Modelo inicial

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MODELO INICIAL: C.ELEGANS

Dentro del estudio del proceso de apoptosis que se ha venido realizando a lo largo de los últimos años, resultó determinante la descripción de los genes implicados en la maquinaria de apoptosis del nematodo caenorhabditis elegans (). C. elegans pertenece a un filo formado por:
"Gusanos de piel lisa, no segmentados, con un cuerpo alargado, cilíndrico y forma afiladaen el extremo. Incluye formas libres y parásitas, ambas acuáticas y terrestres"
Es un organismo de aproximadamente 1mm de longitud, vive en el suelo sobre materia vegetal en descomposición, alimentándose de microorganismos. Su vida se prolonga a lo largo de 2-3 semanas durante las cuales se reproduce. El estudio de este nematodo fue iniciado en los años 60 por Sydney Brenner.
La ventaja queproporciona c. elegans como sistema experimental es que posee 959 células somáticas transparentes, que pueden ser estudiadas individualmente mediante microscopía, y 17800 genes diferentes que forman su mapa genético secuenciado íntegramente. Este organismo, a pesar de su simplicidad, desarrolla los procesos que en organismos superiores son motivo de estudio: embriogénesis, desarrollo,funcionamiento del sistema nervioso, comportamiento y envejecimiento. C. elegans representa el compromiso perfecto entre la simplicidad en su tratamiento y la complejidad de las funciones y los mecanismos que posee, regidas por genes que se han conservado a lo largo de la evolución hasta los mamíferos.
La apoptosis juega un importante papel en el desarrollo embrionario de c. elegans. A partir de losestudios que Horvitz inició en 1986 (Ellis, Cell 1996 mirar bibliografia Horvitz), se estableció el número y la localización de las células que morían por apoptosis durante el desarrollo y mediante el análisis de mutantes se describieron los genes implicados en este mecanismo. Estos genes se denominaron ced y se enumeraron desde el -1 al -10. Ced-3. -4 y -9 regulan la fase ejecutora de la apoptosis y elresto está implicado en los procesos de eliminación por fagocitosis de la célula apoptótica. Posteriormente se describió el gen EGL-1 que participa también en la regulación de la MCP (Hengertner, Cell 1998). El complejo ejecutor formado por ced-3, -4 y -9 representa la imagen más simplificada del programa apoptótico que se puede encontrar en células de mamíferos. Cada una de las proteínasexpresadas a partir de ellos son equivalentes a las que, en organismos superiores, constituyen los pilares que soportan la red de señalización de la apoptosis. CED-3 es una proteasa equivalente a las caspasas de mamíferos, proteínas ejecutoras de la apoptosis que desmontan la maquinaria celular degradando un grupo seleccionado de proteínas. CED-3 se activa por homodimerización y para hacerlo posible,existe otra proteína CED-4 capaz de interaccionar con ella y también consigo misma. La unión de CED-3 a CED-4 y la posterior homodimerización de esta, traería consigo la activación de CED-3. CED-4 tiene también su homologo en mamíferos, Apaf-1, que se une a procaspasa-9 y facilita su activación. La tercera proteína de esta maquinaria es CED-9, la pieza reguladora, que se une a CED-4 y la inhabilitapara mediar la activación de CED-3, al impedir su homodimerización (28). Su interacción con una proteína pro-apoptótica como es EGL-1 en c. elegans, la separa de CED-4 dejándola realizar su función activadora de la apoptosis (Hengertner, Cell 1998bis). En mamífero, esta proteína es equivalente a toda una familia con miembros tanto pro-apoptóticos como anti-apoptóticos que regulan el proceso demuerte celular. Las moléculas equivalentes entre los sistemas que se han mencionado anteriormente, presentan tal homología de secuencias que muestran que este sistema se ha mantenido totalmente conservado a lo largo de la evolución. Los componentes del sistema que parece que han sido de adquisición más recientes son los receptores de muertes, ya que ningún equivalente de ellos ha sido encontrado aún...
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