diferenciación celular

Diferenciación celular
Objetivos
Reconocer y analizar los posibles mecanismos que generan las diferencias iniciales y ulteriores entre las células en desarrollo.
Identificar a los genes responsables del establecimiento corporal de Drosophila melanogaster y sus posibles equivalentes en los embriones de vertebrados.

Características generales de diferenciación celular

En términosmoleculares, diferenciación celular significa actividad génetica variada entre las células de un mismo organismo. La especialización de las células implica la síntesis de proteínas específicas (como la hemoglobina en los eritrocitos, los anticuerpos en los linfocitos, etc), de modo que cada tipo celular se expresa de un gen singular, distinto de los genes expresados en los otros tipos celulares (enrealidad, las diferencias no son determinadas por un solo gen sino por conjuntos de genes distintos).
Muchas de las actuales investigaciones en biología molecular están dirigidas a interpretar la manera cómo se expresan los genes en forma específica en las diferentes clases de células.
Obviamente, no todos los genes que se expresan en cada clase de célula lo hacen en forma exclusiva. Algunos, losdenominados genes de mantenimiento, se hallan activos virtualmente en todos los tipos celulares, como por ejemplo, los necesarios para la construcción de membranas celulares, los ribosomas, las mitocondrias, las enzimas glicolíticas, etc., es decir, los componentes comunes a todas las células. En cambio, los genes que se expresan en forma diferencial (como los de la hemoglobina, los que codificananticuerpos, etc.) dan lugar a las denominadas funciones de lujo.
El genoma permanece constante en células diferenciadas
La diferenciación celular no acarrea pérdida de información genética, de modo que en todas las células del organismo (cualquiera sea su estado de diferenciación) existen conjuntos de genes idénticos, que por otra parte, son los mismos que se hallaban en la célula huevo. Unaprueba de ello provino de experimentos de trasplante nuclear, en los que se irradiaron con luz ultravioleta huevos de la rana Xenopus, destruyendo sus núcleos, y posteriormente inyectando núcleos somáticos provenientes de células epidérmicas (completamente diferenciadas) de los mismos animales. Estos huevos con núcleos somáticos fueron capaces de mantener el desarrollo normal de las ranas hasta la edadadulta, las cuales incluso resultaron fértiles. Esto demuestra que las células epidérmicas conservan todos los genes presentes en la célula huevo, incluidos los que dan lugar a la formación de las células germinativas.
El trasplante nuclear también es posible en mamíferos. En el ratón, este experimento se basa en la introducción de un núcleo somático a un embrión temprano, al cual se le extraeninicialmente los pronúcleos femeninos y masculinos. Procedimientos similares permiten la clonación de mamíferos de mayor tamaño, aunque con ello, la cría se gesta a partir de un ovocito




La interdependencia del núcleo y citoplasma y su efecto en los patrones de diferenciación
El núcleo y el citoplasma son interdependientes: uno no sobrevive sin la presencia del otro. Esto se hademostrado mediante experimentos de fusión celular (Figura 1). La fusión de las células, con ayuda del virus Sendai permite colocar a núcleos en ambientes citoplasmáticos ajenos a ellos. El producto de la fusión se denomina heterocarion, es decir, una célula con dos núcleos de distinto origen. Ambos núcleos pueden entrar en mitosis sincrónicamente, formar una placa metafísica única, dividirse yproducir hijas híbridas. Cada célula de esta línea híbrida contiene los cromosomas de ambos núcleos. En 1965 se observó que los núcleos de eritrocitos de pollos (normalmente inactivos), al ser fusionados con células Hela (una línea celular indiferenciada derivada del carcinoma uterino de una paciente llamada Henrietta Lacks) se reactivaban. Los eritrocitos de pollo son células diferenciadas terminales...