीक भाषेत ड्रॉसो (Droso) म्हणजे दव (Dew) आणि फिला (Phila) म्हणजे आवडणे. सर्वप्रथम १८२३ मध्ये कार्ल फ्रेडरिक फालेन (Carl Fredrik Fallén; १७६४—१८३०) या स्वीडिश कीटकशास्त्रज्ञांनी फळमाशांना ड्रॉसोफिला (Drosophila) असे नाव दिले. चार्ल्स वुडवर्थ (Charles William Woodworth; १८६५—१९४०) या अमेरिकन कीटकशास्त्रज्ञांनी सर्वप्रथम प्रयोगशाळेत फळमाशांची जोपासना केली. परंतु, फळमाशीचा प्रातिनिधिक सजीव म्हणून वापर करण्याचे श्रेय थॉमस हंट मॉर्गन (Thomas Hunt Morgan; १८६६—१९४५) या अमेरिकन शास्त्रज्ञांकडे जाते. मॉर्गन हे १९२० सालापासून कोलंबिया विद्यापीठात फळमाशांमधील व्हाईट-आय (White-eye) उत्परिवर्तनावर (Mutation) संशोधन करीत होते. हे काम करताना त्यांना गुणसूत्रांची आनुवंशिकतेमधील भूमिका उलगडण्यात यश मिळाले. या शोधकार्याबद्दल १९३३ मध्ये मॉर्गन यांना नोबेल पारितोषिकाने गौरवण्यात आले. यानंतर फळमाशी या कीटकाची प्रातिनिधिक सजीव म्हणून असलेली क्षमता पुढे आली. तेव्हापासून जीवविज्ञानाच्या विविध शाखांमध्ये फळमाशीचा वापर होत आहे.
फळमाशीच्या काही नैसर्गिक गुणधर्मांमुळे हा कीटक एक आदर्श प्रातिनिधिक सजीव म्हणून संशोधकांमध्ये लोकप्रिय आहे. त्यांपैकी काही महत्त्वाचे गुणधर्म पुढीलप्रमाणे आहेत —
(१) प्रयोगशाळेत फळमाशीची पैदास करणे व निगा राखणे सोपे आणि कमी खर्चाचे असते. सामान्य तापमान व आर्द्रतेमधे या माशांची वाढ होते. फळमाशीला कर्बोदके व प्रथिनांचे साधे मिश्रण याव्यतिरिक्त कोणतेही विशेष खाद्य लागत नाही. विशेष गरजा नसल्याने साधी उपकरणे वापरून फळमाशीची वसाहत (Colony) सांभाळता येते.
(२) फळमाशीचे जीवनचक्र ६०—८० दिवसांचे असते. अंड्यांपासून पूर्ण वाढ होण्यासाठी फळमाशीला १०—१२ दिवस इतका कमी कालावधी लागतो. कमी दिवसात जीवनचक्र पूर्ण होत असल्याने या कीटकाच्या अनेक पिढ्या प्रयोगशाळेत सहजपणे वाढवता व अभ्यासता येतात. या विशेष गुणामुळे उत्क्रांतीविज्ञानात (Evolutionary biology) आणि आनुवंशशास्त्रातील (Genetics) प्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात फळमाशीचा वापर केला जातो.
(३) फळमाशी एका वेळी ४०—१०० अंडी घालते. यामुळे भ्रूण (अळ्या) मोठ्या प्रमाणात प्रयोगांसाठी उपलब्ध होतात. त्यामूळे फळमाशीच्या भ्रूणविकासाच्या प्रत्येक टप्प्यातील बदलांची तपशीलवार माहिती उपलब्ध झाली आहे.
(४) फळमाशीचा जीनोम (जनुकसंच) छोटा व सुटसुटीत आहे. १३९.५ एमबीपी (Million base pairs) लांबीच्या या जीनोममध्ये चार गुणसूत्रे असतात. फळमाशीच्या जीनोममधील प्रथिन बनवणाऱ्या १४,००० पेक्षा अधिक जनुकांचे विश्लेषण झालेले आहे. २००० मध्ये फळमाशीचा संपूर्ण जीनोम प्रकाशित करण्यात आला.
(५) फळमाशीमध्ये लैंगिक व्दिभिन्नता असते. म्हणजेच नर व मादी एकमेकांपेक्षा सहजपणे वेगळे ओळखता येत असल्याने प्रयोगांमध्ये त्यांचा वापर करणे सुलभ असते.
(६) फळमाशांना कार्बन-डाय-ऑक्साईड वायू व ईथर वापरून सहज भूल देता येते.
(७) फळमाशीच्या लाळ ग्रंथीतील गुणसूत्रांचे विभाजन न होता गुणसूत्रावरील डीएनएचे प्रतिकरण (Replicate) होत राहते. असे अंत:सूत्री विभाजन ९-१० वेळा झाल्याने क्रोमॅटिन धाग्यांची मूळची २ ही संख्या १,०२४ किंवा २,०४८ एवढी वाढते. त्यामुळे गुणसूत्रांचा आकार वाढतो. त्यांना ‘बृहद् गुणसूत्रे’ (Polytene chromosomes) असे म्हणतात. साध्या सूक्ष्मदर्शकाखाली देखील ही गुणसूत्रे स्पष्ट दिसतात.
