ショウジョウバエmelanogasterは、口語的にショウジョウバエとして知られており、生物医学科学のための最も一般的に使用されるモデル生物の一つである。 百年以上にわたり、低コスト、迅速な生成時間、および優れた遺伝的ツールは、基礎研究のためにハエが不可欠になってきました。 多数の分子用具の付加はモデルシステムが最も最近の進歩に遅れずについていくようにした。 この問題では、様々な著者がショウジョウバエが現在どのように使用されているか、そして彼らがシステムが動いていると思う方向の例を提供します。 ヒトの疾患モデリングから細胞形態形成の解剖、行動と老化に至るまで、現在のハエの使用、および他のモデルに対するハエ研究の影響を調べます。
なぜフライが研究のために選ばれたのかは、歴史的に突き止めるのが難しいかもしれませんが、その隆起への上昇は十分に文書化されています。
トーマス-ハント-モーガンは、ホワイト遺伝子がX染色体上に存在することを示す遺伝の染色体理論を証明するためにフライを使用し、彼は徹底的に値するノーベル賞を受賞した。 彼と彼の弟子は、その後、ヘルマンミュラーもノーベル賞を受賞した突然変異率に対するX線の影響を含む遺伝学の原則の多くを定義するために行った。 これらの発見から、一連のDNA反転を介して組換えを防止する特殊な染色体のセットであるバランサ染色体の生成が来た。 これらのツールは、研究者が世代にわたって単一の染色体上の複数の変異を持つ複雑なストックを維持することを可能にし、ハエを最高の遺伝システ これらのような遺伝的ツールは、これまで以上に複雑な遺伝学と対処されているより複雑な問題につながりました。 例えば、バクテリオファージを用いて遺伝子のトポロジーを研究したことで有名なSeymour Benzerは、遺伝子が行動に及ぼす影響を研究するためにショウジョウバエに目を向けた。 彼の研究は、生物学における大きな議論の一つに大きく貢献しました,すなわち、どのくらいの遺伝子は、高次脳機能に貢献しています,彼は行動の興味深い変化を観察するために巧妙なアッセイと相まって、単純な遺伝的および複雑なモザイク実験を使用して達成進歩.
ショウジョウバエの研究の現代の時代は、胚がその発達に関与する遺伝子のために深く分析されたときに本当に離陸しました。 この研究は、発生生物学の多くの分野を開始し、別のショウジョウバエのノーベル賞につながった。 基本的な発見は、離散的な遺伝子が発達のさまざまな側面を調節していることでした。 これらの遺伝子の多くは、ヒトの発達および疾患に関与する遺伝子と相同であることが判明した。 これらの遺伝子は、進化の何百万年にわたって保存されていたし、ハエで簡単かつ迅速に研究することができました。 これは、より多くの研究者が基本的および応用的な質問をするためのハエの可能性を見て、これらの質問に対処するためのより巧妙な分子ツールの開 例えば、化学的変異誘発は、興味深い表現型のためにスクリーニングされた新しい変異を生成するために長年にわたって使用され、その後、慎重な遺伝 現在、ミミックトランスポゾンシステムは、ヌル変異とエクソンスワッピングアプローチを介してタンパク質のタグ付け、遺伝子発現の追跡、および他の これらは、CRISPR/Cas9ノックアウト/ノックインおよび過剰発現戦略と組み合わせて、プロジェクトを開始してから数週間以内にゲノム内の任意の遺伝子の不活性化、タグ付け、および過剰発現を可能にする。 このアプローチを使用して、ヒトの疾患に関連する任意の遺伝子または対立遺伝子さえも、ハエで研究することができる。 実際には、これらのアプローチ、および他の多くは、ショウジョウバエのヒト疾患遺伝子をテストするための遺伝的ツールキットにまとめられています。 研究予算が実質的に縮小するにつれて、ショウジョウバエのような抽象的で迷惑な動物の基礎研究を見落とすのは簡単です。
モデル生物研究は、政治家やジャーナリストによる迅速な冗談のための簡単なターゲットになることができ、”翻訳”は、そのような研究でははるかに明白で しかし、人間の研究は非常に高価で非常に遅く、より複雑なものを研究するための最良の、最も安価な方法としてモデル生物の研究を残しています。 この問題では、著者らはフライ研究の最近の発展を探求し、他のモデル生物の最近の進歩とそれらを比較する。 この分野は、創薬、生物工学、再生生物学、および医学でハエを使用してラボで、活気に満ちた、エキサイティングなままです。 モデル生物研究の未来は明るい。