Organismos modelo no vertebrados en la investigación genética
Organismos modelo no vertebrados
Cuando llega el momento de responder una pregunta científica candente como “¿Qué causa el cáncer?” o ‘¿Cómo se desarrolla un organismo a partir de una sola célula?’, generalmente está mal visto tratar de responder estas preguntas utilizando humanos. Aunque queremos responder preguntas sobre la enfermedad y el desarrollo humanos, no podemos probar exactamente nuestras teorías en humanos por muchas razones probablemente obvias. Simplemente no es un enfoque ético.
Los científicos han encontrado una solución mediante el uso de algo más para sus preguntas e hipótesis experimentales, especialmente en lo que respecta a la investigación genética. Gran parte de la investigación científica se realiza utilizando un organismo modelo o cualquier organismo no humano que se utilice para estudiar un proceso científico.
Un organismo modelo a menudo se elige por varias razones, incluido el costo, el tiempo de generación (o el tiempo que lleva reproducirse) y la facilidad de manipulación genética (o lo fácil que es cambiar los genes dentro de ese organismo). Estas son herramientas muy importantes para elegir un organismo modelo para la investigación genética, cuando es importante poder estudiar una gran cantidad de individuos con diferentes genotipos. Muchos buenos organismos modelo también tienen sus genomas secuenciados, lo que significa que conocemos muchas de las bases de nucleótidos que componen su ADN.
Existe una amplia gama de organismos modelo utilizados en la investigación, pero en esta lección, nos centraremos en los organismos modelo no vertebrados, que incluyen levaduras, gusanos y moscas. Los humanos son animales vertebrados, lo que significa que tienen una columna vertebral. Quizás se pregunte por qué los científicos querrían alguna vez utilizar un organismo no vertebrado para estudiar las enfermedades y el desarrollo humanos. Si bien estos organismos carecen de columna vertebral, tienen características especiales que los convierten en organismos modelo excelentes para estudiar procesos conservados evolutivamente.
Levadura
La levadura de panadería, o Saccharomyces cerevisiae , es un tipo de hongo. En realidad, es la misma levadura que usamos para hornear pan y elaborar cerveza. Aunque las levaduras no son un animal como el resto de organismos modelo de los que hablaremos, siguen siendo eucariotas. Esto significa que cada célula de levadura contiene un núcleo y orgánulos unidos a la membrana como todas las células eucariotas.
Este organismo modelo es muy común en la investigación genética. Es un organismo pequeño y unicelular que se replica rápidamente, en solo una o dos horas. Su pequeño tamaño también significa que este organismo modelo es súper barato de usar y no ocupa mucho espacio para almacenar. Como organismo unicelular, las células de levadura no tienen sistema digestivo ni cerebro. Por lo tanto, las levaduras se utilizan mejor para estudiar los procesos celulares básicos que comparten con las células humanas, como la replicación del ADN y el transporte de proteínas.
Gusanos
Algunos gusanos también son excelentes organismos modelo, en particular Caenorhabditis elegans o C. elegans . C. elegans son pequeños animales invertebrados nematodos que son realmente fáciles y económicos de cultivar en un laboratorio. También tienen un tiempo de generación relativamente corto de solo unos pocos días.
C. elegans ha sido un organismo realmente importante en el estudio del desarrollo animal, especialmente el desarrollo neural. La mayoría de estos gusanos son hermafroditas, lo que significa que tienen partes masculinas y femeninas. Son transparentes, lo que significa que, literalmente, puede ver a través de ellos y estudiar células individuales.
También son fáciles de manipular genéticamente. De hecho, una técnica que se usa comúnmente en otros sistemas modelo para interrumpir la expresión génica , llamada RNAi, se identificó por primera vez utilizando estos gusanos, ¡lo que los convierte en pioneros en ingeniería genética!
Moscas
Otro organismo modelo común no vertebrado es un tipo de mosca de la fruta o Drosophila melanogaster . Estas pequeñas moscas de la fruta son los mismos insectos invertebrados que te molestan en la mesa de picnic. En el laboratorio, sin embargo, este organismo modelo es en realidad un sujeto experimental fantástico. Las moscas de la fruta son pequeñas, lo que significa que son fáciles y baratas de mantener en un laboratorio. Como sabrá por la experiencia de ellos multiplicándose alrededor de su bote de basura, tienen un tiempo de generación corto de solo unas pocas semanas.
Las moscas son un organismo modelo principal para la investigación genética y el desarrollo embrionario. Existe una amplia gama de herramientas que se pueden utilizar para manipular su ADN, y es muy fácil realizar cruces genéticos o aparear machos y hembras con mutaciones específicas.
Resumen de la lección
En esta lección, hemos identificado algunos de los organismos modelo no vertebrados de uso común u organismos no humanos utilizados para estudiar un proceso científico. Los ejemplos de organismos modelo no vertebrados comúnmente utilizados en la investigación genética incluyen levaduras, gusanos y moscas. Se eligen para el estudio en función de su bajo costo, los tiempos de generación rápidos y la facilidad de manipulación genética.
Resultado de aprendizaje
Después de ver esta lección, debe reconocer que cuando los científicos quieren estudiar ciertas enfermedades, los mejores organismos modelo para usar pueden ser criaturas no vertebrados como levaduras, gusanos y moscas, y los usamos debido a que son baratos para trabajar, rápido multiplicación y fácil de trabajar.