Drosophila melanogaster sigue siendo uno de los organismos modelo más utilizados en genética y biología deldesarrollo 1. Se caracteriza por un ciclo de vida corto, reproducción rápida, herramientas de manipulación genética establecidas y un genoma completamenteanotado 2,3. Esta especie se aplica extensamente en estudios sobre la función génica, la regulación metabólica y la adaptabilidad ambiental 4,5. Los nucleósidos y sus derivados, como el ATP, son fundamentales para la generación de energía celular, la síntesis de ácidos nucleicos y la transducción de señales en Drosophila, reflejando una regulación metabólica conservada a través de losmetazoos 6. Las vías de señalización purinérgica en Drosophila, que dependen de los mecanismos extracelulares de transporte de adenosina y nucleósidos, destacan el papel funcional del movimiento de nucleósidos a través de membranas en la coordinación de respuestas de energía y transducciónde señales 7. Entre estos procesos, el transporte de nucleósidos a través de la membrana citoplasmática está mediado principalmente por la familia de transportadores de nucleósidos equilibrados (ENT), con DmENT2 mostrando actividad de transporte funcional en Drosophila8.
La familia ENT comprende múltiples subtipos, entre los cuales ENT2 es un transportador nucleósidotransmembrana 9 ampliamente estudiado. Facilita el transporte transmembrana independiente de la energía de varios nucleósidos de purina ypirimidina 10,11. En mamíferos, ENT2 es un transportador bidireccional expresado de forma ubicua que facilita la absorción celular de nucleósidos y nucleobases de purina y pirimidina. Esta actividad de transporte contribuye al rescate de nucleótidos y ayuda a mantener la homeostasis metabólica celular12. ENT2 también media el transporte de una variedad de fármacos derivados de nucleósidos, extendiendo su relevancia funcional más allá del movimiento endógeno de nucleósidos, lo que destaca su importancia fisiológica y clínica másamplia 13. Además, ENT2 ha sido implicado en trastornos neurológicos14, metabolismotumoral 15, disfunciónvascular 16 y metabolismo energético celularen humanos 17. Sin embargo, los estudios que abordan los roles a nivel de organismo de Ent2 en Drosophila siguen siendo limitados.
Los roles de ENT2 en el crecimiento y desarrollo, metabolismo energético, rendimiento locomotor y capacidad antioxidante bajo condiciones de temperatura variable no se han exploradocompletamente 18. La temperatura afecta fuertemente la tasa metabólica basal y la esperanza de vida en Drosophila, con temperaturas de cría más altas que generalmente aumentan la actividad metabólica y reducen lalongevidad 19. Estos cambios dependientes de la temperatura en la expresión génica pueden influir en las vías fisiológicas y, por tanto, pueden modificar los efectos fenotípicos de mutaciones genéticasespecíficas 20.
La proteína 9 asociada a CRISPR, repeticiones palindrómicas agrupadas regularmente interespaciadas/proteína asociada a CRISPR (CRISPR/Cas9) se ha aplicado ampliamente en Drosophila para diversas operaciones de modificación genómica como eliminación específica del sitio, deleción, reemplazo e introducción de etiquetas, demostrando su eficiencia y fiabilidad 21,22,23. Los últimos avances indican que los editores de bases derivados de CRISPR también pueden utilizarse para modificaciones de base específicas de sitio más finas en Drosophila, proporcionando una nueva herramienta para mutaciones puntuales y control fenotípicopreciso 24. Los métodos tradicionales de mutagénesis, incluyendo la mutagénesis química y de radiación, así como los cribados mediados por transposones, pueden generar mutacionesgenéticas 25. Estos enfoques suelen estar limitados por la baja eficiencia y la alta aleatoriedad en los eventos de mutación. Como resultado, los investigadores deben examinar a grandes cantidades de individuos para aislar alelos específicos deinterés 26. CRISPR/Cas9 permite la escisión dirigida a ARN guía programado (gRNA) en secuencias de ADN específicas. Las rupturas resultantes de doble cadena se reparan mediante la unión de extremos no homóloga o la reparación dirigida por homología, generando mutaciones definidas y hereditarias y reduciendo significativamente las mutaciones de fondo que podrían confundir el análisisfenotípico 27,28. Los alelos mutantes generados mediante CRISPR/Cas9 pueden mantenerse en un estado heterocigoto mediante la vinculación con cromosomas balanceadores, como Curly O (CyO)29. Se ha demostrado que esta estrategia previene eficazmente la pérdida de alelos letales en forma homocigota en la genética de Drosophila. Como resultado, apoya la evaluación fenotípica sistemática y a largo plazo, incluyendo estudios funcionales bajo temperaturas o condiciones ambientales variables 29,30. El diseño sencillo y la alta eficiencia de CRISPR/Cas9 han acortado significativamente el ciclo de construcción de la cepa y mejorado la estabilidad del fondo genético. Esto es especialmente importante para estudiar factores ambientales a largo plazo como la respuesta a la temperatura y la homeostasis del desarrollo.
Sobre esta base, se eliminó el gen Ent2 en Drosophila melanogaster mediante el sistema CRISPR/Cas9, y se estableció una cepa mutante heterocigota Ent2*/CyO heredada de forma estable. Se evaluaron sistemáticamente el ciclo de desarrollo, el peso corporal, la capacidad locomotora y las actividades de las enzimas antioxidantes SOD y CAT. Al comparar fenotipos multidimensionales de w1118 y moscas mutantes bajo condiciones de temperatura variables, este estudio pretende presentar una estrategia reproducible para generar y mantener líneas mutantes derivadas de CRISPR y proporcionar una caracterización descriptiva de los fenotipos resultantes. Este trabajo ofrece un marco metodológico y un recurso genético útil para futuros estudios que investiguen genes implicados en el metabolismo y las respuestas ambientales.