Drosophila melanogaster, known colloquially as the fruit fly, remains one of the most commonly used model organisms for biomedical science. Por mais de cem anos, o baixo custo, o tempo de geração rápida e as excelentes ferramentas genéticas tornaram a mosca indispensável para a pesquisa básica. A adição de numerosas ferramentas moleculares permitiu que o sistema modelo acompanhasse os últimos avanços. Nesta edição, vários autores fornecem exemplos de como Drosophila está sendo usada atualmente, e que direções eles pensam que o sistema está se movendo. Da modelagem de doenças humanas à dissecação da morfogênese celular e ao comportamento e envelhecimento, esta questão examina os usos atuais das moscas, e a influência da pesquisa da mosca em outros modelos.
Por que a mosca foi escolhida para a pesquisa pode ser difícil de identificar historicamente, mas sua ascensão à proeminência é bem documentada . Thomas Hunt Morgan usou a mosca para provar a teoria cromossômica da herança mostrando que o gene branco residia no cromossomo X, uma descoberta pela qual ele recebeu um merecido prêmio Nobel . Ele e seus protegidos, em seguida, passou a definir muitos dos princípios da genética, incluindo os efeitos dos raios-X nas taxas de mutação, para o qual Hermann Muller também ganhou o Prêmio Nobel . A partir dessas descobertas veio a geração de cromossomos balancer, um conjunto de cromossomos especializados que impedem a recombinação através de uma série de inversões de DNA. Estas ferramentas permitem aos pesquisadores manter estoques complexos com múltiplas mutações em cromossomos únicos ao longo de gerações, um avanço que fez das moscas o principal sistema genético . Ferramentas genéticas como estas levaram a genética cada vez mais complexa e problemas mais complexos a serem tratados. Por exemplo, Seymour Benzer, famoso por trabalhar a topologia dos genes usando bacteriofagem, se virou para Drosophila para estudar a influência dos genes no comportamento . Seu trabalho contribuiu grandemente para um dos grandes debates em biologia, ou seja, quanto os genes contribuem para uma maior função cerebral, um avanço que ele realizou usando simples experiências genéticas e mosaicas complexas, juntamente com ensaios inteligentes para observar mudanças interessantes no comportamento.
A Era Moderna da pesquisa de Drosophila realmente decolou quando o embrião foi analisado em profundidade para genes envolvidos no seu desenvolvimento . Este trabalho lançou muitos campos da biologia do desenvolvimento e levou a outro prêmio Drosophila Nobel . A descoberta básica era que genes discretos regulavam diferentes aspectos do desenvolvimento. Muitos desses genes se revelaram homólogos para aqueles envolvidos no desenvolvimento humano e doenças. Estes genes foram conservados ao longo de milhões de anos de evolução e poderiam ser estudados facilmente e rapidamente em moscas. Isto levou a um boom no campo como cada vez mais pesquisadores viram o potencial das moscas para fazer perguntas básicas e Aplicadas, e ao desenvolvimento de ferramentas moleculares cada vez mais inteligentes para resolver essas questões. Por exemplo, a mutagenese química foi usada por muitos anos para gerar novas mutações que foram rastreadas para fenótipos interessantes, seguidas por um cuidadoso mapeamento genético, uma caminhada cromossômica e, finalmente, clonagem de genes . Atualmente, o sistema de transposões mímico está sendo aplicado para atingir todos os genes do genoma de Drosophila, fornecendo mutações nulas e uma plataforma para a marcação de proteínas terrestres, rastreamento de expressão genética, e muitas outras funções através de uma abordagem de troca de exons . Estas , em conjunto com CRISPR/Cas9 knockout/knockin e estratégias de sobre-expressão, permitem a inactivação, marcação e sobre-expressão de qualquer gene no genoma dentro de semanas após o início de um projeto. Usando esta abordagem, qualquer gene ou mesmo Alelo relacionado com a doença humana pode ser estudado em moscas. Na verdade, essas abordagens, e muitas outras, foram colocadas juntas em um conjunto de ferramentas genéticas para testar genes de doenças humanas em Drosophila . à medida que os orçamentos da investigação diminuem em termos reais, é fácil ignorar a investigação básica num animal tão abstracto e irritante como a mosca da fruta. Pesquisa de organismos modelo pode ser um alvo fácil para uma piada rápida por um político ou jornalista, e é muito mais fácil justificar os gastos de pesquisa em humanos ou materiais derivados do homem, como a “tradução” é muito mais óbvia em tais estudos. No entanto, os estudos humanos são extremamente caros e muito lentos, deixando a pesquisa de organismos modelo como a melhor e mais barata maneira de estudar qualquer coisa mais complexa. Nesta edição, os autores irão explorar os recentes desenvolvimentos na pesquisa de voo e compará-los com os recentes avanços em outros organismos modelo. Este campo continua vibrante e emocionante, com laboratórios usando moscas na descoberta de drogas, Bioengenharia, Biologia regenerativa e medicina. O futuro da pesquisa de organismos modelo é brilhante.