Procesos Moleculares Del Desarrollo

 

PROCESOS MOLECULARES DEL DESARROLLO Biol. Iberia Blanco Sarmiento

 

PROCESOS MOLECULARES FUNDAMENTALES EN EL DESARROLLO Los procesos del desarrollo están controlados por “cascadas” de expresión génica.   

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La aparición de proteína a una INDUCCIÓN queuna activa al gen(debido correspondiente) actúa sobre otro u otros genes regulando su expresión. Conocemosalalgunas desarrollo, provocarmoléculas cambios que en las guían células el sobre las que actúan. Para simplificar su comprensión podemos reunirlas en grandes grupos de acuerdo a la forma en que actúan y al efecto general que producen.

 

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Factores de transcripción: transcripción: Moléculas intracelulares que regulan la cantidad de  ARN mensajero que se produce a partir  de un gen. Son proteínas con dominios de asociación a DNA (regiones promotoras). Hay factores generales que se encuentran en casi todasespecíficos las célulasque y factores de transcripción actúan en determinadas células y tiempos.

 

FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN ESPECÍFICOS MÁS COMUNES Tipo de factor (familias)  Proteína básica hélice-alfahélice (helix-loop-helix)

Ejemplos  Factores de regulación miogénica como Myo-D, Myf-5, MRF-4 y miogenina

KO (bloqueado)   Agenesia de músculo estriado. Otras alteraciones dependen de los factores alterados  Agenesia de cresta gonadal   Agenesia de rombómeros 3 y 5  Reversión sexual

Genes WT-1, Krox-20  Factores de fijación de los esteroides. Receptores nucleares a esteroides.  Gen Sry Proteínas de homeodominio  Genes Hox (regionalización Disgenesia de estructuras céfalo-caudal) segmentarias (ej. vértebras) POU  Genes Oct Bloqueo en la segmentación del cigoto Paired Box (caja pareada) o  Genes Pax (diferenciación  Anomalías que dependen dorso-ventral) del Pax afectado ej: aniridia Paired domain homeobox   en Pax-5 Proteínas de “dedos de zinc” 

 

Genes homeóticos

 

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Señales de activación: activación: Moléculas que actúan intercelularmente regulando el tipo de proteínas que se produce y la función celular. De la célula que las produce salen las señales para asociarse con receptores transmembranales (proteínas de membrana) y esta asociación permite su transporte intracelular y su actividad a nivel nuclear.

 

PRINCIPALES SEÑALES DE ACTIVACIÓN PRINCIPALES ACTIVACIÓN  Moléculas de activación (familias) 

Ejemplos 

Funciones 

Factor b de transformación del crecimiento (TGF- b) 

TGF- b1 al TGF- b3   Activina  Inhibina  BMP (proteínas morfogenéticas óseas)  Nodal

Inducción del mesodermo, proliferación del mioblasto y otras.  Proliferación de células de la granulosa e inducción del mesodermo. Lateralización.  Inhibición de la secreción de gonadotropinas.  Diferenciación esquelética e inhibición de neurogenización  Formación de la estría primitiva y lateralización del embrión.

Factor de crecimiento de

FGF del 1 al 9

Formación de las yemas de las extremidades (FGF-8)  En general, tienen que ver c on crecimiento de yemas, estimulación del crecimiento de capilares y proliferación y diferenciación neuronal.

Sonic hedgehog (Shh)  En otros mamíferos existen también Indian y Desert hedgehog sin que se sepa exactamente su acción.

Inducción y diferenciación neural.  Inducción en la formación del esclerotomo.  Organización y desarrollo de la yema de

fibroblastos (FGF)

Proteínas hedgehog

los miembros.y  desarrollo de los Organización procesos que forman la cara, y muchas inducciones más.

inducciones más. 

 

DIFERENCIACIÓN 

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Es el proceso por el cual una célula o tejido adquiere características morfo-fisiológicas específicas. Las células del embrión temprano son totipotenciales, es decir la capacidad de dar lugar a cualquier tipotienen celular.  A medida que el embrión embrión se desarrolla, sus células se diferencian y, en este proceso van perdiendo el dar potencial hasta que solo pueden lugar aque un tenían, tipo específico de célula. La diferenciación es la respuesta a la expresión diferencial de genes.

 

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El apagado de genes propicia

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RESTRICCIÓN , donde la célula pierde potencial (pluripotencial). Las células que han pasado por varias etapas restricción llegan ,aen unelestado llamadode DETERMINACIÓN, DETERMINACIÓN cual ya solo tienen un destino final posible.

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Después estas células se diferencian, es decir, van a expresar ciertos genes específicos y sufrir cambios importantes en su forma y función.

 

TOTIPOTENCIAL Restricción   Restricción

PLURIPOTENCIAL Determinación

DIFERENCIADA

 

 Un tejido INDUCTOR  INDUCTOR provoca provoca cambios en

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otro a través de la expresión de un EVOCADOR , que es la molécula que va a actuar sobre el segundo tejido, capaz de responder, llamado COMPETENTE .  Algunas células pueden pueden sufrir APOPT sufrir APOPTOSIS OSIS o muerte celular programada como parte del 

proceso de MORFOGÉNESIS MORFOGÉNESIS. . Las células diferenciadas generalmente generalm ente pierden también su capacidad de 

reproducción.

 

INDUCCIONES Y  RESTRICCIÓN

 

Células troncales 

Son células no diferenciadas, pluripotenciales, capaces de dar lugar a distintos tipos celulares, siempre y cuando sean sometidas a los estímulos adecuados.

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 Actualmente se investigan investigan sus posibilidades terapéuticas.