El estudio de la biología del desarrollo en embriones de mosca recibió un impulso de la robótica
Los científicos utilizan un robot personalizado para estudiar cómo las mutaciones en las regiones reguladoras del genoma afectan el desarrollo de los animales. Estas regiones no son genes, sino segmentos de ADN llamados ‘potenciadores’ que determinan cómo se activan y desactivan los genes. desactivado durante el desarrollo El equipo describe los resultados, y el robot en sí, el 14 de octubre en la revista Nature.
«La verdadera estrella es este robot», dice David Stern, líder del grupo en el Campus de Investigación Janelia en el IHM. «Fue una ingeniería extremadamente creativa».
El proyecto fue dirigido por un ex postdoctorado en el laboratorio de Stern, Justin Crocker, ahora líder de grupo en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en Heidelberg, Alemania. En el pasado, para estudiar el papel de las regiones reguladoras en el desarrollo, los científicos han analizado los efectos de solo unas pocas mutaciones a la vez. Pero Crocker y Stern querían estudiar cientos de mutaciones para determinar el papel de cada puesto en una región reguladora. Estos experimentos requirieron un complejo protocolo de preparación que se repitió exactamente de la misma manera en miles de embriones de mosca de la fruta. Incluso las pequeñas inconsistencias en la preparación de la muestra podrían afectar los resultados.
Así que trabajaron con el equipo de Janelia Experimental Technology, jET, para diseñar y construir un robot capaz de realizar el delicado trabajo de preparación de muestras.
«El momento de muchos de estos pasos es fundamental», dice Crocker. «Para nosotros, el objetivo era poder eliminar a los humanos tanto como fuera posible de la ecuación, para hacer las cosas muy estandarizadas».
Los ingenieros de JET siguieron a Crocker al laboratorio, observándolo realizar cada paso del complejo protocolo, e incluso incursionaron en el proceso ellos mismos. Luego desarrollaron soluciones creativas para cada paso, y finalmente diseñaron un robot capaz de traducir los movimientos manuales en pasos automatizados. Pasaron varios años y dos prototipos fallidos antes de que el equipo creara un diseño ganador: un dispositivo del tamaño de una tostadora que puede preservar y colorear constantemente cientos de embriones de mosca en diferentes fases de desarrollo.
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- Información reguladora densa y pleiotrópica en un potenciador del desarrollo | Naturaleza, 14.10.2020 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2816-5
[Imagen] Los investigadores hicieron cientos de mutaciones diferentes en un potenciador que actúa sobre el gen de la mosca de la fruta shavenbaby, y luego rastrearon cómo esas mutaciones afectaron cuándo y dónde se expresó el gen. En este embrión de mosca, shavenbaby se resalta en verde y el marcapasos estudiado se resalta en magenta. Crédito: Justin Crocker y Timothy Fuqua / EMBL