(८) फळमाशीच्या जनुकांमध्ये उत्परिवर्तन घडवणे सोपे असते. एखादे जनुक वाढवले किंवा वजा केले असता त्याचे परिणाम दृश्य प्रारूपात (Phenotype) दिसून येतात.
(९) फळमाशी व मानव यांच्या जनुकसंचामध्ये ६०% साम्य आहे. फळमाशीच्या प्रथिनांपैकी जवळजवळ ५०% प्रथिनांना समांतर प्रथिने सस्तन प्राण्यांमध्ये सापडतात. त्यामुळे फळमाशीवर केलेल्या संशोधनाचे निष्कर्ष मानवासंदर्भात वापरायला सोपे जाते.
(१०) संशोधनात फळमाशीचा वापर करण्यावर मोजकीच शास्त्रीय व नैतिक बंधने आहेत. फळमाशीचा प्रातिनिधिक सजीव म्हणून वापर करण्यासाठी परवाना लागत नाही.
आधुनिक जीवविज्ञानात फळमाशीचे उपयोग : फळमाशी व मनुष्य यांमध्ये आजारांना कारणीभूत ठरणाऱ्या जनुकांमध्ये ७५% साधर्म्य आढळले आहे. मानवी रोगप्रतिकारक शक्तीचा विकास कसा होतो, त्यामागील रेण्वीय व जनुकीय घटक आणि त्यांचे नियंत्रण यांचा अभ्यास करण्यासाठी हे साम्य उपयोगी ठरते. कर्करोग, मधुमेह, अल्झायमर (Alzheimer), बहुविध चेतादृढन (Multiple sclerosis) अशा विविध आजारांमागे कोणत्या विशिष्ट जनुकांचे कार्य असते हे शोधण्यासाठी फळमाशीचे जनुक वापरले जाते. अलीकडच्या काळात औषधे विकसित करतानाच्या चाचण्यांमध्ये फळमाशीचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जात आहे.
सस्तन प्राण्यांप्रमाणेच प्रौढ फळमाशीमध्ये सर्व ऊतींमधील पेशींचे विभाजन होत नाही. विभाजन होऊ शकणाऱ्या पेशी इमॅजिनल डिस्क (Imaginal disc) नामक रचनेत राखून ठेवलेल्या असतात. इमॅजिनल डिस्कमधील पेशींचा वापर भ्रूणविकासाचा अभ्यास करताना होतो. भ्रूणविकासात पेशीमध्ये होणारे बदल, पेशींचे विभाजन आणि हालचाल, पेशींच्या पातळीवर होणारे संदेशवहन आणि बाह्य प्रेरकांचा परिणाम या गोष्टींचा अभ्यास करण्यासाठी फळमाशीचे भ्रूण वापरतात. पेशींमधील संदेशवहनात झालेल्या छोट्या बदलांचे भ्रूणांवर दूरगामी परिणाम होऊ शकतात. प्रयोगशाळेत वाढवलेल्या पेशी व ऊती यांमध्ये हे बदल संपूर्णपणे दिसत नाहीत. या बदलांचा मागोवा घेण्यासाठी फळमाशीचे भ्रूण हे अधिक उपयुक्त माध्यम आहे.
फळमाशीचा वापर करून आजपर्यंत अनेक संशोधने केली गेली. त्यातील काही संशोधनांना नोबेल पुरस्कार देखील मिळाले आहेत. (पहा : तक्ता क्र.१).
महाविद्यालयातील प्रयोगशाळांपासून जैववैद्यकीय आणि जैवतंत्रज्ञानातील अनेक मोठ्या संशोधनांपर्यंत विविध ठिकाणी फळमाशीचा उपयोग केला जातो. विकारविज्ञान, आनुवंशशास्त्र, औषधनिर्माण, भ्रूणविज्ञान आणि जैवअभियांत्रिकी या क्षेत्रातील संशोधन पुढे नेण्यात फळमाशी या प्रातिनिधिक सजीवाचे मोलाचे योगदान आहे.
पहा : प्रातिनिधिक सजीव, फळमाशी.
संदर्भ :
- Cha, Sun Joo, Do Hyeon-Ah, Choi Hyun-Jun, Mihye Lee and Kiyoung Kim 2019, The Drosophila Model : Exploring Novel Therapeutic Compounds against Neurodegenerative Diseases, Antioxidants 8:623; doi:10.3390/antiox8120623
- Dahmann, Christian (Ed.) 2016, Drosophila : Methods and Protocols, New York : Humana Press.
- FlyBase (Database of Drosophila melanogaster), http://flybase.org/
- https://droso4schools.wordpress.com/organs/
- Mirzoyan, Zhasmine, Manuela Sollazzo, Mariateresa Allocca, AliceValenza, Daniela Grifoni and Paola Bellosta (2019), Drosophila melanogaster : A Model Organism to Study Cancer, Frontiers in Genetics 10. 10.3389/fgene.2019.00051.
- Stephenson, R. and Neil Metcalfe 2013, Drosophila melanogaster : a fly through its history and current use, The journal of the Royal College of Physicians of Edinburgh 43:70-75.
- Wangler Michael F., Yamamoto Shinya and Bellen Hugo J., 2015, Fruit Flies in Biomedical Research, Genetics 199 (3): 639-653.
समीक्षक : प्रमोद जोगळेकर
