De letras y moscas

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Thomas H. Morgan. Fotografía: Alfred F. Huettner / Arizona State University (CC).

Algunas de las personas más cultas que me he cruzado en mi vida son científicos. Supongo que las ganas de investigar en cualquier campo de la ciencia están muy ligadas a una curiosidad general que también se comparte por otros aspectos relacionados con la historia, la literatura, el arte o las costumbres. Algunas de las personas más frikis que me he encontrado en mi vida son científicos. Friki [Del ingl. freaky] en cualquiera de sus tres acepciones de la RAE. Pero si buscamos el paradigma que reúna ambas «cualidades» en su extremo, obtendremos el retrato robot del «drosophilólogo», el investigador que usa la mosca de la fruta como animal modelo. Y lo voy a demostrar.

Todo empezó hace más de cien años cuando Thomas H. Morgan descubrió, entre un montón de moscas con los ojos rojos, una mutante con los ojos blancos. Esto, que para cualquier otra persona menos brillante pudiera haber sido una anécdota que contar entre cervezas, supuso un grandísimo avance científico:

Opción A:

—Persona no tan brillante: ¡Y estoy mirando las moscas y va y aparece una con los ojos blancos!

—Interlocutor cerveza en mano: ¿Y qué hiciste?

—Persona no tan brillante: ¡La maté inmediatamente! ¡Era diferente! ¡A saber qué me podía haber contagiado!

Opción B:

—Thomas H. Morgan: ¡Y estoy mirando las moscas y va y aparece una con los ojos blancos!

—Interlocutor cerveza en mano: ¿Y qué hiciste?

—Thomas H. Morgan: Nada… He establecido una asociación entre los caracteres que podemos ver en la mosca adulta y la herencia genética que está «escrita» en los cromosomas.

Morgan obtuvo el Premio Nobel por este importantísimo descubrimiento. Aunque fue aún más importante el hecho de que estableció el uso de la mosca de la fruta como un organismo modelo. Desde entonces Drosophila ha ayudado a resolver millares de problemas de tipo biológico y biomédico. Sin embargo, hizo una tercera cosa más relevante para la historia que quiero contar: puso el nombre de white [Del ingl. blanco] al gen mutado en las mosca de ojos blancos. Así inició la tradición de ponerle nombres a los genes de Drosophila, llamándolos de forma que se describa el efecto de su mutación.

En los sucesivos años surgieron centenares de nuevos nombres de genes; entre ellos otros colores de ojos como: brown, purple, rosy, orange, pale [marrón, morado, rosado, naranja, pálido], todos afectando los genes que producen los pigmentos del ojo de la mosca. También los colores de la cutícula que recubre todo su cuerpo como ebony o yellow [ébano, amarillo], que oscurecen o aclaran el tono marrón claro natural de Drosophila. Pronto se descubrieron genes que eran responsables de la formación de los órganos esenciales de la mosca y surgieron nombres como eyeless, wingless o buttonhead [sin ojo, sin ala y con la cabeza como un botón respectivamente]. Muchos de estos genes han resultado ser muy importantes ya que los procesos en los que participan son muy parecidos en los seres humanos, y se ha aprendido muchísimo investigándolos en la mosca.

Hasta aquí todo normal. O medio normal al menos.

La mosca es un insecto que pasa por varias fases durante su desarrollo: primero, durante unas veinticuatro horas, es un embrión, y después se convierte en una larva que crece durante cuatro días pasando tres fases larvarias diferentes. Tras esto, deja de moverse y entra en el estadio pupal, que es el momento en el que se produce la metamorfosis que da lugar al individuo adulto. Los genes de Drosophila, como los de cualquier organismo, dan las instrucciones necesarias para que se formen las proteínas encargadas de realizar las tareas de construir todas las partes de la mosca. El conjunto de todas estas fases se conoce como desarrollo embrionario y es un proceso continuo desde el embrión hasta el adulto. Por ello, las mutaciones en los genes de la mosca pueden afectar a cualquiera de todos estos procesos. Pero la imaginación de los «moscólogos» siempre estuvo (y sigue estando) ahí para idear metáforas que describieran todos estos fenotipos que habían encontrado.

Algunos, quizás por ser zoólogos frustrados, fueron capaces de ver parecidos entre los efectos de las mutaciones en sus genes de interés y animales. Así hay genes con nombres como armadillo, pangolín y hedegehog [erizo]. Otros tienen nombres de reptiles como pygopus (una especie de serpiente con unas patas rudimentarias en su parte posterior), crocodile y snake [cocodrilo y serpiente]; o de aves como flamingo, penguin, dodo y eagle [flamenco, pingüino, pájaro dodo y águila]. El gen cuya mutación produce una mosca gordita con pliegues en el cuello recibió el nombre de hyppo, y su ortólogo (gen parecido en su secuencia y función) en humanos está mutado en algunos tipos de tumores. Por eso en Drosophila se están estudiando al detalle todos los aspectos de su función.

