Drosophila melanogaster, kendt i daglig tale som frugtfluen, forbliver en af de mest almindeligt anvendte modelorganismer til biomedicinsk videnskab. I mere end hundrede år har de lave omkostninger, hurtig generationstid og fremragende genetiske værktøjer gjort fluen uundværlig for grundforskning. Tilføjelsen af adskillige molekylære værktøjer har gjort det muligt for modelsystemet at holde trit med de seneste fremskridt. I dette nummer giver forskellige forfattere eksempler på, hvordan Drosophila i øjeblikket bruges, og hvilke retninger de mener, at systemet bevæger sig ind. Fra human sygdomsmodellering til dissektion af cellulær morfogenese og til adfærd og aldring, dette spørgsmål undersøger de aktuelle anvendelser af fluer, og indflydelsen af flueforskning på andre modeller.
hvorfor fluen blev valgt til forskning kan vise sig vanskeligt at fastlægge Historisk, men dens stigning til fremtrædende er veldokumenteret . Thomas Hunt Morgan brugte fluen til at bevise den kromosomale teori om arv, der viste, at det hvide gen boede på kromosom, et fund, som han modtog en grundigt fortjent Nobelpris for . Han og hans protkristg fortsatte derefter med at definere mange af principperne for genetik, herunder virkningerne af røntgenstråler på mutationshastigheder, som Hermann Muller også vandt Nobelprisen for . Fra disse opdagelser kom genereringen af balancerkromosomer, et sæt specialiserede kromosomer, der forhindrer rekombination gennem en række DNA-inversioner. Disse værktøjer giver forskere mulighed for at opretholde komplekse bestande med flere mutationer på enkeltkromosomer gennem generationer, et fremskridt, der gjorde fluer til det førende genetiske system . Genetiske værktøjer som disse førte til stadig mere kompleks genetik og mere komplekse problemer, der blev behandlet. For eksempel vendte Seymour Benser, der var berømt for at udarbejde topologien af gener ved hjælp af bakteriofag, til Drosophila for at studere genernes indflydelse på adfærd . Hans arbejde bidrog meget til en af de store debatter inden for biologi, nemlig hvor meget bidrager gener til højere hjernefunktion, et fremskridt, han opnåede ved hjælp af enkle genetiske og komplekse mosaikeksperimenter kombineret med kloge analyser for at observere interessante ændringer i adfærd.
den moderne æra med Drosophila-forskning startede virkelig, da embryoet blev analyseret i dybden for gener involveret i dets udvikling . Dette arbejde lancerede mange områder inden for udviklingsbiologi og førte til en anden Drosophila Nobelpris . Den grundlæggende opdagelse var, at diskrete gener regulerede forskellige aspekter af udvikling. Mange af disse gener viste sig at være homologe med dem, der var involveret i menneskelig udvikling og sygdom. Disse gener var blevet bevaret gennem millioner af års evolution og kunne studeres let og hurtigt i fluer. Dette førte til et boom i marken, da flere og flere forskere så fluernes potentiale til at stille grundlæggende og anvendte spørgsmål, og til udviklingen af stadig klogere molekylære værktøjer til at tackle disse spørgsmål. For eksempel blev kemisk mutagenese brugt i mange år til at generere nye mutationer, der blev screenet for interessante fænotyper, efterfulgt af omhyggelig genetisk kortlægning, en kromosomgang og endelig genkloning . I øjeblikket anvendes MiMIC transposon-systemet til at målrette mod alle gener i Drosophila-genomet, hvilket giver null-mutationer og en platform til landproteinmærkning, genekspressionssporing og mange andre funktioner gennem en eksonbyttemetode . Disse i forbindelse med CRISPR/Cas9 knockout/knockin og overekspressionsstrategier tillader inaktivering , tagging og overekspression af ethvert gen i genomet inden for få uger efter start af et projekt. Ved hjælp af denne tilgang kan ethvert gen eller endda allel relateret til menneskelig sygdom studeres i fluer. Faktisk er disse tilgange og mange andre blevet sat sammen i et genetisk værktøjssæt til at teste humane sygdomsgener i Drosophila .
da forskningsbudgetterne krymper i reelle termer, er det let at overse grundforskning i et så abstrakt og irriterende dyr som frugtfluen. Modelorganismeforskning kan være et let mål for en hurtig vittighed fra en politiker eller journalist, og det er meget lettere at retfærdiggøre forskningsudgifter til mennesker eller menneskeligt afledte materialer, da “oversættelse” er meget mere indlysende i sådanne undersøgelser. Imidlertid er menneskelige studier enormt dyre og meget langsomme, hvilket efterlader modelorganismeforskning som den bedste, billigste måde at studere noget mere komplekst på. I dette nummer vil forfatterne undersøge den seneste udvikling inden for flueforskning og sammenligne dem med de nylige fremskridt inden for andre modelorganismer. Dette felt forbliver levende og spændende, med laboratorier, der bruger fluer i lægemiddelopdagelse, bioengineering, regenerativ biologi og medicin. Fremtiden for modelorganismeforskning er lys.