Sellando el destino celular
SELLANDO EL DESTINO CELULAR
La biología del desarrollo es la rama de la biología que trata de determinar la serie de sucesos a través de los cuales los organismos alcanzan su forma final.
Los procesos que rigen las células de todos los seres vivos son comunes, pero con pequeñas diferencias.
A partir del estudio de organismos en desarrollo, que presentan pocas células, podemos estudiar de manera simple los procesos que dan lugar a un organismo adulto complejo.
Durante el desarrollo aparecen asimetrías y ejes sobre los que se organizan diferencias. El control del desarrollo no requiere muchísimos genes porque la aparición de patrones es progresiva, los pasos se apoyan en los anteriores: no hace falta un gen para determinar el dónde y cuándo de cada estructura. El embrión está organizado en “módulos” que se desarrollan relativamente independientes unos de otros Muchos genes que intervienen en el desarrollo también están organizados en grupos (“módulos”) La modularidad da bastante flexibilidad al desarrollo y a su evolución: combinación de módulos para dar nuevas organizaciones y evolución independiente de los módulos. Hay módulos compartidos por muchos tipos diferentes de seres vivos, probablemente porque se generaron en los primeros seres pluricelulares.
Los principales cambios evolutivos dentro de dichos módulos se deben a:
· Cambios de expresión en los genes máster, de modo que el módulo aparece en un momento o sitio distinto. Lo que produce grandes saltos evolutivos
· Se añaden o eliminan genes realizadores en un módulo, de modo que este cambia un poco de aspecto.
UN GEN, MUCHOS ACTIVIDADES
El gen Sonic Hedgehog (Shh) codifica para un proteína señalizadora que interviene en la diferenciación de distintos tipos de neuronas del tubo neural de invertebrados. Hay una serie de señales que se producen en la zona ventral que van a determinar que se produzcan unas neuronas u otras. De ahí se difunde a la zona dorsal, donde hay menor señal. En función de la cantidad de Shh que las células precursoras de neuronas tienen a su alrededor, toman un destino u otro.
Este gen también mantiene el crecimiento de los genes en desarrollo y señaliza en ellos su posición a lo largo del eje antero-posterior. Un ejemplo sería la identidad de las falanges de las extremidades.
Experimentos en Drosophila. El gen Antennapedia se expresa en el segundo segmento del tórax, allí el gen actúa como regulador máster dando lugar al segundo par de patas y otras estructuras del segmento.
Si se produce una mutación genética que causa que el gen Antennapedia se expanda a la cabeza de la mosca, en lugar de antenas, crecen patas.
En resumen, en gen activa su programa de desarrollo en la parte diferente de la mosca.
EL MÓDULO ABC DE PLANTAS
En flores aparece un patrón de verticilos concéntricos. Hay tres tipos de genes master que definen los lugares del patrón floral de modo combinatorial. Es similar a los genes Hox de animales, pero se trata de genes MADS (son factores de transcripción.
Hay tres grupos de genes (A, B y C) que se expresan de la siguiente manera:
· En las dos zonas periféricas del meristemo se expresan los genes A.
· En las zonas centrales se expresan los genes B
· En las dos zonas centrales se expresan los genes C.
Cada uno de los anillos concéntricos en los que podemos delimitar el meristemo floral viene determinado por la combinación de los genes MADS que se expresan en ellos.
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