Diferenciación Celular y Biosíntesis de Metabolitos Secundarios
Diferenciación Celular
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Diferenciación celular
Fenotipos dinámicos
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Contenidos Desarrollo embrionario Genes y desarrollo embrionario Estructura y función en fenotipos
celulares Miogénesis como modelo Diferenciación y comunicación celular Diferenciación de células troncales
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Desarrollo embrionario
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Organismos usados como modelo de estudio: Plantas:
Arabidopsis thaliana Invertebrados:
Mosca de la fruta Drosophila melanogaster
Gusano nemátodo Caenorhabditis elegans Erizos de mar (varias especies)
Vertebrados: Rana Xenopus laevis Rata Rattus rattus
Estudio del desarrollo embrionario y la diferenciación celular
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Estadios del desarrollo
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Tipos de clivaje
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Desarrollo embrionario: invertebrado
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Desarrollo embrionario: etapas comunes
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Desarrollo embrionario en invertebrados: Gastrulación
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Desarrollo embrionario en vertebrados: Gastrulación
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Desarrollo embrionario: vertebrado
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Inicio de la morfogénesis (pollo)
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Organogénesis (pollo)
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Organogénesis (humana)
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Organogénesis (humana)
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Genes y desarrollo embrionario
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Experimentos en Drosophila melanogaster
Mutante bithóraxMutante antennapedia
Mutante “ojo en pata”
Normales
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Cariotipo de Drosophila
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Genes de segmentación y homeóticos
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Mutación en genes homeóticos
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Conservación de genes homeóticos
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Conservación de genes homeóticos
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Genes y planes corporales
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Resumen
La diferenciación involucra varios procesos: Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos
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Estructura y función en fenotipos celulares
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Fenotipos celulares
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Ejemplos de fenotipos de células digestivas
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Ejemplos de fenotipos de células sanguíneas
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Ejemplos de fenotipos de células nerviosas
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Problema de fondo
= ADN ≠ Fenotipos
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Hacia la solución: entendiendo el proceso de transcripción
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Hacia la solución: obtención de ADN clonado (ADNc)
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Hacia la solución: marcación radiactiva de nucleótidos
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Experimento: método
•Obtención de ADNc del gen A, desde células hepáticas (hígado)
•Marcación de ARNm en células hepáticas, renales y cerebrales
•Hibridación de ADNc del gen A con ARNm de los 3 tipos de células
•Contabilizar la radiactividad total de los híbridos desde pocillos individuales para cada tipo de ARNm
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Experimento: resultado
Conclusión:
Aún cuando comparten el ADN, las células de un mismo organismo transcriben distintos ARNm
Hipótesis más probable:
El fenotipo de cada célula depende de la síntesis de proteínas diferenciales
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Modelos de diferenciación
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Estructura célula muscular estriada
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Etapas básicas en la miogénesis
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Mioblastos
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Problema: ¿hay genes específicos que controlan la miogénesis?
Micrografía de miogénesis en embrión humano
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Antecedente: fibroblastos
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Antecedente: Inhibición de la transcripción mediante metilación
Grupo metilo (-CH3)Metilasa
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Antecedente: Inhibición de la metilación mediante 5-azacitidina
Grupo metilo (-CH3)Metilasa
5-Azacitidina
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Experimento 1: Obtención de mioblastos a partir de fibroblastos
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Experimento 2: Rastreo de los genes modificados por la 5-azacitidina
![Page 46: Diferenciación Celular](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062300/556f7e10d8b42a8f678b4b7e/html5/thumbnails/46.jpg)
(Autorradiografía)Ejemplo 1: comprobación de la vía RER – Golgi - Exocitosis
Ejemplo 2: marcación selectiva de células secretoras de TSH en la hipófisis
Principales isótopos usados: 32P, 131I, 35S, 14C, 45Ca y 3H
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Experimento 3: verificación del rol del gen MioD
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Resumen
La diferenciación involucra varios procesos: Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos Metilación diferencial
![Page 49: Diferenciación Celular](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062300/556f7e10d8b42a8f678b4b7e/html5/thumbnails/49.jpg)
Desarrollo en pollo
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Diferenciación y comunicación celular
![Page 51: Diferenciación Celular](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062300/556f7e10d8b42a8f678b4b7e/html5/thumbnails/51.jpg)
Copa óptica al MEB
![Page 52: Diferenciación Celular](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062300/556f7e10d8b42a8f678b4b7e/html5/thumbnails/52.jpg)
¿Cómo probar la comunicación?
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Otra evidencia: diferenciación de células renales
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Diferenciación de células renales
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Resumen
La diferenciación involucra varios procesos: Activación de genes de segmentación Activación de genes homeóticos Metilación diferencial Inducción simple o recíproca
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Diferenciación de células troncales
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Origen de las células troncales o stem: embrionarias
Las stem embrionarias o masa celular interna son TOTIPOTENCIALES
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Origen de las células troncales o stem: adultas
Las stem adultas son PLURIPOTENCIALES
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Ejemplo: tejido epitelial intestinal
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Ejemplo: tejido epitelial de la piel
![Page 61: Diferenciación Celular](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062300/556f7e10d8b42a8f678b4b7e/html5/thumbnails/61.jpg)
Uso terapéutico de las células troncales embrionarias
![Page 62: Diferenciación Celular](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062300/556f7e10d8b42a8f678b4b7e/html5/thumbnails/62.jpg)
Problemas éticos derivados del uso de células troncales
![Page 63: Diferenciación Celular](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062300/556f7e10d8b42a8f678b4b7e/html5/thumbnails/63.jpg)
Uso terapéutico de células troncales adultas
![Page 64: Diferenciación Celular](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022062300/556f7e10d8b42a8f678b4b7e/html5/thumbnails/64.jpg)
Células troncales en la prensa
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Información sobre células troncales
http://stemcells.nih.gov/