Relación forma y función en el desarrollo celular y embrionario

Relación forma y función

Todo cambio de forma tiene una función, ambas están relacionadas porque hay una presión evolutiva para que así sea. Hay casos donde estudiando la forma podemos obtener información sobre la función.

Bio celular del desarrollo

Trata de entender los mecanismos moleculares y celulares que subyacen en el proceso de transformación de una célula en un organismo completo. No solo hasta el nacimiento, también estudio desarrollo postnatal.

Fases

morula, blástula, gástrula y neurula. Procesos: Fecundación, segmentación, gastrulación, neurulación y organogénesis.

Weismann (Partículas, cromosomas, dentro del núcleo que mandaban sobre el desarrollo y al dividirse la célula cada una se llevaba unas partículas diferentes). Roux (quemó parte del embrión), Driesh (separó células de embriones de erizo de mar y vio que daban larvas). Mangold y Sperman (trozo del embrión y lo cambiaban de zona, el labio dorsal del blastoporo daba otra notocorda al darse la gastrulación). Nicole le Duorian (mapas de destino, camino células. Células de codorniz en pollo para diferenciar y hacer el mapa).

Genes (Housekeeping)

Genes implicados en funciones básicas de mantenimiento como producir ATP, son distintos de los genes específicos de desarrollo. Si sus alelos mutan provocan patrones anormales de desarrollo embrionario, no son esenciales para la vida pero sí para que el organismo se desarrolle.

Tipos de mutaciones

Letales (provoca muerte del individuo), Dominantes (se manifiesta en el fenotipo con 1 solo alelo, 1 sola copia), Semidominante (fenotipo viable en 1 copia pero letal en homocigosis), recesivas (necesita 2 copias para manifestarse en el fenotipo).Propiedades de los alelos mutados: Alelo nulo (elimina función gen), Alelo neomorfo (la proteína final tendrá una función diferente a original), Alelo dominante negativo (alelo dominante con función antagonica al alelo silvestre), Alelo hipomorfo (disminuye función del gen). TOTIPOTENTES, PLURI (Cualquier capa), Multi (de su misma capa), Unipontente (solo da 1 tipo celular).

Bacilus

(procariota, en falta de nutrientes forma endosporas que son mecanismo de defensa, cuando las condiciones sean favorables dará un nuevo bacilo. También puede formar estructuras complejas que incluyen a más bacterias llamado biofilm. Tiene una serie de patrones y responde a unas señales). Saccharomyces (Ya es eucariota, tiene polaridad celular cuando se va a dividir y instrucciones que hacen esta polaridad). Dictiostelium (ameba protista, forma agrupaciones de células en determinadas condiciones que da el cuerpo fructífero. Son individuos unicelulares que bajo alta de alimento forma el slug por agregación que tiene polaridad las células anteriores dan movimiento y forman el tallo y las posteriores la espora). Hydra (metazoo, cnidario con simetría radial, capaz de regenerarse y con vías de señal comunes a humanos). Planaria (Gusano plano simple capaz de regenerarse). Erizo de mar (fácil de observar el proceso de gastrulación). Amphioxus (tiene notocorda, pero no vértebras, paso entre verte-inverte). Ajolote (capacidad de regenerar extremidades, órganos internos y partes del cerebro). Xenopus (vertebrado no mamífero con gran complejidad genética).

C. Elegans

Nematodo transparente, organismo simple, fácil de cultivar, ciclo de vida de 3 días (corto), pequeño tamaño que permite su almacenamiento, siempre tiene el mismo número de células: 959, transparente que permite el uso de marcadores fluorescentes, anatomía y desarrollo bien descritos, genoma secuenciado, hay machos y hermafroditas, repro sexual por cruce genéticos y asexual para aumentar población. Tienen 302 neuronas, hermafrodita de mayor tamaño y cola en forma de guja y macho cola más redondeada, fecundación interna. 4 etapas de larvas. En las primeras divisiones hay asimetría donde las células que se quedan en la parte posterior dan la línea germinal. Genoma diploide con 6 pares de cromosomas (5 autosómicos y 1 sexual).

Drosophila melanogaster

Insecto holometábolo con metamorfosis completa, similar a ser humano en mecanismos y proteínas. Con 4 cromosomas: uno sexual y 3 autosómicos. Ciclo de vida dura 10 días corto, con embrión 3 fases larvarias, prepupa, pupa y adulto. Genoma secuenciado, tamaño pequeño, desarrollo visible, mucha descendencia, fácil identificar hembras y machos. [[[]]]. Los machos son más pequeños y tienen los últimos segmentos pigmentados, forma alargada del abdomen mientras que las hembras tienen segmentos con zonas más pigmentadas que otras y abdomen grande y redondo. Las hembras que se usen para los cruces deben ser vírgenes porque tienen espermatecas donde puede acumular esperma de machos.

Pez cebra

Ciclo de vida de 3-4 meses, tamaño pequeño, muchos individuos en poco espacio, alta descendencia. Puede hacer mutaciones e interferir en sus genes, es vertebrado, genoma secuenciado con 25 cromosomas, procesos similares a humanos, desarrollo visible porque son transparentes embrión y larva. Fecundación externa, segmentación telolecítica, durante las divisiones solo se duplica el ADN y tendrán distintos factores citoplasmáticos porque no están distribuidos homogéneos.

Somitas

Estructuras segmentadas, formadas a ambos lados del tubo neural durante desarrollo embrionario. Origen mesodérmico, paquetes de células estructuras transitorias que organizan el patrón segmentario en embriones de vertebrados, dan lugar a las vértebras y costillas, músculos esqueléticos de espalda…

Ratón

Gran similitud con humano, fácil manipular, genoma secuenciado, ciclo de vida corto comparado con otros mamíferos. Ovulo>Trompa>Esperma>fecundación y va al útero, segmentación dando blastocitos con 2 capas (externa trofoblasto y masa interna con 2 capas: epiblasto e hipoblasto). Gastrulación, volteo, órgano y gestación.