Una característica común a casi todos los frikis y científicos es que leen, leen mucho. No se contentan con tener que estudiar y leer artículos científicos sobre los avances relacionados con su trabajo, sino que cuando vuelven a casa leen… Y releen. Por tanto, en esta historia lo que no van a faltar son homenajes literarios de muy distintos tipos.

mage of Drosophila melanogaster head (w67 strain) taken by Pete Splatt of Exeter Bioscience Bioimaging Department
Imagen frontal de la cabeza de una Drosophila melanogaster tomada por Pete Splatt en el Exeter Bioscience Bioimaging Department.

El maravilloso Mago de Oz, escrito por Lyman Frank Baum, es uno de los cuentos más reeditados y populares, sobre todo tras ser adaptado en la también maravillosa película musical protagonizada por la icónica Judy Garland (maravillosa si te gusta, que si no se atraganta, y mucho). La historia tiene de todo: una niña es llevada por un tornado hasta un mundo fantástico con seres como un espantapájaros que es capaz de hablar sin tener un cerebro, un león que también habla para contarte que es un cobarde, y un hombre de hojalata que no tiene corazón para amar. Las moscas sí tienen corazón: una válvula que bombea la hemolinfa, el líquido que transporta los nutrientes a los diferentes tejidos. Aunque es muy diferente del corazón humano, esta válvula se usa como modelo de enfermedades cardiacas debido a que hay similitudes en las funciones de ambos y en cómo se desarrollan. Para que esta válvula se forme correctamente, un buen puñado de factores deben actuar de forma coordinada: hay una proteína responsable de que todo funcione bien, y por tanto a las moscas que tienen mutaciones en el gen que da las instrucciones para esta proteína, les falta el corazón… Y mueren (pero no de desamor). A estas alturas del texto seguro que puedes saber el nombre del gen, ¿no? Tinman (hombre de hojalata en inglés), otro gen cuyos ortólogos en vertebrados también se encargan de formar el corazón. Y ahí no quedó la cosa. Es bien sabido que los fans de Judy son muy fans y mucho fans, y puede que otro investigador fuera uno de sus fervientes seguidores porque al identificar otros genes relacionados con Tinman, completó la pandilla con Dorothy y su inseparable Toto.

Mucho más elaborado fue el proceso que llevó a otros investigadores a nombrar como una obra de teatro a un nuevo gen. Durante el desarrollo embrionario de los animales, se forman unas células que son las encargadas de generar las neuronas del organismo. Este proceso es esencial para la formación del sistema nervioso y tiene varios pasos muy bien regulados. Cierto tipo de neuronas se diferencian, es decir, se forman a partir de una «célula madre» que se divide de manera asimétrica dando dos hijas diferentes la célula IIa y la IIb. Unos investigadores encontraron un mutante en el que la célula IIb y sus descendientes no se establecían correctamente. ¡Atención a la explicación! Que tiene miga… IIb, dos be, en inglés «two be», que suena igual que «to be». Y se dijeron: ¿cómo podríamos llamar a un gen que se encarga de tomar la decisión entre «to be» o no «to be»? «To be or not to be, that is the question…»*. Y la resolvieron poniéndole Hamlet, como no podía ser (o no ser) de otra forma.

En el caso de amontillado, las larvas mutantes para este gen se quedan encerradas en su muda. Algo parecido a lo que le pasó al protagonista de la historia corta de terror «El barril de amontillado» de Edgar Allan Poe, que murió emparedado en una bodega (¡spoiler! Aunque sigue mereciendo la pena leerlo aun sabiendo el tétrico final).

Hay muchos más ejemplos, como el capitán Nemo y su Nautilus; el mago Merlín de la leyenda del rey Arturo o Smaug, el dragón enemigo de los enanos de El hobbit

Los homenajes literarios no se limitan a los títulos de las obras o los nombres de los personajes. El autor Ernest Hemingway tuvo severos problemas de oído que le dejaron prácticamente sordo. Investigadores admiradores de este dramaturgo nombraron «hemingway» a un gen involucrado en el correcto desarrollo de los órganos sensoriales auditivos de las moscas, porque sí, las moscas oyen ¡oiga!

