Diferenciacin celular Fenotipos dinmicos Contenidos Desarrollo embrionario Genes

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: l l l 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)

Genes y desarrollo embrionario

Experimentos en Drosophila melanogaster Normales Mutante “ojo en pata” Mutante bithórax Mutantennapedia

Cariotipo de Drosophila

Genes de segmentación y homeóticos

Mutación en genes homeóticos

Conservación de genes homeóticos

Genes y planes corporales

Resumen ¡ La diferenciación involucra varios procesos: l l 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 Grupo metilo (-CH 3) Metilasa

Antecedente: Inhibición de la metilación mediante 5 -azacitidina Metilasa Grupo metilo (-CH 3) 5 -Azacitidina

Experimento 1: Obtención de mioblastos a partir de fibroblastos

Experimento 2: Rastreo de los genes modificados por la 5 -azacitidina

(Autorradiografía) Ejemplo 1: comprobación de la vía RER – Golgi Exocitosis Ejemplo 2: marcación selectiva de células secretoras de TSH en la hipófisis Principales isótopos usados: 32 P, 131 I, 35 S, 14 C, 45 Ca y 3 H

Experimento 3: verificación del rol del gen Mio. D

Resumen ¡ La diferenciación involucra varios procesos: l l l Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos Metilación diferencial

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: l l Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos Metilación diferencial Inducción simple o recíproca