Drosophila melanogaster, znany potocznie jako muszka owocowa, pozostaje jednym z najczęściej używanych organizmów modelowych w naukach biomedycznych. Przez ponad sto lat niski koszt, szybki czas generowania i doskonałe narzędzia genetyczne sprawiły, że mucha stała się niezbędna do badań podstawowych. Dodanie licznych narzędzi molekularnych pozwoliło systemowi modelowemu nadążyć za najnowszymi osiągnięciami. W tym wydaniu różni autorzy podają przykłady tego, w jaki sposób Drosophila jest obecnie używana i w jakich kierunkach ich zdaniem system się porusza. Od modelowania chorób człowieka do rozwarstwienia morfogenezy komórkowej oraz zachowania i starzenia się, ten problem bada obecne zastosowania much i wpływ badań much na inne modele.
Dlaczego mucha została wybrana do badań może okazać się trudna do określenia historycznie, ale jej wzrost do wyeksponowania jest dobrze udokumentowany . Thomas Hunt Morgan wykorzystał muchę do udowodnienia chromosomalnej teorii dziedziczenia, pokazując, że Gen biały rezydował na chromosomie X, za co otrzymał zasłużoną nagrodę Nobla . Wraz ze swoimi podopiecznymi zdefiniował wiele zasad genetyki, w tym wpływ promieniowania rentgenowskiego na szybkość mutacji, za co Hermann Muller również otrzymał Nagrodę Nobla . Z tych odkryć pochodzi generacja chromosomów równoważących, zestawu wyspecjalizowanych chromosomów, które zapobiegają rekombinacji poprzez serię inwersji DNA. Narzędzia te pozwalają naukowcom na utrzymanie złożonych zasobów z wieloma mutacjami na pojedynczych chromosomach przez pokolenia, co uczyniło muchy pierwszym systemem genetycznym . Narzędzia genetyczne, takie jak te, doprowadziły do coraz bardziej złożonej genetyki i rozwiązywania bardziej złożonych problemów. Na przykład Seymour Benzer, znany z pracy nad topologią genów przy użyciu bakteriofaga, zwrócił się do Drosophila, aby zbadać wpływ genów na zachowanie . Jego praca w znacznym stopniu przyczyniła się do jednej z wielkich debat w biologii, a mianowicie, jak wiele geny przyczyniają się do wyższych funkcji mózgu, postęp osiągnął przy użyciu prostych genetycznych i złożonych eksperymentów mozaikowych w połączeniu z sprytnymi testami w celu zaobserwowania interesujących zmian w zachowaniu.
współczesna era Badań nad Drosophila naprawdę zaczęła się, gdy zarodek został dogłębnie przeanalizowany pod kątem genów zaangażowanych w jego rozwój . Praca ta zapoczątkowała wiele dziedzin biologii rozwojowej i doprowadziła do kolejnej Nagrody Nobla Drosophila . Podstawowym odkryciem było to, że dyskretne geny regulują różne aspekty rozwoju. Wiele z tych genów okazało się homologicznych dla osób zaangażowanych w rozwój człowieka i choroby. Geny te zostały zachowane przez miliony lat ewolucji i mogły być łatwo i szybko badane u much. Doprowadziło to do boomu w tej dziedzinie, ponieważ coraz więcej badaczy dostrzegało potencjał much do zadawania podstawowych i stosowanych pytań, a także do rozwoju coraz sprytniejszych narzędzi molekularnych do rozwiązywania tych pytań. Na przykład, mutageneza chemiczna była używana przez wiele lat do generowania nowych mutacji, które były badane pod kątem interesujących fenotypów, a następnie przez staranne mapowanie genetyczne, spacer chromosomów i wreszcie klonowanie genów . Obecnie mimiczny system transposon jest stosowany do kierowania wszystkich genów w genomie Drosophila, zapewniając mutacje zerowe i platformę do oznaczania białek ziemi, śledzenia ekspresji genów i wielu innych funkcji poprzez podejście do wymiany eksonów . Te, w połączeniu z CRISPR / Cas9 knockout / knockin i strategie nadekspresji, pozwalają na inaktywację, tagowanie i nadekspresję dowolnego genu w genomie w ciągu tygodni od rozpoczęcia projektu. Stosując to podejście, każdy gen lub nawet allel związany z ludzką chorobą może być badany u much. W rzeczywistości, te podejścia, i wiele innych, zostały połączone w zestaw genetycznych narzędzi do testowania genów ludzkich chorób u Drosophila .
ponieważ budżety badawcze kurczą się w rzeczywistości, łatwo jest pominąć podstawowe badania u tak abstrakcyjnego i irytującego zwierzęcia, jak muszka owocowa. Badania nad organizmami modelowymi mogą być łatwym celem dla szybkiego żartu Polityka lub dziennikarza, a o wiele łatwiej jest uzasadnić wydatki na badania na ludziach lub materiałach pochodzących od ludzi, ponieważ „tłumaczenie” jest znacznie bardziej oczywiste w takich badaniach. Jednak badania na ludziach są niezwykle kosztowne i bardzo powolne, pozostawiając modelowe badania nad organizmami jako najlepszy, najtańszy sposób na badanie czegoś bardziej złożonego. W tym numerze autorzy zbadają najnowsze osiągnięcia w badaniach nad muchami i porównają je z najnowszymi osiągnięciami w innych organizmach modelowych. Ta dziedzina pozostaje żywa i ekscytująca, a laboratoria wykorzystują muchy w odkrywaniu leków, bioinżynierii, biologii regeneracyjnej i medycynie. Przyszłość badań nad modelowym organizmem jest jasna.