Drosophila melanogaster, la especie modelo de animales
La mosca de la fruta es uno de los seres vivos que aunque los veas en tu cocina o rondando un bodegón no pensarías que han contribuido de manera tan importante a la sociedad humana como en realidad es. Algunos de los grandes avances de la biología moderna y por consiguiente de la medicina se han llevado a cabo en primer lugar en estas pequeñas moscas. La facilidad con que se crían en gran número, la rapidez en la que completan su ciclo vital o tener todo su genoma completo secuenciado son algunas de las ventajas de esta mosca como especie modelo en casi todos los ámbitos, desde desarrollo y evolución a biología celular o neurobiología. Lee un poco más sobre la importancia de las especies modelo en nuestro artículo aquí. Además puedes leer la “ficha” que solemos hacer en Laguia2000 para todo el género Drosophila aquí.
Brevísima Filogenia e historia evolutiva: Aunque se conoce como mosca de la fruta, del vinagre o del vino a todas las especies del género Drosophila, el máximo exponente de ellas es la especie D. melanogaster. Aunque dada la gran variabilidad en las moscas en realidad el grupo Melanogaster incluye 65 especies.
En este artículo nos centraremos en qué hace que sea tan importante para el estudio biológico.
Genética: Durante los principios de la genética la mosca de la fruta fue de gran ayuda. Su reducido número de cromosomas, cuenta con solo 4, permitieron hacer los experimentos con mucha más facilidad que no con organismos más complejos. Su “pequeño” genoma, de tan solo 165 millones de pares de bases, fue secuenciado completamente en el 2000. El del ser humano tardó 3 años más. Así que no solo sirvió de prueba para secuenciar el genoma humano, sino que permitió mejorar en gran medida las técnicas empleadas. Posteriormente, ya con sus cerca de 13.600 genes secuenciados se compararon con los de humanos y otros mamíferos, donde se vio que casi la mitad de los genes de la mosca tenían su homólogo en mamíferos, por lo que podía emplearse como modelo para el estudio de enfermedades en todos ellos. Además, el ratio aumentaba hasta algo más del 70% si se comparaban solo aquellos genes que producen enfermedades conocidas.
Desarrollo embrionario: Las moscas ponían larvas que podían estudiarse sin necesidad de recurrir a la autopsia de fetos -una gran ventaja a nivel ético, pero sobretodo por el número de individuos y la velocidad a la que pueden obtenerse-. Las moscas de la fruta se desarrollan en segmentos. Los estudios establecieron qué genes son los que intervienen en la formación y más importante, la diferenciación de cada segmento y el desarrollo dorso-ventral que dará lugar al sistema nervioso y al sistema digestivo en cada segmento. Además,se conoce al detalle cuando interviene cada gen concreto en la diferenciación del zigoto, por lo que se pudieron buscar en mamíferos y humanos sus homólogos para estudiar su función. En uno de los experimentos más impactantes de desarrollo se manipuló una larva de mosca para que en fase adulta desarrollara una patas en el lugar donde deberían estar las antenas -el famoso mutante antennapedia– y otra mosca que tenía dos segmentos con alas –bitorax-. Estos mutantes se consiguieron gracias a la mutación de genes homeóticos, que controlan la ubicación de las estructuras. Esto supuso un gran avance en el conocimiento de como funcionaba la genética.
Genética del comportamiento : Finalmente, se han realizado experimentos que han permitido conocer los genes involucrando en los 5 sentidos o en procesos de cortejo o memoria. Demostrando por ejemplo, que el cortejo de los machos está determinado genéticamente y que se expresa en el cerebro.