CICLO VITAL DE Caenorhabditis elegans FERTILIZACIN DEL OOCITO
CICLO VITAL DE Caenorhabditis elegans
FERTILIZACIÓN DEL OOCITO Ovario El individuo es hermafrodita Punto de entrada del esperma
EL EJE A-P SE DEFINE EN LA FERTILIZACIÓN Punto de entrada del espermatozoide Pronúcleos (DAPI) Cuerpo polar Surco transitorio de división en el zigoto (no lleva a división) Pronúcleo femenino inicia migración AB P 1 AB Estadio de dos células Estadio “coma”
EL EJE A-P SE DEFINE EN LA FERTILIZACIÓN Flujo citoplasmático (microfilamentos) Gránulos P Punto de entrada del espermatozoide
EJE A-P TRAS LA PRIMERA DIVISIÓN P 1 AB AB es mayor que P 1 Gránulos P
¿DÓNDE VAN LOS GRÁNULOS P? Zigoto (temprano) Zigoto (tardío) P 1 P 2 Larva con gránulos P sólo en la línea germinal
DEFINICIÓN DEL EJE D-V Desarrollo 1 Desarrollo 2 El destino puede cambiarse: depende de interacciones celulares Ha cambiado porque lo ha hecho el D-V
DEFINICIÓN DEL EJE Dcho-Izdo Ligera asimetría de los planos de división de ABa y ABp
UN DESARROLLO INVARIANTE… Puede determinarse el destino normal de los 558 núcleos de la larva L 1 y de los 959 somáticos del adulto
…AUNQUE SUJETO A CIERTA VARIABILIDAD INDIVIDUAL Tiempo Linaje de la célula ABarpp en varios embriones
PCD EN EL DESARROLLO DE C. ELEGANS Línea germinal 131 células mueren en el desarrollo del adulto hermafrodita. Quedan 959 núcleos de células somáticas en el adulto
¿CÓMO SURGEN LAS ASIMETRÍAS EN EL EMBRIÓN? • Las proteínas del espermatozoide SPE-11 y CYK-4 • El centrosoma (microtúbulos). El problema de una aproximación sólo bioquímica • El citoesqueleto de microfilamentos • Experimentos de quitar citoplasma anterior o posterior • Mutantes de efecto materno par 1 a 6 (partitioning defective): alterada la distribución de gránulos P y proteínas y los patrones de división celular
COSAS ALTERADAS EN LOS MUTANTES par Distribución asimétrica de gránulos P División AB antes que la de P 1 1ª división asimétrica División de P 1 perpendicular a la de AB
ALTERACIONES EN LOS MUTANTES par TF Receptor Notch Proteína unión a RNA Distribución asimétrica de diversas proteínas
LOCALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS PAR EN EL ZIGOTO A PAR-3 y -6 A P P PAR-2 PAR-3 y -6 PAR-2 A P Se MANTIENE por interacción negativa PAR-3 y -6 A PAR-2 PAR-1 PAR-4 y -5 distribuidos uniformemente P
DISTRIBUCIÓN SIMILAR EN EL ZIGOTO Y EN P 1 Par-6 PAR-3 y -6 A Par-6 en mutante par-2 PAR-1 PAR-4 y -5 distribuidos uniformemente Par-2 P Par-2 en mutante par-3
¿QUÉ CODIFICAN LOS GENES par? PAR-3 y -6 A PAR-2 PAR-1 PAR-4 y -5 distribuidos uniformemente P • par-1: Ser/Thr quinasa (homólogo de rata regula dinámica de microtúbulos; homólogo de Drosophila en eje A-P) • par-2: “Zn-finger” clase “RING finger”, función desconocida • par-3 y 6: dominios PDZ interacción proteína-proteína. Homólogos de mamíferos en polaridad ápico-basal de cel. epiteliales. Asociados en complejos con: PKC-3 (proteína quinasa C) y CDC-42 (prot. G monomérica) • par-4: Ser/Thr quinasa • par-5: proteína 14 -3 -3
DETERMINACIÓN POR HERENCIA DE PRODUCTOS MATERNOS pie-1 se expresa en las células P por acción de par-1 SKN-1 mex-3 inhibe la traducción de pal-1 PIE-1 SKN-1 inhibe PAL-1 en las células EMS SKN-1 -: skin-1 hay PAL-1 y son como C PAL-1 PIE-1 SKN-1 PIE-1 permite la degradación de SKN-1 pie-1 PIE-1 inhibe PAL-1 en las células P pal-1 No hay PIE-1 que inhiba a PAL-1 PIE-1 inhibe a PAL-1
HAY SEÑALES CÉLULA-CÉLULA EN EL DESARROLLO ABp tiene contacto con P 2 y EMS. ABa no Sin P 1 (ni sus descendientes) no hay músculo. Dan señal importante para su aparición Es la posición de las hijas de AB respecto a P 2 la que determina su destino. Señal desde P 2: NO músculo de faringe
INDUCCIÓN DE ABp POR P 2 “germ line proliferation” Proteína de membrana tipo Notch (receptor) ABp, pero no ABa, responde a la señal de P 2 porque está al lado: NO da músculo de faringe Activa la formación de músculo de faringe (sin ella no se produce) Mutantes termosensibles de GLP-1: -Sólo en fase 4 células, fenotipo como sin APX-1 -Hasta fase 12 células, sin faringe No efectiva si llegó ANTES a ABp la señal desde P 2 MS El RNAm de GLP-1 (materno) sólo se traduce en la célula AB y sus descendientes. En P 1 se reprime por 3’ UTR E Mutantes sin APX-1: más músculo de faringe Mutantes sin GLP-1: no hay músculo de faringe ¿Por qué dan fenotipos opuestos? Proteína de membrana tipo Delta (señal) “anterior pharinx excess” (no hay señal represora de faringe)
SEÑALIZACIÓN DELTA-NOTCH Células contiguas
SEÑAL DE P 2 A EMS MS E Sin P 2 al inicio: 2 cél. MS Ni ABa ni ABp suplen a P 2 Sin P 2 más tarde: no hay efecto
LA SEÑAL DE P 2 A EMS ES DEL TIPO WNT Glicoproteína tipo Wnt Receptor de Wnt Mutantes mom: “more mesoderm” Fosforilación Quinasa TF (ya había menos en E que en MS) Degradación SKN-1 (en E y MS) Sin señal Wnt desde P 2 no hay E pop-1 reprime diferenciación a E lit-1 reprime la acción de pop-1 (en MS) end-1 (TF) genes intestino (sólo en E)
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