Primer método de su clase que criopreserva embriones de mosca de la fruta en nitrógeno líquido



La criopreservación, o el almacenamiento a largo plazo de biomateriales a temperaturas ultrabajas, se ha utilizado en todos los tipos de células y especies. Sin embargo, hasta ahora, la criopreservación práctica de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), que es crucial para la investigación genética y fundamental para los avances científicos que benefician la salud humana, no ha estado disponible.

“Para mantener viva la cantidad cada vez mayor de moscas de la fruta con genotipos únicos que ayudan en estos avances, alrededor de 160.000 moscas diferentes, laboratorios y centros de almacenamiento se involucran en la costosa y frecuente transferencia de adultos a alimentos frescos, con riesgo de contaminación y deriva genética”. dijo Li Zhan, asociado postdoctoral en ingeniería mecánica de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Minnesota y del Centro de Tecnologías Avanzadas para la Preservación de Sistemas Biológicos (ATP-Bio).

En una nueva investigación publicada en Nature Communications, un equipo de la Universidad de Minnesota ha desarrollado un método único en su tipo que criopreserva los embriones de mosca de la fruta para que puedan recuperarse con éxito y convertirse en insectos adultos. Este método optimiza la permeabilización y la edad del embrión, la composición del agente crioprotector, las diferentes fases del nitrógeno (líquido frente a lodo) y los métodos de cultivo de embriones posteriores a la criopreservación.

Los investigadores pudieron:

  • demostrar que el método es de amplia aplicación y fácil de adoptar por personas que no son especialistas, y que se ha implementado con éxito en 25 cepas distintas de moscas de la fruta de diferentes fuentes (por ejemplo, laboratorios);
  • demostrar que para la mayoría de las cepas, más del 50% de los embriones eclosionan y más del 25% de las larvas resultantes se convierten en adultos después de la criopreservación; y
  • muestran que las moscas retienen la proporción de sexos normal, la fertilidad y la mutación original después de la cripropreservación sucesiva a través de generaciones y el almacenamiento prolongado en nitrógeno líquido.

Nuestro equipo multidisciplinario se complace en contribuir con un protocolo accesible para criopreservar numerosas cepas de Drosophila, un modelo biomédico importante, al mismo tiempo que, con suerte, informa la preservación de embriones de otras especies de insectos y especies relacionadas “.

John Bischof, coautor del estudio, director del Instituto de Ingeniería en Medicina y profesor de la Facultad de Ciencias e Ingeniería y Facultad de Medicina

Dado que los seres humanos comparten más de la mitad de sus genes con la mosca de la fruta, la investigación de Drosophila y sus implicaciones para la salud humana son importantes.

“Al estudiar mutantes en el sistema modelo de Drosophila, puede revelar cómo funcionan esos genes en el desarrollo y la enfermedad humanos”, dijo Tom Hays, jefe del Departamento de Genética, Biología Celular y Desarrollo de la Facultad de Medicina y la Facultad de Ciencias Biológicas. “Los estudios de moscas han proporcionado información crucial sobre las enfermedades humanas desde el Alzheimer hasta el Zika y han revelado las vías genéticas y los mecanismos que subyacen al desarrollo embrionario, el olfato y la inmunidad innata”.

Más allá de capacitar a las personas en este método, el equipo de la Universidad de Minnesota busca adaptarlo a otras aplicaciones.

“Será importante comprender la genética que influye en la criopreservación en Drosophila y otros insectos”, dijo el coautor del estudio Mingang Li, investigador asociado del Departamento de Genética, Biología Celular y Desarrollo. “Este método podría respaldar la investigación dirigida al control de plagas de Drosophila suzukii, una mosca de la fruta que infesta frutos maduros y se ha convertido en una plaga en América y Europa, así como para la investigación de la malaria en mosquitos Anopheles”.

Los fondos para la investigación fueron proporcionados por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., La Fundación Nacional de Ciencias, ATP-Bio del Instituto de Ingeniería en Medicina y la Beca de Disertación de Doctorado de la Universidad.

Fuente:

Referencia de la revista:

Zhan, L., et al. (2021) Método de criopreservación para embriones de Drosophila melanogaster. Comunicaciones de la naturaleza. doi.org/10.1038/s41467-021-22694-z.

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