DIFERENCIACIÓN CELULAR Y GENES HOMEÓTICOS

Presentación del tema: "DIFERENCIACIÓN CELULAR Y GENES HOMEÓTICOS"— Transcripción de la presentación:

1 DIFERENCIACIÓN CELULAR Y GENES HOMEÓTICOS

2 DIFERENCIACIÓN CELULAR

3 ¿A que nos referimos cuando hablamos de tipos celulares?

4 Organismo pluricelular
Cigoto En el ser humano se encuentran alrededor de 210 tipos celulares A través de Divisiones celulares Se originan diferentes Tipos celulares en Estructura Funciones

5 ¿QUIÉN ES EL RESPONSABLE DE GENERAR ESTA DIFERENCIACIÓN CELULAR?
es una secuencia ordenada de nucleótidos en la molécula de ADN Genes Inactivan Expresan Que definen el tipo de Proteínas Que determinan Características estructurales y funcionales Como por ejemplo Forma Tamaño Fisiología

6 diferenciarse en células
Tipos celulares Unipotentes Multipotentes Pluripotentes Totipotentes Genera células de su propia capa o linaje embrionario de origen. son células no especializadas que tienen la capacidad para auto-renovarse durante largos períodos de tiempo y diferenciarse en células especializadas con funciones específicas Origina un Subconjunto de tipos celulares son aquellas que tienen características pluripotentes, es decir, que son capaces de generar prácticamente todo tipo de tejidos Origina un tipo celular. tiene la capacidad de diferenciarse en un solo tipo de célula o tejido Se diferencian en muchos tipos Celulares. pueden convertirse en cualquier tipo de célula

7 Funcionan para reponer las células del cuerpo a lo largo de la vida de un individuo.

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10 Células totipotentes Animales Vegetales Troncales Meristemáticas
Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar células especializadas. Troncales Meristemáticas Cigoto Raíces y ápices de brotes Mantiene su potencial proliferativo por largos períodos

11 Otros tipos de células animales
Las células somáticas son aquellas que conforman el crecimiento de los tejidos y órganos de un ser vivo pluricelular, las cuales proceden de células madre originadas durante el desarrollo embrionario y que sufren un proceso de proliferación celular y apoptosis Otros tipos de células animales Somáticas Germinales Diploides Haploides

12 GENES CONTROLADORES DEL DESARROLLO EMBRIONARIO

13 Se expresan durante la ovogénesis.
GENES MATERNOS Se expresan durante la ovogénesis. Actúan en la maduración del ovocito, tras la fecundación. DE SEGMENTACIÓN Se expresan tras la fertilización. Mutaciones alteran el número o polaridad de los segmentos. Hay tres clases de genes que actúan secuencialmente. HOMEÓTICOS Controlan la identidad de cada segmento. Mutaciones cambian la identidad segmentaria.

14 GENES MATERNOS Se expresan antes de la fertilización y actúan tanto en células nutricias como en el ovocito. Se identifican cuatro sistemas de genes que definen los ejes del embrión. Cada sistema actúa localizando una señal dentro del huevo, llamada morfógeno. - Sistema anterior: cabeza y tórax - Sistema posterior: segmentos del abdómen - Sistema terminal: acron y telson - Sistema dorso-ventral: desarrollo dorso-ventral

15 GENES DE SEGMENTACIÓN Genes gap: son los primeros en actuar y dividen mediante la transcripción de estos genes el embrión en 4 regiones ancha. Los mutantes carecen de un grupo continuo de segmentos Genes de regla par: se expresan después de los genes gap y dividen las amplias regiones establecidas por los genes gap en regiones con la anchura aproximada de un segmento. Los mutantes afectan a los segmentos pares o impares. Genes de polaridad de segmento: se activan en una única banda de células dentro de cada segmento después de la acción de los genes de la regla par Los mutantes pierden una parte de cada segmento.

