Drosophila melanogaster, conocida coloquialmente como la mosca de la fruta, sigue siendo uno de los organismos modelo más utilizados para la ciencia biomédica. Durante más de cien años, el bajo costo, el rápido tiempo de generación y las excelentes herramientas genéticas han hecho que la mosca sea indispensable para la investigación básica. La adición de numerosas herramientas moleculares ha permitido que el sistema modelo se mantenga al día con los últimos avances. En este número, varios autores proporcionan ejemplos de cómo se está utilizando Drosophila actualmente y en qué direcciones creen que se está moviendo el sistema. Desde el modelado de enfermedades humanas hasta la disección de la morfogénesis celular y el comportamiento y el envejecimiento, este número examina los usos actuales de las moscas y la influencia de la investigación de moscas en otros modelos.
El motivo por el que la mosca fue elegida para la investigación puede resultar difícil de determinar históricamente, pero su ascenso a la prominencia está bien documentado . Thomas Hunt Morgan usó la mosca para probar la teoría cromosómica de la herencia mostrando que el gen blanco residía en el cromosoma X, un hallazgo por el que recibió un merecido Premio Nobel . Él y sus protegidos luego definieron muchos de los principios de la genética, incluidos los efectos de los rayos X en las tasas de mutación, por lo que Hermann Muller también ganó el Premio Nobel . De estos descubrimientos surgió la generación de cromosomas equilibradores, un conjunto de cromosomas especializados que impiden la recombinación a través de una serie de inversiones de ADN. Estas herramientas permiten a los investigadores mantener existencias complejas con múltiples mutaciones en cromosomas individuales a lo largo de generaciones, un avance que convirtió a las moscas en el principal sistema genético . Herramientas genéticas como estas llevaron a una genética cada vez más compleja y a abordar problemas más complejos. Por ejemplo, Seymour Benzer, famoso por elaborar la topología de genes utilizando bacteriófagos, recurrió a Drosophila para estudiar la influencia de los genes en el comportamiento . Su trabajo contribuyó en gran medida a uno de los grandes debates en biología, a saber, cuánto contribuyen los genes a una mayor función cerebral, un avance que logró utilizando experimentos genéticos simples y complejos en mosaico junto con ensayos inteligentes para observar cambios interesantes en el comportamiento.
La era moderna de la investigación de Drosophila realmente despegó cuando se analizó en profundidad el embrión en busca de genes involucrados en su desarrollo . Este trabajo lanzó muchos campos de la biología del desarrollo y condujo a otro Premio Nobel de Drosophila . El descubrimiento básico fue que los genes discretos regulaban diferentes aspectos del desarrollo. Muchos de estos genes resultaron ser homólogos de aquellos involucrados en el desarrollo humano y la enfermedad. Estos genes se habían conservado a lo largo de millones de años de evolución y podían estudiarse con facilidad y rapidez en moscas. Esto llevó a un auge en el campo a medida que más y más investigadores vieron el potencial de las moscas para hacer preguntas básicas y aplicadas, y al desarrollo de herramientas moleculares cada vez más inteligentes para abordar estas preguntas. Por ejemplo, la mutagénesis química se utilizó durante muchos años para generar nuevas mutaciones que se evaluaron en busca de fenotipos interesantes, seguidas de un cuidadoso mapeo genético, un recorrido cromosómico y, finalmente, la clonación de genes . Actualmente, el sistema de transposón mímico se está aplicando para apuntar a todos los genes en el genoma de Drosophila, proporcionando mutaciones nulas y una plataforma para el etiquetado de proteínas terrestres, el seguimiento de la expresión génica y muchas otras funciones a través de un enfoque de intercambio de exones . Estos , junto con las estrategias de sobreexpresión y de eliminación/eliminación de CRISPR/Cas9, permiten la inactivación, el etiquetado y la sobreexpresión de cualquier gen en el genoma a las pocas semanas de comenzar un proyecto. Con este enfoque, cualquier gen o alelo relacionado con la enfermedad humana puede estudiarse en moscas. De hecho, estos enfoques, y muchos otros, se han unido en un conjunto de herramientas genéticas para probar genes de enfermedades humanas en Drosophila .
A medida que los presupuestos de investigación se reducen en términos reales, es fácil pasar por alto la investigación básica en un animal tan abstracto y molesto como la mosca de la fruta. La investigación de organismos modelo puede ser un blanco fácil para una broma rápida de un político o periodista, y es mucho más fácil justificar el gasto en investigación en humanos o materiales derivados de humanos, ya que la «traducción» es mucho más obvia en tales estudios. Sin embargo, los estudios en humanos son enormemente costosos y muy lentos, dejando la investigación de organismos modelo como la mejor y más barata manera de estudiar cualquier cosa más compleja. En este número, los autores explorarán los desarrollos recientes en la investigación de moscas y los compararán con los avances recientes en otros organismos modelo. Este campo sigue siendo vibrante y emocionante, con laboratorios que utilizan moscas en el descubrimiento de medicamentos, bioingeniería, biología regenerativa y medicina. El futuro de la investigación de organismos modelo es brillante.