Drosophila

Qué es Drosophila

El género Drosophila agrupa a más de 1.500 especies de dípteros de la familia Drosophilidae. Drosophila melanogaster, la de referencia en el laboratorio, mide unos tres milímetros, se alimenta de la levadura que fermenta en la fruta madura y completa su ciclo vital en unos diez días a temperatura ambiente. Estos rasgos (tamaño mínimo, alimentación barata, ciclo corto, alta descendencia por generación y solo cuatro pares de cromosomas) explican por qué fue el primer eucariota multicelular que la genética clásica adoptó como organismo modelo.

El nombre científico procede del griego δρόσος (drósos, ‘rocío’) y φίλος (phílos, ‘amigo, amante de’). La traducción literal, amante del rocío, se refiere a la atracción de estos insectos por la humedad de las frutas en fermentación. El epíteto específico melanogaster, del griego μέλας (mélas, ‘negro’) y γαστήρ (gastḗr, ‘vientre’), describe el color oscuro del abdomen. La especie fue descrita formalmente por Johann Wilhelm Meigen en 1830.

Morgan y la sala de las moscas

Thomas Hunt Morgan comenzó a criar Drosophila melanogaster hacia 1908 en Columbia University, en una habitación pequeña, mal ventilada y llena de botellas de leche recicladas como cámaras de cría. Buscaba una prueba experimental de la variación evolutiva y llevaba dos años sin resultados llamativos cuando, en mayo de 1910, apareció un macho con los ojos blancos entre miles de moscas de ojos rojos. Los cruzamientos de aquel único individuo mostraron un patrón de herencia que iba ligado al sexo del descendiente. El artículo publicado en Science ese mismo año estableció, por primera vez, la ligazón física entre un gen y un cromosoma concreto.

A lo largo de los años siguientes, en la Fly Room se formaron Alfred Sturtevant, Calvin Bridges y Hermann Muller. Sturtevant construyó, siendo aún estudiante, el primer mapa genético de un cromosoma. Bridges demostró la no disyunción cromosómica. Muller obtuvo mutaciones inducidas mediante rayos X, hallazgo que le valió el premio Nobel en 1946. Morgan había recibido el suyo en 1933, por el descubrimiento del papel del cromosoma en la herencia. La Fly Room, de menos de cuarenta metros cuadrados, cambió en dos décadas el marco conceptual de la biología.

Aportaciones a la biología contemporánea

El interés de Drosophila no terminó con la genética clásica. La disponibilidad temprana de un genoma anotado (secuenciado por completo en el año 2000), la existencia de amplias colecciones de líneas mutantes y la posibilidad de manipulación genética con precisión mantienen a la mosca en el primer plano de la investigación. Los genes homeóticos, responsables de la identidad de los segmentos corporales, se caracterizaron en Drosophila y resultaron estar conservados en vertebrados, incluida la especie humana. Ese hallazgo, obra de Ed Lewis, Christiane Nüsslind-Volhard y Eric Wieschaus, obtuvo el Nobel de Medicina en 1995.

La contribución del modelo a la biomedicina contemporánea es difícil de resumir sin trivializarla. Los mecanismos moleculares del reloj circadiano, la señalización Notch, la vía Wnt, los principios del sistema inmunitario innato o la biología del envejecimiento se han investigado con esta mosca. Los premios Nobel de 2011 (inmunidad innata) y de 2017 (mecanismos moleculares del ritmo circadiano) reconocieron descubrimientos hechos en gran parte en Drosophila. En investigación médica actual, se emplea como modelo para estudiar bases moleculares comunes a la especie humana en enfermedades como la de Parkinson, la de Huntington o distintos tumores.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama mosca de la fruta si no come fruta?

Porque el sustrato en el que pone los huevos y sobre el que se desarrollan las larvas es fruta madura o en fermentación. En realidad, la alimentación de la larva y del adulto es la levadura que crece sobre la fruta, no la fruta en sí. El nombre popular ha prevalecido sobre la precisión biológica.

¿Cuál es la relación entre Drosophila y la genética humana?

Aproximadamente el 60 % de los genes humanos tiene un homólogo reconocible en Drosophila. Cuando se buscan genes candidatos implicados en enfermedades hereditarias humanas, en muchos casos existe una versión funcional equivalente en la mosca que puede estudiarse con mucha mayor rapidez y flexibilidad experimental. Esta ventaja no elimina la necesidad de estudios en modelos vertebrados y en la especie humana, pero acelera el trabajo previo de identificación de mecanismos.

¿Cuántos cromosomas tiene Drosophila melanogaster?

Cuatro pares: tres pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales. Uno de los pares autosómicos es tan pequeño que se detectó tarde en las descripciones citogenéticas. Este número reducido, comparado con los 23 pares de la especie humana, facilitó enormemente los primeros mapas genéticos.

¿Sigue siendo relevante en la ciencia actual?

Sí. La mosca de la fruta continúa siendo uno de los modelos experimentales más productivos en biología. Los premios Nobel de Medicina de 1995, 2011 y 2017 reconocieron trabajos realizados en Drosophila. Las técnicas de edición genética, imagen y análisis unicelular actuales han renovado las posibilidades del modelo, no las han hecho obsoletas.

Referencias

1. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Mosca de la fruta. Glosario parlante de términos genéticos.
2. Fundación Nobel. Thomas H. Morgan. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1933.
3. Bellen HJ, Tong C, Tsuda H. 100 years of Drosophila research and its impact on vertebrate neuroscience: a history lesson for the future. Nat Rev Neurosci. 2010.
4. Real Academia Española. Drosófila. Diccionario de la lengua española.