Transcript 08-05 Desarrollo embrionario II

Desarrollo Embrionario
La ejecución de un programa
genético
• ¿De qué forma una sóla célula puede
llegar a formar cientos de tipos celulares
distintos?
• El cuerpo humano posee alrededor de 200
tipos celulares distintos, cada uno con sus
formas, propiedades y compuestos
químicos particulares. Estas
características no están presentes en el
huevo fecundado, sino que aparecen a
medida que el número de células aumenta
por mitosis y forma el embrión.
• El proceso de adquisición de estas
características y propiedades se
denomina DIFERENCIACIÓN CELULAR.
• Además de esas características en un
organismo pluricelular cada tipo celular
presenta una posición y relación definida
con respecto a los demás. Este proceso
de coordinación se llama FORMACIÓN
DE PATRONES.
• ¿Cómo es posible que a partir de una
única célula, y mediante divisiones
celulares que en principio debieran dar a
células idénticas, se produzcan células tan
diferentes?
Diferenciación: La expresión
diferencial de genes
• A medida que una célula se diferencia, cambia
su estructura, su forma y el contenido de
sustancias en su interior. Todo esto, está
gobernado por la acción de diversas proteínas
específicas (enzimas), ubicadas en la
membrana, en el citoplasma o en sus organelos.
• Para que ocurra esto ciertos conjuntos de
genes deben activarse y otros deben reprimirse.
Genes de polaridad
• Estos genes son los que van a determinar
la constitución de los dos ejes principales
de desarrollo de Drosophila: el eje
dorsoventral y el anteroposterior. Este
conjunto de genes se transcriben a mRNA
durante la ovogénesis y se traducirá
después de la fecundación, afectando
posteriormente al fenotipo del individuo.
Por eso también se les llama genes
maternos.
Genes Reguladores Maestros
• Los genes reguladores maestros se pueden
definir como genes que actúan controlando la
acción de otros genes disminuyendo el número
de rutas de desarrollo alternativas que puede
seguir la célula. Estos genes son bastantes
importantes para el desarrollo, ya que
programan la expresión del genoma reduciendo
bastante los caminos a seguir del cigoto para
llegar al organismo pluricelular
Genes Maternos
Estos genes se expresan durante la ovogénesis y actúan en la
maduración del ovocito.
Se dividen en cuatro sistemas de genes que definen los ejes del
embrión. Cada sistema actúa localizando una señal dentro del
huevo, llamada morfógeno.
En la Drosophila los diferentes sistemas determinan las siguientes
partes:
- Sistema anterior: Se encarga de la zona anterior y por eso
determina la formación de la cabeza y del tórax.
- Sistema posterior: Se encarga de la zona posterior por ese motivo
determina la formación de los segmentos del abdomen.
- Sistema terminal: Se encarga de la zona final del cuerpo por eso
determina la formación del acrón y del telson.
- Sistema dorso-ventral: Se encarga de las zonas dorso-ventrales y
determina la formación de estructuras que se encuentran en dichas
zonas, como por ejemplo, las alas y las patas
Desarrollo temprano de C. elegans
a. Gameto femenino; b. en el punto de entrada del espermatozoide se
organizará un eje de división celular y se concentrarán gránulos p que
promueven el desarrollo de estructuras posteriores; c. Primera división
celular; d.división de la célula p y AB; e. La célula P2 produce una señal y
promueve cambios en la célula vecina.
Genes de Segmentación
• Después de la acción de los genes
maternos se activan los genes cigóticos o
genes de segmentación que se expresan
tras la fertilización. Estos genes se dividen
en 3 clases que van actuar
Secuencialmente: Genes Gap, Genes de
regla Par y Genes de polaridad de los
segmentos.
Genes de Segmentación
Genes Homeóticos
• Son los últimos genes cigóticos que
actúan a lo largo del desarrollo y se
activan tras el efecto de los genes de la
polaridad de los segmentos, la expresión
de estos genes determina las estructuras
del adulto que se formarán en cada
segmento corporal. En Drosophila se sabe
que estos genes se agrupan en dos
complejos ubicados en el cromosoma 3
Mutaciones
Mecanismos por los cuales se
producen celulares asimétricas
a) Segregación de
factores
citoplasmáticos
b) Comunicación
celular
c) Detalle de una señal
química. Las
señales químicas
pueden activar a
genes maestros
FIN