Diferenciacin CelularCarolina Ortega ZavalaClula y Genoma4 Medio Electivo

Fases del desarrollo embrionarioSegmentacin: el zigoto se transforma en mrula y en blstulaGastrulacin: Se forma la gstrula con tres capas embrionarias.Organognesis: Se forman los diversos rganos y tejidos.ZIGOTO

Segmentacin: MrulaEs total (todo el zigoto se divide) e igual (las clulas son del mismo tamao)Mrula: masa compacta de unas 32 clulas llamadas blastmeros.

Segmentacin: BlstulaEn el interior se forma una cavidad, el blastocele.La esfera que compone la blstula est formada por blastmeros de dos tipos:Un grupo de 8 10 clulas quedan en el interior: el embrioblasto, yLas clulas restantes forman un epitelio cbico alrededor del blastocele y del embrioblasto: el trofoblasto.Las clulas del trofoblasto se van a aplanar , y a partir de ellas se formarn parte de la placenta y del corin.

Implantacin

GastrulacinProceso de formacin de:Las tres hojas embrionarias: ectodermo, mesodermo y endodermo.Anejos embrionarios: corion, saco vitelino, amnios y alantoides.

Desarrollo embrionario: Mrula, Blstula y Gstrula.

Gastrulacin II Endodermo: capa del embrioblasto que limita con el blastocele. En ella se desarrolla una cavidad llamada saco vitelino, que nutre al embrin. En el centro del embrioblasto se forma el amnios o cavidad amnitica, que crece hasta rodear el embrin. Funcin protectora.Las clulas entre el amnios y el saco vitelino forman el disco embrionarioEctodermo: capa del embrioblasto que est en contacto con la cavidad amnitica.El mesodermo: se forma a partir de un surco longitudinal del ectodermo; algunas clulas de ste se sitan entre el ectodermo y el endodermo y forman esta tercera hoja embrionaria.

Gastrulacin IIILos blastmeros que rodean al disco embrionario proliferan y forman el mesnquima extraembrionario, entre el saco vitelino y el trofoblasto.En su interior se desarrolla una cavidad, el celoma extraembrionario, rodeado por tres capas:Somatopleura, junto al amnios.Esplacnopleura, junto al saco vitelino.Capa externa, que se adosa al trofoblasto y forma el corion. Se inserta en la mucosa uterina mediante las vellosidades placentarias.

Gastrulacin IVEl mesodermo, hacia el da 16, se divide en dos capas:Hoja parietal, que se une a la somatopleura.Hoja visceral, que se une a la esplacnopleura.Se forma el celoma interno, conectado con el extraembrionario.En el saco vitelino se forma una evaginacin, el alantoides, que interviene en la respiracin, nutricin y depsito de excrecin del embrin.

La placentaFormada por las vellosidades del trofoblasto, que penetran en la mucosa uterina. sta forma lagunas que contienen sangre materna.Ambas sangres no se mezclan.Comunica con el feto mediante el cordn umbilical.Comienza a formarse en la segunda semana de fecundacin y adquiere su forma definitiva alrededor del tercer mes.

Funciones de la placentaFijacin del embrin en el tero.Intercambios entre madre y feto.Secrecin de hormonas:Gonadotropina corinica: Favorece la implantacin del embrin. Estimula al cuerpo amarillo para que sintetice estrgenos y progesterona.Estrgenos y progesterona: A partir del 2-3 mes, cuando dejan de segregarse las anteriores.

OrganognesisA partir del mesodermo: Se forma la notocorda. Por divisiones transversales se forman los somitas, que darn lugar a las vrtebras y los msculos.A partir del ectodermo: Se forma el tubo neural, origen del sistema nervioso.A partir del endodermo: Se forma el tubo digestivo.

OrganognesisEstructuras derivadas de cada hoja embrionaria:

ECTODERMOMESODERMOENDODERMOSistema nervioso.Epidermis.Glndulas cutneas (sudorparas, etc.), pelos, uas.Cavidad bucal y anal.Fosas nasales.Msculos.Huesos.Dermis.Gnadas.Aparato excretor.Aparato circulatorio.Tubo digestivoGlndulas digestivas.Revestimiento de los pulmones.