16 GENES HOMEÓTICOS Determinan la identidad de cada segmento.
Son factores de transcripción que regulan la expresión de otros genes homeóticos o de otros genes. En Drosophila se agrupan en dos complejos ubicados sobre el cromosoma 3: Complejo Antennapedia: controla la identidad de los segmentos de la cabeza y de los 2 primeros segmentos torácicos. Complejo Bithorax: controla la identidad del tercer segmento torácico y de los segmentos abdominales.

17 Contiene la codificación de los genes homeóticos
ADN Contiene la codificación de los genes homeóticos Genes homeóticos Genes que controlan la localización de los órganos y codifican proteínas (proteínas homeóticas) Contienen la secuencia conservada de los genes homeóticos Cajas homeóticas u Homeobox Proteínas Homeóticas Contienen Controlan Homeodominio Genes Subordinados Códigos del gen homeótico Genes que ubican los órganos según pautas de los genes homeóticos

18 ¿Qué son los genes homeóticos?
Son una familia de genes que definen el eje antero-posterior y la posición de órganos que se desarrollan a lo largo de este eje, son genes de posición o sectores de posición por lo tanto que definen la forma del cuerpo.

19 ¿Cómo actúan estos genes?
Actúan como “rectores” o “maestros”, ya que dirigen la actividad de varios genes subordinados que se requieren para organizar un órgano, como es el caso del gen homeótico que dirige la actividad de más de 2500 genes que codifican para proteínas estructurales y funcionales que intervienen en la formación del ojo. Los mismo ocurre para la formación de las extremidades etc.

20 ¿Qué hacen específicamente estos genes?
Codifican proteínas reguladoras de los genes subordinados. Los genes homeóticos tienen una secuencia muy conservada llamada caja homeótica (homeobox), codificando una proteína denominada homeodominio. El homeodominio tiene por función reconocer y unirse a secuencias de nucleótidos de DNA en los genes subordinados, pudiendo activarlos o reprimirlos.

21 GENES HOMEÓTICOS EN VERTEBRADOS
Existen también en vertebrados y cuando se comparan los genes de la mosca con los del ratón, por ejemplo, se encuentran grandes homologías en las secuencias. Esto nos demuestra que en el transcurso de la evolución los insectos y los vertebrados heredaron genes homeóticos desde un ancestro común. Es una prueba más que la evolución existe.

22 Los ejes de polaridad El patrón de organización de órganos y aparatos de muchos grupos de organismos (aves, reptiles, anfibios, mamíferos etc) se efectúa en base a tres ejes de polaridad: Antero - posterior El eje dorso – ventral. El eje derecha – izquierda. Todos ellos, determinados por los genes homeóticos. El hecho que estos genes compartan una caja homeótica (homeobox) sugiere que el mecanismo que determina la cabeza, el tronco, la cola, pueden haber surgido una sola vez en la evolución.

23 Ubicación de los genes homeóticos
Se agrupan en complejos o grupos dentro de un cromosoma. La ubicación en el cromosoma tiene correspondencia con el lugar donde se expresa en el cuerpo.

24 Localización corporal
Programa genético Dirige la Expresión genética Durante la Organogénesis A través de 2 grupos de Genes Que determinan Localización corporal de los órganos Características Estructurales de los órganos

25 Mutación Homeótica ¿Qué observas en esta imagen?

26 ¿Cómo se denominan las mutaciones mostradas?
Se denominan mutaciones “HOMEÓTICAS” Provocan transformaciones de partes del cuerpo, en estructuras adecuadas de otras posiciones. Por ej: patas en lugar de antenas

27 ¿QUÉ TIPOS DE GENES ESTÁN INVOLUCRADOS EN ESTAS MUTACIONES?
Actúan grupos de genes selectores denominados homeóticos: Los genes del complejo bithorax: controlan las diferencias entre los segmentos torácicos y abdominales del cuerpo. Los del complejo Antennapedia: controlan las diferencias entre los segmentos torácicos y los de la cabeza.

28 Son genes que controlan la posición de los órganos
Genes homeóticos Son genes que controlan la posición de los órganos en el eje antero posterior (cabeza- cola). Mutaciones que afectan a los genes homeóticos Mutaciones homeóticas

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