Bases moleculares del desarrollo embrionario, principios del desarrollo embrionario,

Introducción:

Entre la fecundación y el nacimiento, el organismo en desarrollo se lo conoce como embrión. El concepto de un embrión es asombros-amente único, y la formación de un embrión es el acontecimiento más difícil que alguna vez podrías llevar a cabo.

•“Para llegar a ser un embrión, tienes que construirte a ti mismo a partir de una única célula”.

Biología del 

desarrollo:

•La biología del desarrollo estudia el comienzo y la construcción de un organismo más que su mantenimiento.

•Es una ciencia de llegar a ser, una ciencia de procesos.

•Actualmente, ésta se centra en estudiar el control genético del crecimiento celular, diferenciación y morfogénesis, que es el proceso que permite la aparición de tejidos, órganos y anatomía.

•La biología del desarrollo es uno de los campos más extensos o interesantes y de mayor crecimiento de la biología, lo que aquí integra son la biología molecular, fisiología, biología celular, genética, anatomía, investigación en cáncer, neurobiología, inmunología, etc.

 

Diferenciación sobre la biología del 

desarrollo y crecimiento

Diferenciación de morfogénesis

•Nuestras células diferenciadas no se encuentran distribuidas al azar.

•Los órganos así formados se encuentran organizados de un modo particular: nuestros dedos estas siempre en la extremidad de nuestras manos, nunca en el medio; nuestros ojos están siempre en nuestra cabeza, nunca en nuestros dedos del pie o en el intestino.

•A la creación de esta forma ordenada se denomina morfogénesis.

El crecimiento

•Si cada célula de nuestra cara pudiera continuar tan solo una sola división celular más, podríamos ser considerados como horribles malformados.

•Si cada una de las células de nuestros brazos siguiese tan sola una ronda más de división celular, podríamos atar los cordones de nuestros zapatos sin inclinarnos sobre ellos.

La reproducción

•El espermatozoides y el gameto femenino son células muy especializadas.

•Solo esas células pueden transmitir las instrucciones para llevar a cabo la construcción de un organismo desde una generación a la siguiente.

•Como se produce la separación de un grupo de células para formar la siguiente generación.

La evolución

•La evolución implica cambios heredados del desarrollo.

•Cuando decidimos que el único dedo del caballo de la actualidad tuvo un antepasado de cinco dedos, estamos diciendo que los cambios en el desarrollo des cartílago y de los músculos se produjeron sobre un gran numero de generaciones en los embriones de los antepasados del caballo.

La integración ambiental

•El desarrollo de muchos (y quizás de todos) los organismos es influenciado por señales que provienen del ambiente que rodea al embrión o a las larvas.

•Algunas mariposas, por ejemplo, heredan la habilidad para producir alas de distintos colores basada en la temperatura o en la cantidad de luz diaria experimentada por la oruga antes de pasar por su metamorfosis.

•Sin embargo, algunos químicos en el ambiente puede interrumpir el desarrollo normal, provocando malformaciones en el adulto.

Embriología comparada

•En la generación de animales Aristóteles observo las diferentes posibilidades de nacimiento de los animales a partir de huevos (ovíparos), como aves, ranas y la mayoría de los invertebrados, mediante el nacimiento vivo (viviparidad), como en mamíferos placentados o a través de la producción de un huevo que se abre dentro del cuerpo (ovoviviparidad), como ocurre en ciertos reptiles y tiburones.

Epigénesis y preformación

•El primer punto de vista se denomina epigénesis y fue respaldado por Aristóteles y Harvey.

•El segundo criterio denominado preformismo, fue revigorizado con el apoyo de Malpighi.

•Todos los órganos adultos estaban prestablecidos en miniatura dentro del espermatozoides (más frecuentemente) en el gameto femenino. 

