Diferenciación celular Fenotipos dinámicos
Contenidos Desarrollo embrionario Genes y desarrollo embrionario Estructura y función en fenotipos celulares Miogénesis como modelo Diferenciación y comunicación celular Diferenciación de células troncales
Desarrollo embrionario
Estudio del desarrollo embrionario y la diferenciación celular Organismos usados como modelo de estudio: Plantas: Arabidopsis thaliana Invertebrados: Mosca de la fruta Drosophila melanogaster Gusano nemátodo Caenorhabditis elegans Erizos de mar (varias especies) Vertebrados: Rana Xenopus laevis Rata Rattus rattus
Estadios del desarrollo
Tipos de clivaje
Desarrollo embrionario: invertebrado
Desarrollo embrionario: etapas comunes
Desarrollo embrionario en invertebrados: Gastrulación
Desarrollo embrionario en vertebrados: Gastrulación
Desarrollo embrionario: vertebrado
Inicio de la morfogénesis (pollo)
Organogénesis (pollo)
Organogénesis (humana)
Organogénesis (humana)
Genes y desarrollo embrionario
Experimentos en Drosophila melanogaster Normales Mutante “ojo en pata” Mutante bithórax Mutante antennapedia
Cariotipo de Drosophila
Genes de segmentación y homeóticos
Mutación en genes homeóticos
Conservación de genes homeóticos
Conservación de genes homeóticos
Genes y planes corporales
Resumen La diferenciación involucra varios procesos: Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos
Estructura y función en fenotipos celulares
Fenotipos celulares
Ejemplos de fenotipos de células digestivas
Ejemplos de fenotipos de células sanguíneas
Ejemplos de fenotipos de células nerviosas
Problema de fondo = ADN ≠ Fenotipos
Hacia la solución: entendiendo el proceso de transcripción
Hacia la solución: obtención de ADN clonado (ADNc)
Hacia la solución: marcación radiactiva de nucleótidos
Experimento: método Obtención de ADNc del gen A, desde células hepáticas (hígado) Marcación de ARNm en células hepáticas, renales y cerebrales Hibridación de ADNc del gen A con ARNm de los 3 tipos de células Contabilizar la radiactividad total de los híbridos desde pocillos individuales para cada tipo de ARNm
Experimento: resultado Conclusión: Aún cuando comparten el ADN, las células de un mismo organismo transcriben distintos ARNm Hipótesis más probable: El fenotipo de cada célula depende de la síntesis de proteínas diferenciales
Modelos de diferenciación
Estructura célula muscular estriada
Etapas básicas en la miogénesis
Mioblastos
Problema: ¿hay genes específicos que controlan la miogénesis? Micrografía de miogénesis en embrión humano
Antecedente: fibroblastos
Antecedente: Inhibición de la transcripción mediante metilación Metilasa Grupo metilo (-CH3)
Antecedente: Inhibición de la metilación mediante 5-azacitidina Metilasa Grupo metilo (-CH3) 5-Azacitidina
Experimento 1: Obtención de mioblastos a partir de fibroblastos
Experimento 2: Rastreo de los genes modificados por la 5-azacitidina
(Autorradiografía) Ejemplo 2: marcación selectiva de células secretoras de TSH en la hipófisis Ejemplo 1: comprobación de la vía RER – Golgi - Exocitosis Principales isótopos usados: 32P, 131I, 35S, 14C, 45Ca y 3H
Experimento 3: verificación del rol del gen MioD
Resumen La diferenciación involucra varios procesos: Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos Metilación diferencial
Desarrollo en pollo
Diferenciación y comunicación celular
Copa óptica al MEB
¿Cómo probar la comunicación?
Otra evidencia: diferenciación de células renales
Diferenciación de células renales
Resumen La diferenciación involucra varios procesos: Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos Metilación diferencial Inducción simple o recíproca
Diferenciación de células troncales
Origen de las células troncales o stem: embrionarias Las stem embrionarias o masa celular interna son TOTIPOTENCIALES
Origen de las células troncales o stem: adultas Las stem adultas son PLURIPOTENCIALES
Ejemplo: tejido epitelial intestinal
Ejemplo: tejido epitelial de la piel
Uso terapéutico de las células troncales embrionarias
Problemas éticos derivados del uso de células troncales
Uso terapéutico de células troncales adultas
Células troncales en la prensa
Información sobre células troncales http://stemcells.nih.gov/