Una mosca para la ciencia

La «Drosophila melanogaster» es uno de los organismos más valiosos para la investigación biológica

Una «Drosophila melanogaster» con su característico ojo rojo
Una «Drosophila melanogaster» con su característico ojo rojo

La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, es un pequeño insecto de unos 3 milímetros de largo que crece en la fruta madura. También es uno de los organismos más valiosos para la investigación biológica, en particular en genética y biología del desarrollo. Esta mosca ha utilizado como organismo modelo durante más de un siglo, e incluso hoy en día miles de científicos trabajan en ella. El adulto tiene el cuerpo parte negro y parte marrón, ojos rojos y, como otros insectos, cabeza, tórax y abdomen. Debido a su tamaño pequeño, es necesario usar una o microscopio para observar estos detalles.

Cada semana se suceden noticias de nuevas aportaciones científicas que parten de estudiar este pequeño organismo. Una de ellas nos cuenta que la mosca de la fruta da nuevas pistas sobre la formación de los vasos sanguíneos. En este caso, un equipo del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona ha encontrado que la concentración de unos pequeños orgánulos celulares en ellas determina la capacidad de ramificación de las llamadas células traqueales. Y estas células traqueales son estructuras similares a las células que forman los vasos sanguíneos humanos. Inhibir o promover la formación de nuevos vasos tiene su papel en la regeneración de tejidos o en enfermedades como el cáncer.

Otro trabajo reciente muestra una familia de genes presente en animales tan diversos como el escarabajo, el ratón o los humanos que controla el desarrollo de las extremidades. Esta familia, llamada Sp, ya era conocida por los científicos; sin embargo, hasta ahora no se había descifrado el programa o conjunto de instrucciones que estos genes utilizan para regular el correcto crecimiento de las extremidades.

Utilizando la mosca de la fruta como organismo modelo, y apoyados en técnicas de edición del genoma, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid y el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa han descifrado cómo funciona este programa genético. Sus resultados sugieren la existencia de un mecanismo primitivo por el cual los genes de la familia Sp regulan el crecimiento de los apéndices tanto en la mosca como en vertebrados.

INVESTIGAR CON «DROSPHILA»

Como muchos otros insectos, al Drosophila melanogaster atraviesa una metamorfosis completa en un período de tiempo muy breve. La hembra pone hasta unos 500 huevos en la piel de la fruta madura o en otros alimentos. Después de 24 horas, emerge una pequeña larva que se alimenta de la fruta durante unos tres días, a lo largo de los cuales pasa por tres etapas, denominadas estadios. Al finalizar la etapa larvaria pasa por una etapa de pupa durante cuatro días más y emerge como adulto.

La mosca de la fruta es un organismo sencillo de manejar y además, tras tantos años de investigación, se conoce muy bien su biología. Es de pequeño tamaño, con un ciclo de vida de unas dos semanas, de mantenimiento asequible y que produce una descendencia muy numerosa. También surgen numerosas mutaciones en sus genes y su genoma completo ya ha sido secuenciado. Como es difícil observarla en estado normal, ya que es muy pequeña y se mueve mucho, funciona muy bien anestesiarla y observarla con lupa o microscopio.

CICLO DE VIDA

La mosca Drosophila melanogaster pasa por las fases de huevo, larva, pupa y, finalmente, insecto adulto. La duración de su ciclo de vida depende de varios factores ambientales, tales como la temperatura y la humedad. A una temperatura de 25 grados centígrados y una humedad relativa del 60 por ciento, su ciclo desde huevo hasta adulto es de unos 10 días, mientras que a 20 grados son necesarios 15 días.

Sus huevos miden sobre medio milímetro de largo. Tras la fertilización es necesario un día para que el embrión se transforme en una larva con aspecto de gusano, que crece continuamente, mudando los días 1, 2 y 4 tras la eclosión del huevo (primer, segundo y tercer estadios). Después de dos días en el tercer estadio larvario, muda una vez más y se convierte en una pupa que ya no puede moverse.

La pupa transforma completamente su cuerpo a lo largo de cuatro días y da lugar a un adulto con alas que surge de la envuelta cuando la metamorfosis está completa. Una vez que el adulto emerge de la pupa, las alas se extienden y se secan, el abdomen se hace más redondeado y el color del cuerpo se hace más oscuro. El adulto es fértil después de doce horas de surgir de la pupa.

MUTANTES

La mosca de la fruta presenta distintos tipos de mutantes con cambios en la forma de las alas, el color o el tamaño, los ojos, etcétera. Algunas mutaciones son de identificación sencilla, como los ojos blancos. Esta mutación, denominada white, afecta tanto a los machos como las hembras. Las moscas de tipo salvaje (wild), los tienen rojos.

Vocabulario

Esta es una lista de palabras del ámbito de la genética y la Drosophila melanogaster.

 Gen: la unidad de información hereditaria formada por ADN.

 Alelo: una de las formas alternativas de un gen.

 Fenotipo: los rasgos de un organismo que se expresan.

 Genotipo: la constitución genética de un individuo.

 Homozigoto: tener dos alelos idénticos para un gen en particular.

 Heterozigoto: tener dos alelos distintos para un gen en particular.

 Alelo dominante: cuando se presenta la condición de heterozigoto, el alelo que se expresa.

 Alelo recesivo: cuando se presenta la condición de heterozigoto, el alelo que no se expresa.

 Tipo salvaje: un individuo que tiene el fenotipo normal; es decir, el fenotipo que se encuentra de forma habitual en una población natural de organismos.

 Mutante: un individuo que tiene un fenotipo distinto al fenotipo normal.

 Actividades

Machos y hembras

Si encuentras una mosca de la fruta en tu frutero, prueba a distinguir si es macho o hembra. Existen diferentes características que permiten reconocer fácilmente a los machos y las hembras de «Drosophila melanogaster». Para distinguir los dos sexos hay que tener en cuenta:

  • La pigmentación de la zona dorsal del extremo del abdomen es diferente en machos y hembras: en los machos forma una mancha negra continua sobre los segmentos finales del abdomen. De ahí viene el nombre de «melanogaster», que significa ‘extremo del abdomen oscuro’.
  • El abdomen de los machos es redondeado y presenta solo cinco segmentos, mientras que el de las hembras es más puntiagudo y presenta siete segmentos.
  • En los machos se observa el peine sexual, que consiste en diez cerdas gruesas en la superficie de una de las partes de las patas anteriores.
  • Los machos son algo más pequeños.
  • Después de haber practicado la identificación de los sexos en los individuos adultos, el reconocimiento es muy fácil y se puede llegar a realizar a simple vista. Solo en caso de duda es necesario utilizar la lupa. Un ejemplo pueden ser los individuos que acaban de emerger, que pueden ser más difíciles de reconocer. Es el caso de los machos jóvenes, que pueden tener las bandas poco coloreadas y confundirse con las hembras.

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