DROSOPHILA MELANOGASTER, EL ORGANISMO MÁS USADO EN GENÉTICA

Investigación y Ciencia, nº 366, marzo de 2007.

Autores del artículo original:

-                      - Juan Carlos Izpisúa Belmonte, profesor del Laboratorio de Expresión Génica y director del Centro de Células Madre del Instituto Salk en La Jolla, labor que comparte con la dirección del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona.

-          - Antonio Bernad Miana, profesor de Investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, destinado en el departamento de Inmunología y Oncología del Centro Nacional de Biotecnología de Madrid.

 

      Presentamos un pequeño resumen de este artículo, en el que indicaremos lo más relevante de él, es decir, la utilizacion del pez tropical pez cebra, Danio rerio, como uno de los modelos biológicos más cercanos al ser humano. Este estudio se centra tanto en el uso de esta especie para estudiar procesos de desarrollo embrionario, de la evolución de mutaciones a través de varias generaciones, e incluso para la obtención de nuevos fármacos contra enfermedades como el cáncer o el párkinson entre otras.

 

El pez cebra como modelo biológico

     El ser humano, la mosca del vinagre, el ratón común, el pez cebra y, quizá, otras muchas especies, tienen en común el sorprendente parecido en la mayoría de los procesos biológicos fundamentales, como por ejemplo: la clase de proteínas que utilizan para construír las diferentes partes del cuerpo, los mecanismos empleados para producir un individuo adulto, los procesos de envejecimiento… Recientemente una de las típicas mascotas de los acuarios tropicales se ha convertido en una de las especies más utilizadas en la investigación básica: el ciprínedo conocido como pez cebra. Las razones pueden sintetizarse en las siguientes:

• Se trata de un vertebrado, lo que lo hace más cercano aún al ser humano.

• La facilidad en la manipulación de mutaciones, especialmente las que se refieren al desarrollo de órganos.

• Tiene un tiempo de generación de tres meses y los adultos son fértiles durante más de doce meses, proporcionando así un suministro constante de embriones a bajo costo comparado con el de otros vertebrados.

• Además, la fecundación de los huevos y la totalidad de su desarrollo embrionario se realizan fuera del cuerpo de la hembra, lo que facilita el estudio directo de las etapas tempranas de la ontogenia.

• Además, se obtienen cada semana de 200 a 500 embriones por pareja, un gran número útil para las diversas investigaciones.

• En el pez cebra, los embriones haploides pueden llegar hasta las 72 horas con un desarrollo normal, lo que facilita el estudio de las mutaciones tanto en embriones diploides como en los haploides.

• La transparencia del embrión ha permitido desarrollar técnicas no invasivas basdas en proteínas fluorescentos como por ejemplo la GFP (Green Fluorescent Protein) permitiendo además observar la dinámica de la expresión génica in vivo. La observación directa de la transgénesis (introducción de genes y de sus regiones reguladoras) en el genoma de un individuo ha permitido identificar grupos de células , órganos e incluso procesos fisiológicos, como la digestión de grasas o la actividad neuronal. También ha sido posible diseñar mosaicos genéticos gracias al trasplante de blastómeros de un organismo a otro). Finalmente, con los estudios sobre el pez cebra se está facilitando el desarrollo de herramientas esenciales para la secuenciación de su genoma.

 

El pez cebra como modelo BIOMÉDICO Y BIOTECNOLÓGICO

     Todas las características que hacen del pez cebra una gran herramiento para estudiar la biología del desarrollo sirven también para utilizar esta especie para el descubrimiento y desarrollo de nuevos medicamentos. Ello es así de manera especial, puesto que al tratarse de una especie de pequeño tamaño, pueden criarse varias larvas en un pequeño volumen de agua utilizando una pequeña cantidad de los reactivos experimentales. Asimismo, se usa también hoy día en biotecnología, usándose como biosensores gracias a su propiedad de emitir luz en la oscuridad únicamente cuando se encuentran en aguas contaminadas por metales pesados y otros residuos industriales, compuestos a veces relacionados con el cáncer y la esterilidad. Finalmente, se está pensando en utilizar esta especie para la producción a gran escala de proteínas que requieran una maduración compleja.