Archivo mensual: febrero 2009

Los 10 organismos más útiles para las Ciencias Naturales

 

Nivel de dificultad: 2 de 4

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El uso de seres vivos como modelos de estudio es común en las Ciencias Naturales, especialmente en las diversas áreas que abarca la Biología. Esta lista repasa los modelos más utilizados en investigación:

10- Homo Sapiens

En biomedicina, el ser humano es utilizado como modelo de estudio de fármacos que ya han pasado los ensayos pertinentes y que se encuentran en fase de ensayo clínico. Esto significa que no aporta, en general, interés científico sino médico. Muchos tejidos humanos son utilizados a su vez como modelos, si bien estos no pueden considerase como “ser vivo” a propósito de esta lista.

9- Arabidopsis (Arabidopsis thaliana)

Esta especie de planta es una de las que posee un genoma de menor tamaño, el cual fue uno de los primeros en ser secuenciados. Se utiliza como modelo en ciencias agrícolas debido a su rápido ciclo de vida, pequeño tamaño y la facilidad con la que puede ser manipulada genéticamente (usando el parásito Agrobacterium tumefaciens). Su utilización como modelo se remonta a 1943.

8-Pez Cebra (Danio rerio)

Embrión de Pez Cebra

Embrión de Pez Cebra

La utilidad de este modelo animal radica en una peculiaridad: los embriones son transparentes. Además se desarrollan rápidamente, son fáciles de manipular genéticamente y no son frágiles, lo que les hace unos perfectos modelos para el estudio del desarrollo embrionario de vertebrados.

 

 

7-Rana africana de uñas (Xenopus laevis)

Esta rana (más parecida a un sapo) comparte un papel destacado en el estudio del desarrollo embrionario que a permitido conocer, por ejemplo, que genes se encargan de generar la cabeza o de la formación de los diferentes ejes (izquierda-derecha, anterioposterior…) en vertebrados. Aunque los ejemplares maduros no poseen buenas cualidades como modelo, tanto sus oocitos como los embriones son grandes y fácilmente manipulables. Además de su uso en biología del desarrollo, este modelo ha resultado muy útil el estudio del DNA  (Biología molecular),  fecundación y como modelo de experimentación con receptores y canales iónicos (electrofisiología). Quizás su uso más conocido entre mucha gente sea el de test de embarazo.

6-Nemátodos (Caenorhabditis elegans)

C. elegans (teñido)

C. elegans (teñido)

Este organismo es especialmente fácil de manejar debido a su robustez (puede ser congelado y por poner un ejemplo extremo: varios especímenes sobrevivieron a la explosión del Columbia). Es el organismo más simple con sistema nervioso  y actualmente se conoce el origen y destino de cada una de las 1031 células que conforman al macho adulto. Se ha prestado como un modelo útil para diferenciación celular y para el estudio del sistema nervioso, por ejemplo, es utilizado como modelo de dependencia a la nicotina. Su estudio comenzó en los 70 y los trabajos realizados en este modelo han sido objeto de varios premios Nobel.

5-Conejo

Aunque es probable que este modelo sea más conocido por su utilidad para probar fármacos o cirugías, lo cierto es que su mayor uso en las Ciencias Naturales es su capacidad para generar anticuerpos policlonales cuya importancia en prácticamente todas las ramas de la Biología es vital.

4-Levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae)

Tranquilo, no llames a Alcohólicos Anónimos. Esta levadura es uno de los organismos más útiles en el estudio de los seres vivos. Entre sus principales caracteristicas destacan su fácil  y barato cultivo y su fácil manipulación genética; y su interés radica en que es un ser unicelular eucariota cuya complejidad esta a “sólo” un paso de las bacterias y al igual que estas carece prácticamente de DNA no codificante). Fue el primer genoma eucariota secuenciado y se ha utilizado en prácticamente todos los campos de la bioquímica como modelo y como una fuente de producción de proteínas para estudios in vitro

3-Mosca del Vinagre (Drosophila Melanogaster)

Drosophila con la mutación antenapedia que se caracteriza por la aparición de patas en el lugar de las anten

Drosophila con la mutación antenapedia que se caracteriza por la aparición de patas en el lugar de las antenas

Esta pequeña mosca ha demostrado ser el equivalente de los guisantes de Mendel. Ha sido un modelo  imprescindible en genética y embriología debido a la facilidad con la que se puede manipular genéticamente y caracterizar la expresión de sus mutaciones (fenotipos). Comparte el 75 % del genoma con los humanos y mucha caracteristicas que le permiten servir de modelo d enfermedades neurodegenerativas (como el Alzheimer). Quizás su papel más relevante se encuentre en el descubrimiento y análisis de los morfogenes: genes encargados de la organización del cuerpo en animales y que sirvieron de pistoletazo de salida para su búsqueda en vertebrados.

 

2-Ratón (Mus Musculus)

Junto a la rata es el prototipo de modelo de ensayo. Es uno de los mamíferos que más rápido y fácilmente se reproduce, generando además poca divergencia entre individuos, y comparte una gran homología con el ser humano.  Se ha convertido en un modelo excelente para la mayoría de enfermedades que padecen los seres humanos. Quizás su mayor utilidad hoy en día se encuentre en el campo del cáncer, puesto que permite estudiar tumores in vivo. Adicionalmente pueden usarse para generar anticuerpos como los conejos o para comprobar el efecto de mutaciones genéticas en los denominados ratones Knockout (cuyos creadores fueron galardonados con el Nobel en 2007).

1-Escherichia coli

Cluster de bacterias visto por criomicroscopía

Cluster de bacterias visto por criomicroscopía

El rey indiscutible en los laboratorios de cualquier rama de la Biología. Esta bacteria Gram negativa, que forma gran parte de la flora intestinal, es un organismo muy simple (con una baja cantidad de genes) y sin embargo suficientemente complejo para no ser comprendido todavía. Su estudio permite analizar lo esencial de cada ruta o proceso para posteriormente saltar a organismos más complejos o para comprender los elementos esenciales de la vida (ver mi experimento favorito). Además, su capacidad para almacenar DNA exógeno la han convertido en una fábrica de multiplicar (clonar) genes y producir proteínas de cualquier tipo (para procesos de fermentación, por ejemplo). Muchos de sus componentes (plásmidos, proteínas) son utilizados a su vez como herramientas en diversos campos de investigación.

Referencias y enlaces relacionados

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