Otro ejemplo es Giacomo Casanova, escritor y aventurero. Aunque en este caso, la relación literaria flaquea… Casanova es el gen que crea la enzima necesaria para que el esperma producido por una mosca macho pueda fecundar el huevo en el interior de la hembra (sin comentarios). Y es que son muchos los personajes famosos de diferente índole que han sido consagrados con su nombre en Flybase, la base de datos donde está todo lo que quieras saber de las moscas. En esta categoría están, por motivos muy dispares, Groucho Marx o Pavarotti, Cleopatra o Genghis Kahn… Dos genes para dos exploradores: Scott y Barentsz; Van Gogh y también su cuadro Starry night [La noche estrellada]. A estos se les unen otros nombres de genes inspirados en personajes de ficción como Buffy (cazavampiros), Spock (de Star Trek), Maggie (de Los Simpson), Shaggy (de Scooby Doo)… Vamos, lo mejor de cada casa. O cada loco con su tema.

Los investigadores que usan las moscas como modelo para estudiar los mecanismos que llevan al envejecimiento han demostrado ser muy creativos. Por ejemplo ¿cómo llamarías a un mutante que vive mucho más de lo normal? Pues Methuselah (lo que viene siendo Matusalén). ¿Y a si el mutante vive aún más? Pues Indy, pero no por el estilo musical ni por el protagonista del arca perdida, sino porque cada vez que el investigador se asomaba a ver si las moscas estaban vivas ellas le decían: «I’m Not Dead Yet» [no he muerto aún]. Pero, ¿y si por el contrario las moscas mueren con extrema facilidad? En ese caso nombraron al gen responsable Kenny, por el personaje de la serie South Park que muere en cada episodio inexorablemente.

Pero ante todo, los amigos «moscólogos» son unos cachondos y si pueden van a intentar poner algo de humor a su trabajo… Así existen nombres de genes como «Ken and Barbie», cuya mutación produce moscas sin elementos del aparato genital externo, o sunday driver (que se podría traducir como «dominguero») que cuando está ausente causa un caos en el tráfico de moléculas dentro de las neuronas. Otra vez las neuronas, y es que la mosca tiene muchas, unas doscientas mil. Y también tiene un cerebro. Por eso pueden generar recuerdos (o no, si son mutantes para el gen amnesiac) y tener comportamientos complejos, que también se estudian para entender sus bases genéticas.

Entre estos comportamientos complejos el más estudiado es el cortejo previo a la cópula, un proceso extremadamente diferente al de los humanos, pero del que se puede sacar información útil. El macho primero se presenta y luego sigue a la hembra. Si la hembra es receptiva, empezará a palparla, a continuación le cantará agitando su ala, para posteriormente lanzarse a lamerla y curvar su abdomen para intentar copular. Claramente un proceso totalmente diferente al cortejo en humanos, ya que nuestra especie no tiene alas. Aquí los investigadores también han puesto nombres a los genes de acuerdo con sus variaciones en el comportamiento. Las hembras mutantes para dissatisfaction evitan a los machos que intentan cortejarlas. Por su parte, los machos mutantes no discriminan mucho y cortejan a cualquier mosca que se le ponga por delante, sea del género que sea. Sin embargo, todo es un «quiero y no puedo» ya que a la hora de la verdad, un defecto morfológico causado por este mismo gen les impide realizar el último escorzo necesario para ejecutar el acto. Una pena, porque realmente ninguno acaba muy contento.

Bueno, llegados aquí es muy probable que pienses que todo esto de los nombres de los genes de la mosca no tiene ningún sentido. O que los «drosophilólogos» no son el paradigma del friki culto. Realmente todo era un MacGuffin al más puro estilo del abuelo Alfred para poder contar las innumerables virtudes de este organismo como animal modelo en investigación. La auténtica trama de la película es el potencial de Drosophila para realizar descubrimientos pioneros. Lo que demuestra esta narración es que con las moscas es posible estudiar topo tipo de procesos biológicos de los cuales se derivan muchos avances en la lucha contra las enfermedades humanas. Por eso, recuerda la importancia de la pequeña Drosophila… que por cierto, su nombre significa «amante del rocío», con lo que ya sabes cómo puedes llamar a los que gustan de ir a cierta romería en Almonte.

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4 comentarios

  1. Angélica

    Fantástico artículo! En la vida me hubiera imaginado que iba a leer com tanto interés sobre moscas y menos aún sobre sus genes. Felicitaciones a Luis María.

  2. Pingback: La creatividad de los científicos para poner nombres a los genes de la mosca Drosophila

  3. Eleme

    Hemingway no era dramaturgo

  4. parlache

    ¡Gracias!

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