   CRECIMIENTO         

   CELULAR 

Todos los organismos vivos poseen como unidad fundamental de función y estructura a la célula, esta se desarrolla únicamente a partir de una célula preexistente y posteriormente la célula generada tiene vida propia.

qEn los cromosomas, el material genético se encuentra organizado en secuencias de nucleótidos llamados genes.

qLos genes portan información esencial para el funcionamiento de la célula y, por lo tanto, deben distribuirse en forma equitativa entre las células hija.

qLas células se reproducen mediante un proceso conocido como división celular en el cual su material genético en DNA se reparte entre dos nuevas células hijas.

qEn el organismo unicelulares, por este mecanismo aumenta el número de individuos en la población.

qEn las plantas, animales multicelulares, la división celular es el procedimiento por el cual el organismo crece, partiendo de una célula, y los tejidos dañados son reemplazados y reparados.

qCuando una célula alcanza cierto tamaño critico y cierto estado metabólico, se divide.

Las 2 células hijas comienzan entonces a crecer.

LA DIVISIÓN CELULAR 

•Por medio de la división celular el DNA de una célula se reparte entre dos nuevas células hijas.

•La distribución de duplicados exactos de la información hereditaria es relativamente simple en las células procariotas en las que, la mayor parte del material genético está en forma de una sola molécula larga y circular de DNA, a la que se asocian ciertas proteínas específicas.

•Está molécula constituye el cromosoma de la célula y se duplica antes de la división celular.

•Cada uno de los dos cromosomas hijos se ancla a la membrana celular en polos opuestos de la célula.

•Cuando la célula se alarga, los cromosomas se separan.

•Cuando la célula alcanza aproximadamente el doble de su tamaño original y los cromosomas están separados, la membrana celular se invagina y se forma una nueva pared, que separa a las dos células nuevas y sus duplicados cromosómicos.

•En las células eucariotas, el problema de dividir exactamente el material genético es mucho mas complejo que en las procariotas, una célula eucarística típica contiene aproximadamente  mil veces más DNA que una célula procariota, este DNA es lineal y forma un cierto número de cromosomas diferentes.

CICLO CELULAR 

El ciclo celular consiste en tres fases: interfase, mitosis y citocinesis, antes de que una célula ecucariotica puede comenzar la mitosis y dividirse efectivamente, debe duplicar su DNA, sintetizar histonas y otras proteínas asociadas con el DNA de los cromosomas, producir una reserva adecuada de organelas para las dos células hijas y ensamblar las estructuras necesarias para que se lleven a cabo la mitosis y la citocinesis, en este proceso se distinguen 3 etapas: las fases G1, S, G2.

FASE G1:

FASE S:

FASE G2:

MITOSIS:

La mitosis cumple la función de distribuir los cromosomas duplicados de modo tal que cada nueva célula obtenga una dotación completa de cromosomas. La capacidad de la célula para llevar a cabo esta distribución depende del estado condesado de los cromosomas durante la mitosis y del ensamble de microtúbulos denominado huso.

El huso comienza a desintegrarse, los cromosomas se desarrollan y una vez más se extienden y aparecen difusos:

INTERFASE:

La cromatina ya está duplicada pero todavía no se ha condensado, 2 pares de centriolos se encuentran justo al lado de la envoltura nuclear.

PROFASE:

Los centriolos empiezan a moverse en dirección a los polos opuestos de la célula, los cromosomas condensados son ya visibles, la envoltura nucleas se rompe y comienza la formación del huso mitótico.

METAFASE TEMPRANA:

Las fibras polares y cinetocóricas del huso tiran de cada par de cromátides hacia un lado y otro.

METAFASE TARDIA:

Los pares de cromátides se alinean en el ecuador de la célula.

ANAFASE:

Los cromátides se separan, las 2 dotaciones de cromosomas recién formados son empujadas hacia polos opuestos de la célula.

TELOFASE:

La envoltura nuclear se forma alrededor de cada dotación cromosómica y los cromosomas de descondensan y adquieren, nuevamente un aspecto difuso. Los nucleólos reaparecen. El huso mitótico se desorganiza y la membrana plasmática se invagina en un proceso que hace separar las dos células hijas.

CITOCINESIS

APOPTOSIS

ACTIVIDAD