Cómo funciona la ciencia. Los modelos experimentales

30-06-2016



Fernando García Carreño. Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste*


Una de las herramientas para indagar a la naturaleza es hacer uso de estudios comparados, es decir, aquellos basados en la comparación comprensiva de las características de objetos, organismos o hechos que nos permiten avanzar en el conocimiento de otro organismo, que por razones de su biología sea más difícil de estudiar o que por normas morales está prohibido (excepto bajo circunstancias previstas por las mismas leyes).

El poder usar organismos alejados taxonómicamente se basa en que todos los seres vivos actuales descendemos de un ancestro común. Por ello, la información obtenida en la mosca de la fruta ha servido para entender la genética del humano. Se llaman organismos homólogos a aquellos que poseen características similares.

Los organismos modelo lo son debido a que poseen estructuras o respuestas exageradas y obvias en cuanto a magnitud o tiempo.

Ejemplos de organismo modelo incluyen al calamar, debido a su largo axón que permite estudios en neuronas, al pichón en cuanto al funcionamiento de músculos, a la salamandra Necturus para entender el funcionamiento del riñón, o Drosófila, la mosca de la fruta en cuanto al metabolismo oxidativo, membranas excitables, desarrollo ontogénico y genética de poblaciones. Otros ejemplos son la bacteria Escherichia coli como modelo de procariotas o la levadura Saccharomyces cerevisiae; en el nematodo Caenorhabditis elegans se descubrió el fenómeno de la apoptosis. En cuanto a plantas, un modelo muy recurrido es Arabidopsis. La lista es larga.

Una buena proporción de los humanos modernos se alimentan frecuentemente por razones culturales basadas en el desarrollo de la agronomía, el transporte y la conservación de alimentos. Hay otros humanos que se alimentan en intervalos erráticos. Como se supone, debió ocurrir con los homínidos que evolucionaron al humano moderno. Uno de las razones de la epidemia de obesidad se debe a que descendemos de homínidos que adquirieron la capacidad de almacenar calorías para periodos de inanición prolongada. Tenemos el mismo metabolismo, pero ahora nos alimentamos varias veces al día. En 1998, Jarred Diamond, el famoso investigador de la Universidad de California en Los Angeles (y autor del libro Armas, gérmenes y acero), propuso al pitón de Burma Python molurus como modelo de estudio para fenómenos de biología de regulación; este reptil se alimenta en intervalos de meses, razón por la que es modelo para estudiar este fenómeno.

Como todo, los modelos cambian, se encuentran mejores que sustituyen a los anteriores. Es el caso de la bacteria E. Coli. Recientemente, investigadores de Harvard han desarrollado herramientas moleculares para hacer de la bacteria no patógena Vibrio natriengens un modelo. E. Coli se reproduce cada 20 min, razón por la que ha sido un buen modelo. V. natriengens lo hace cada 10, disminuyendo a la mitad el tiempo y costo de investigación. El tiempo dirá si esta nueva herramienta experimental sustituirá a la anterior. 

Glosario

Procariota, organismo unicelular sin núcleo celular; fueron los primeros en aparecer después del origen de la vida. Las bacterias son procariotas.

Nemátodo, nombre genérico dado a un grupo de animales vulgarmente conocidos como gusanos redondos. Los hay de vida libre y parásitos

Apoptosis es el término del proceso programado de muerte de células. Los metazoarios, todos los animales, usan el proceso durante el desarrollo o para eliminar células propias malignas.

* El doctor Fernando Luis García Carreño es investigador del Programa de Ecología Pesquera en el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (Cibnor) y miembro nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI). Correo de contacto: fgarcia@cibnor.mx.


Nota del editor

Crédito de la imagen: Vibrio natriegens. America Pink.

 


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