Drosophila melanogaster continua sendo um dos organismos modelo mais amplamente utilizados para genética e biologia dodesenvolvimento. É caracterizado por um ciclo de vida curto, reprodução rápida, ferramentas de manipulação genética estabelecidas e um genoma totalmenteanotado 2,3. Essa espécie é amplamente aplicada em estudos sobre função gênica, regulação metabólica e adaptabilidade ambiental 4,5. Nucleósídeos e seus derivados, como o ATP, são centrais para a geração de energia celular, síntese de ácidos nucleicos e transdução de sinais em Drosophila, refletindo a regulação metabólica conservada entremetazoários 6. Vias de sinalização purinérgica em Drosophila, que dependem dos mecanismos extracelulares de transporte de adenosina e nucleosídeos, destacam o papel funcional do movimento dos nucleósidos através das membranas na coordenação das respostas de transdução de energia esinal 7. Entre esses processos, o transporte de nucleóssidos através da membrana citoplasmática é mediado principalmente pela família dos transportadores de nucleósidos equilibrados (ENT), com o DmENT2 exibindo atividade funcional de transporte em Drosophila8.
A família ENT compreende múltiplos subtipos, entre os quais o ENT2 é um transportador de nucleósídeos transmembrana9 amplamente estudado. Ele facilita o transporte transmembranar independente de energia de vários nucleossídeos de purina epirimidina 10,11. Em mamíferos, ENT2 é um transportador bidirecional onipresente que facilita a absorção celular de nucleossídeos e nucleobases de purina e pirimidina. Essa atividade de transporte contribui para o salvamento de nucleotídeos e ajuda a manter a homeostase metabólicacelular 12. O ENT2 também media o transporte de uma variedade de medicamentos derivados de nucleósídeos, estendendo sua relevância funcional além do movimento endógeno dos nucleósídeos, destacando sua importância fisiológica e clínicamais ampla 13. Além disso, ENT2 tem sido implicada em distúrbios neurológicos14, metabolismotumoral 15, disfunçãovascular 16 e metabolismo energético celularem humanos 17. No entanto, estudos que abordam os papéis em nível de organismo do Ent2 em Drosophila continuam limitados.
Os papéis do ENT2 no crescimento e desenvolvimento, metabolismo energético, desempenho locomotor e capacidade antioxidante sob condições de temperatura variável ainda não foram totalmenteexplorados 18. A temperatura afeta fortemente a taxa metabólica basal e a longevidade na Drosophila, com temperaturas mais altas geralmente aumentando a atividade metabólica e reduzindo alongevidade 19. Essas mudanças dependentes da temperatura na expressão gênica podem influenciar vias fisiológicas e, assim, podem modificar os efeitos fenotípicos de mutações genéticasespecíficas 20.
A proteína 9 associada a repetições palindrômicas curtas regularmente interespaçadas e agrupadas (CRISPR/Cas9) tem sido amplamente aplicada em Drosophila para várias operações de modificação genômica, como eliminação, deleção, substituição e introdução de marcadores específicas do sítio, demonstrando sua eficiência econfiabilidade 21,22,23. O avanço mais recente indica que editores de base derivados do CRISPR também podem ser usados para modificações de base específicas de local mais finas em Drosophila, fornecendo uma nova ferramenta para mutações pontuais e controle fenotípicopreciso 24. Métodos tradicionais de mutagênese, incluindo mutagênese química e por radiação, bem como triagens mediadas por transposons, podem gerar mutaçõesgenéticas 25. Essas abordagens são frequentemente limitadas por baixa eficiência e alta aleatoriedade nos eventos de mutação. Como resultado, os pesquisadores devem fazer triagem em grandes números de indivíduos para isolar alelos específicos deinteresse 26. O CRISPR/Cas9 permite a clivagem dirigida por RNA-guia programado (gRNA) em sequências de DNA especificadas. As quebras resultantes de fita dupla são reparadas por meio de união de extremidades não homólogas ou reparação dirigida por homologia, gerando mutações definidas e hereditárias e reduzindo significativamente mutações de fundo que podem confundir a análisefenotípica 27,28. Alelos mutantes gerados via CRISPR/Cas9 podem ser mantidos em estado heterozigótico por ligação com cromossomos balanceadores, como Curly O (CyO)29. Essa estratégia demonstrou prevenir efetivamente a perda de alelos letais em forma homozigótica na genética de Drosophila. Como resultado, apoia avaliações fenotípicas sistemáticas e de longo prazo, incluindo estudos funcionais sob temperaturas variáveis ou condiçõesambientais 29,30. O design simples e a alta eficiência do CRISPR/Cas9 reduziram significativamente o ciclo de construção da cepa e aumentaram a estabilidade do fundo genético. Isso é particularmente importante para estudar fatores ambientais de longo prazo, como resposta à temperatura e homeostase do desenvolvimento.
Com base nessa base, o gene Ent2 em Drosophila melanogaster foi eliminado usando o sistema CRISPR/Cas9, e uma cepa mutante heterozigota Ent2*/CyO herdada de forma estável foi estabelecida. O ciclo de desenvolvimento, peso corporal, capacidade locomotriça e atividades das enzimas antioxidantes SOD e CAT foram avaliados sistematicamente. Ao comparar fenótipos multidimensionais de w1118 e moscas mutantes sob condições de temperatura variadas, este estudo visa apresentar uma estratégia reprodutível para gerar e manter linhas mutantes derivadas do CRISPR e fornecer uma caracterização descritiva dos fenótipos resultantes. Esse trabalho oferece uma estrutura metodológica e um recurso genético útil para estudos futuros que investiguem genes envolvidos no metabolismo e nas respostas ambientais.