In een baanbrekende ontdekking heeft een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, onthuld dat fruitvliegjes een verborgen vermogen hebben om bioluminescentie te produceren. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, dagen langgekoesterde overtuigingen uit en openen nieuwe wegen voor het bestuderen van biologische processen in deze veelgebruikte modelorganismen.

Tot nu toe was bioluminescentie – de emissie van licht door levende organismen – vooral bekend bij bepaalde diepzeewezens, vuurvliegjes en sommige schimmels. De onderzoekers onder leiding van professor Emily Chen deden echter de verrassende observatie dat gewone fruitvliegen (Drosophila melanogaster) ook dit latente bioluminescente vermogen bezitten.

"We dachten eerst dat we een zwakke gloed zouden vinden in een paar specifieke weefsels of ontwikkelingsstadia, maar in plaats daarvan ontdekten we dat fruitvliegjes gedurende hun hele levenscyclus gloeien, van embryo's tot volwassenen", legt professor Chen uit.

Met behulp van zeer gevoelige beeldvormingstechnieken ontdekte het team een ​​zwak, maar meetbaar bioluminescent signaal in fruitvliegembryo's, larven, poppen en volwassen vliegen. Deze bioluminescentie was vooral duidelijk in de kop- en thoraxgebieden van de vliegen.

Uit verder onderzoek bleek dat de bioluminescentie bij fruitvliegjes voornamelijk wordt veroorzaakt door het enzym luciferase, dat de omzetting van luciferine in lichtgevende luciferine katalyseert. De onderzoekers ontdekten dat fruitvliegjes van nature zowel luciferase als luciferine produceren, en dat de activiteit van het enzym wordt gereguleerd door verschillende genetische en omgevingsfactoren.

De ontdekking van bioluminescentie bij fruitvliegjes heeft aanzienlijke implicaties voor ontwikkelingsbiologie, genetica en neurowetenschappelijk onderzoek. De onderzoekers zijn van mening dat het bestuderen van dit latente bioluminescente vermogen nieuwe inzichten zou kunnen opleveren in de regulatie van genexpressie, cellulaire signalering en neurale activiteit bij fruitvliegjes.

"Het feit dat fruitvliegjes, een modelorganisme dat al meer dan een eeuw uitgebreid is bestudeerd, plotseling zo'n verborgen kenmerk kan onthullen, is zowel nederig als opwindend", zegt dr. Sarah Zhang, een postdoctoraal onderzoeker die bij het onderzoek betrokken is. "Het herinnert ons eraan dat er nog steeds zoveel is dat we niet weten, zelfs over de meest bekende organismen."

Het team is van plan de evolutionaire oorsprong van bioluminescentie bij fruitvliegjes te onderzoeken en mogelijke toepassingen van deze nieuw ontdekte eigenschap in biologisch onderzoek en biotechnologie te onderzoeken. De bevindingen benadrukken ook het belang van het herzien van conventionele aannames en het toepassen van nieuwe technieken om verborgen aspecten van levende organismen bloot te leggen.

De studie opent een nieuw hoofdstuk in het begrip van de fruitvliegbiologie en toont aan dat zelfs in bekende organismen onverwachte ontdekkingen wachten op onderzoekers die het onbekende durven te verkennen.