Como organismo modelo Xenopus laevis tiene una serie de beneficios clave, desde la facilidad con la que se pueden mantener, hasta su abundante suministro de huevos grandes y robustos que pueden ser simplemente manipulados en el laboratorio.
Los primeros años
La historia de la experimentación embriología El uso de anfibios se remonta a la década de 1880, cuando el embriólogo alemán Wilhelm Roux extrajo una célula de una rana de dos células. embrión. El resultado fueron semiembriones inviables, solo del lado izquierdo o derecho, lo que indica que las dos células originales tenían destinos diferentes.
Los científicos alemanes eran los innegables expertos mundiales en embriología en este momento.
En este momento, los científicos alemanes eran innegablemente los expertos mundiales en embriología, la ciencia del desarrollo de fertilización al embrión. Durante estos primeros años estaban usando tritones, salamandras, ranas y erizos de mar para comprender el desarrollo temprano.
Sin embargo, la investigación embriológica antes de la Segunda Guerra Mundial se vio obstaculizada por la falta de huevos, que tuvieron que ser recolectados en la naturaleza. Los investigadores tendrían que apresurarse para encontrar los huevos de ranas o tritones durante la temporada de desove, y luego trabajar rápidamente para hacer sus experimentos. Luego pasarían el resto del año resolviendo lo que habían descubierto de sus experimentos y lo que tenían que hacer a continuación.
De la cabecera al banco
En la década de 1930, se descubrió que una hembra de Xenopus laevis ovularía si se inyectaba con la orina de una mujer embarazada.
Xenopus laevis iba a ser el salvador de los científicos hambrientos de huevos, pero saltó a la fama por otra razón por otra razón. En la década de 1930, se descubrió que una hembra de X. laevis ovularía si se inyectaba con la orina de una mujer embarazada debido a la presencia de la hormona gonadotropina coriónica. Durante un tiempo en las décadas de 1940 y 1950, esta fue la única prueba de embarazo disponible, y muchos hospitales mantuvieron X. laevis para este propósito. Sin embargo, no todos los hospitales estaban atentos para mantener a las ranas y muchos escaparon. A diferencia de hoy, en estos primeros años no había pautas claras para el cuidado y tratamiento de los animales en la investigación.
A partir de la década de 1950, X. laevisse convirtió gradualmente en el organismo de elección para los estudios de desarrollo. Las técnicas embriológicas importantes, como el injerto, que consiste en tomar un pedazo de tejido y colocarlo en otro lugar del embrión, son muy fáciles de hacer con alta precisión en embriones de X. laevis debido a su gran tamaño (generalmente de 1 mm a 1,3 mm de diámetro).
Utilizando embriones de X. laevis a mediados de la década de 1980, se demostró que los «factores inductores» llamados factores de crecimiento de fibroblastos y activinas son secretados por los centros de señalización en la rana. Esta señalización conduce a ciertos patrones de desarrollo en el embrión de X. laevis. Después de esto, se han identificado posteriormente otras clases importantes de moléculas de señalización que se encuentran en las células de los animales, lo que permite a los científicos aprender aún más sobre cómo la rana y otros vertebrados se desarrollan de embrión a adulto.
Una nueva rana en el bloque
X. laevis es alotetraploide (cuatro copias de cada cromosoma, en lugar de dos como nosotros), lo que hace que sea muy difícil eliminar un gen para investigar su función. También tiene un largo tiempo de generación, las hembras tardan un año en alcanzar la madurez sexual, lo que hace que los experimentos de reproducción sean poco prácticos. Por lo tanto, los investigadores de X. laevis buscaron desarrollar un método más simple para investigar las funciones de los genes y proteínas en el desarrollo de la rana.
El genoma de Xenopus tropicalis fue secuenciado en 2010, la primera secuencia de un anfibio.
La solución vino en forma de un primo cercano de Xenopus laevis, Xenopus tropicalis. X. tropicalis es más pequeño que X. laevis, tiene un ciclo de vida más corto (madura en unos cuatro meses) y tiene un pequeño genoma diploide (dos copias de cada cromosoma en lugar de cuatro). Había grandes esperanzas de que X. tropicalis tendría todas las ventajas de X. laevis y una genética más simple también.
El genoma de Xenopus tropicalis fue secuenciado en 2010. Fue la primera secuencia de un anfibio. La secuencia de alta calidad ha ayudado a los investigadores a utilizar Xenopus tropicalis, para tener una mejor comprensión de su desarrollo embrionario y la biología celular.