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1
Diferenciación celular
Fenotipos dinámicos
2
Contenidos Desarrollo embrionario Genes y desarrollo embrionario
Estructura y función en fenotipos celulares Miogénesis como modelo Diferenciación y comunicación celular Diferenciación de células troncales
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Desarrollo embrionario
4
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
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Estadios del desarrollo
6
Tipos de clivaje
7
Desarrollo embrionario: invertebrado
8
Desarrollo embrionario: etapas comunes
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Desarrollo embrionario en invertebrados: Gastrulación
10
Desarrollo embrionario en vertebrados: Gastrulación
11
Desarrollo embrionario: vertebrado
12
Inicio de la morfogénesis (pollo)
13
Organogénesis (pollo)
14
Organogénesis (humana)
15
Organogénesis (humana)
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Genes y desarrollo embrionario
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Experimentos en Drosophila melanogaster
Normales Mutante “ojo en pata” Mutante bithórax Mutante antennapedia
18
Cariotipo de Drosophila
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Genes de segmentación y homeóticos
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Mutación en genes homeóticos
21
Conservación de genes homeóticos
22
Conservación de genes homeóticos
23
Genes y planes corporales
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Resumen La diferenciación involucra varios procesos:
Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos
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Estructura y función en fenotipos celulares
26
Fenotipos celulares
27
Ejemplos de fenotipos de células digestivas
28
Ejemplos de fenotipos de células sanguíneas
29
Ejemplos de fenotipos de células nerviosas
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Problema de fondo = ADN ≠ Fenotipos
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Hacia la solución: entendiendo el proceso de transcripción
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Hacia la solución: obtención de ADN clonado (ADNc)
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Hacia la solución: marcación radiactiva de nucleótidos
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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
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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
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Modelos de diferenciación
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Estructura célula muscular estriada
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Etapas básicas en la miogénesis
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Mioblastos
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Problema: ¿hay genes específicos que controlan la miogénesis?
Micrografía de miogénesis en embrión humano
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Antecedente: fibroblastos
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Antecedente: Inhibición de la transcripción mediante metilación
Metilasa Grupo metilo (-CH3)
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Antecedente: Inhibición de la metilación mediante 5-azacitidina
Metilasa Grupo metilo (-CH3) 5-Azacitidina
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Experimento 1: Obtención de mioblastos a partir de fibroblastos
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Experimento 2: Rastreo de los genes modificados por la 5-azacitidina
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(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
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Experimento 3: verificación del rol del gen MioD
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Resumen La diferenciación involucra varios procesos:
Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos Metilación diferencial
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Desarrollo en pollo
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Diferenciación y comunicación celular
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Copa óptica al MEB
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¿Cómo probar la comunicación?
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Otra evidencia: diferenciación de células renales
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Diferenciación de células renales
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Resumen La diferenciación involucra varios procesos:
Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos Metilación diferencial Inducción simple o recíproca
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Diferenciación de células troncales
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Origen de las células troncales o stem: embrionarias
Las stem embrionarias o masa celular interna son TOTIPOTENCIALES
58
Origen de las células troncales o stem: adultas
Las stem adultas son PLURIPOTENCIALES
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Ejemplo: tejido epitelial intestinal
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Ejemplo: tejido epitelial de la piel
61
Uso terapéutico de las células troncales embrionarias
62
Problemas éticos derivados del uso de células troncales
63
Uso terapéutico de células troncales adultas
64
Células troncales en la prensa
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Información sobre células troncales
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