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 Segregación de factores citoplasmáticos b) Comunicación celular c) Detalle de una señal química. Las señales químicas pueden activar a genes maestros

FIN