Diferenciacin celular Fenotipos dinmicos

ContenidosDesarrollo embrionarioGenes y desarrollo embrionarioEstructura y funcin en fenotipos celularesMiognesis como modeloDiferenciacin y comunicacin celularDiferenciacin de clulas troncales

Desarrollo embrionario

Organismos usados como modelo de estudio:Plantas: Arabidopsis thalianaInvertebrados: Mosca de la fruta Drosophila melanogasterGusano nemtodo Caenorhabditis elegansErizos de mar (varias especies)Vertebrados:Rana Xenopus laevisRata Rattus rattusEstudio del desarrollo embrionario y la diferenciacin celular

Estadios del desarrollo

Tipos de clivaje

Desarrollo embrionario: invertebrado

Desarrollo embrionario: etapas comunes

Desarrollo embrionario en invertebrados: Gastrulacin

Desarrollo embrionario en vertebrados: Gastrulacin

Desarrollo embrionario: vertebrado

Inicio de la morfognesis (pollo)

Organognesis (pollo)

Organognesis (humana)

Organognesis (humana)

Genes y desarrollo embrionario

Experimentos en Drosophila melanogasterMutante bithraxMutante antennapediaMutante ojo en pataNormales

Cariotipo de Drosophila

Genes de segmentacin y hometicos

Mutacin en genes hometicos

Conservacin de genes hometicos

Conservacin de genes hometicos

Genes y planes corporales

ResumenLa diferenciacin involucra varios procesos:Activacin de genes de segmentacinActivacin de genes hometicos

Estructura y funcin en fenotipos celulares

Fenotipos celulares

Ejemplos de fenotipos de clulas digestivas

Ejemplos de fenotipos de clulas sanguneas

Ejemplos de fenotipos de clulas nerviosas

Problema de fondo= ADN Fenotipos

Hacia la solucin: entendiendo el proceso de transcripcin

Hacia la solucin: obtencin de ADN clonado (ADNc)

Hacia la solucin: marcacin radiactiva de nucletidos

Experimento: mtodoObtencin de ADNc del gen A, desde clulas hepticas (hgado)Marcacin de ARNm en clulas hepticas, renales y cerebralesHibridacin de ADNc del gen A con ARNm de los 3 tipos de clulasContabilizar la radiactividad total de los hbridos desde pocillos individuales para cada tipo de ARNm

Experimento: resultadoConclusin:An cuando comparten el ADN, las clulas de un mismo organismo transcriben distintos ARNm

Hiptesis ms probable:El fenotipo de cada clula depende de la sntesis de protenas diferenciales

Modelos de diferenciacin

Estructura clula muscular estriada

Etapas bsicas en la miognesis

Mioblastos

Problema: hay genes especficos que controlan la miognesis? Micrografa de miognesis en embrin humano

Antecedente: fibroblastos

Antecedente: Inhibicin de la transcripcin mediante metilacinMetilasa

Antecedente: Inhibicin de la metilacin mediante 5-azacitidinaMetilasa5-Azacitidina

Experimento 1: Obtencin de mioblastos a partir de fibroblastos

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

(Autorradiografa)Ejemplo 1: comprobacin de la va RER Golgi - ExocitosisEjemplo 2: marcacin selectiva de clulas secretoras de TSH en la hipfisisPrincipales istopos usados: 32P, 131I, 35S, 14C, 45Ca y 3H

Experimento 3: verificacin del rol del gen MioD

ResumenLa diferenciacin involucra varios procesos:Activacin de genes de segmentacinActivacin de genes hometicosMetilacin diferencial

Desarrollo en pollo

Diferenciacin y comunicacin celular

Copa ptica al MEB

Cmo probar la comunicacin?

Otra evidencia: diferenciacin de clulas renales

Diferenciacin de clulas renales

ResumenLa diferenciacin involucra varios procesos:Activacin de genes de segmentacinActivacin de genes hometicosMetilacin diferencialInduccin simple o recproca

Diferenciacin de clulas troncales

Origen de las clulas troncales o stem: embrionariasLas stem embrionarias o masa celular interna son TOTIPOTENCIALES

Origen de las clulas troncales o stem: adultasLas stem adultas son PLURIPOTENCIALES

Ejemplo: tejido epitelial intestinal

Ejemplo: tejido epitelial de la piel

Uso teraputico de las clulas troncales embrionarias

Problemas ticos derivados del uso de clulas troncales

Uso teraputico de clulas troncales adultas

Clulas troncales en la prensa

Informacin sobre clulas troncaleshttp://stemcells.nih.gov/

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