Biologia del desarrollo
Páginas: 74 (18438 palabras)
Publicado: 16 de febrero de 2014
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Historia y conceptos básicos
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Los orígenes de la biología del desarrollo
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Un conjunto de herramientas conceptuales
El objetivo de este capítulo es proporcionar un esquema conceptual para el estudio del
desarrollo. Se comenzará con una breve historia del estudio del desarrollo embrionario,
que ilustra cómo fueron formuladasinicialmente algunas de las preguntas clave de este
proceso. La cuestión más importante es cómo hace una única célula –el óvulo fecundado– para dar origen a un organismo multicelular, en el cual diferentes tipos celulares
se estructuran en tejidos y órganos que generan un cuerpo tridimensional. Este
problema puede ser abordado desde muchos puntos de vista diferentes, los cuales
deben ser ajustados enconjunto para obtener un cuadro completo del desarrollo: qué
genes son expresados, y cuándo y dónde; cómo se comunican las células entre sí; cómo
se determina el destino de desarrollo de una célula, de qué modo proliferan y se diferencian las células en tipos celulares especializados, y cómo se producen los principales
cambios en la forma del cuerpo. Se verá que el desarrollo de un organismo esfinalmente dirigido por la expresión regulada de sus genes, que determinan cuáles proteínas estarán presentes en qué células y cuándo. A su vez, las proteínas determinan
fundamentalmente cómo se comporta una célula. Los genes proporcionan un
programa generativo del desarrollo, no un programa impreso, a medida que sus acciones son traducidas en resultados del desarrollo a través de comportamientoscelulares
como señalización, proliferación, diferenciación y movimiento celulares.
El desarrollo de los organismos multicelulares a partir del estado unicelular (el
gameto femenino fecundado) es un triunfo brillante de la evolución. Durante
el desarrollo embrionario, la célula huevo se divide y genera varios millones de
células, que forman estructuras tan complejas y variadas como losojos, las extremidades, el corazón y el cerebro. Este asombroso logro da origen a numerosas
preguntas. ¿Cómo hacen las células provenientes de la división del óvulo fecundado para diferenciarse? ¿Cómo llegan estas células a organizarse en estructuras
como el cerebro y los miembros? ¿Qué controla el comportamiento de las células
de modo tal que puedan surgir patrones altamente organizados? ¿Cómo sealojan
los principios de organización del desarrollo dentro de la célula huevo y en particular dentro del material genético, el DNA? La mayor parte del interés en la biología del desarrollo actual procede del conocimiento cada vez mayor de la manera
en que los genes dirigen estos procesos de desarrollo, y el control genético es uno
de los principales temas de este libro. Miles de genes estáninvolucrados en el
control del desarrollo, pero sólo serán considerados aquellos que tienen papeles
clave e ilustran principios generales.
El desarrollo de un embrión a partir del gameto femenino fecundado (célula
huevo o cigoto) se conoce como embriogénesis. Una de sus primeras tareas es
establecer el plan corporal general del organismo, y se verá que cada organismo
resuelve este problemafundamental de diferente forma. Este libro está centrado
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1 : HISTORIA Y CONCEPTOS BÁSICOS
Fig. 1.1 Microfotografía electrónica de
barrido de la región cefálica de Drosophila
melanogaster adulta. Barra de escala: 0,1 mm
Fotografía de D. Scharfe, tomado de Science Photo Library.
Fig. 1.2 Fotografía de una lagartija,
después dehaberse liberado de su cola
como defensa. Estas especies pueden
desprenderse deliberadamente de su cola como
una técnica para evitar la captura por los
depredadores y luego regenerarla.
Fotografía de Oxford Scientific Films.
principalmente en el desarrollo animal (el de vertebrados como ranas, aves, peces
y mamíferos, y de algunos invertebrados, como el erizo de mar, las ascidias y,...
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Historia y conceptos básicos
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Los orígenes de la biología del desarrollo
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Un conjunto de herramientas conceptuales
El objetivo de este capítulo es proporcionar un esquema conceptual para el estudio del
desarrollo. Se comenzará con una breve historia del estudio del desarrollo embrionario,
que ilustra cómo fueron formuladasinicialmente algunas de las preguntas clave de este
proceso. La cuestión más importante es cómo hace una única célula –el óvulo fecundado– para dar origen a un organismo multicelular, en el cual diferentes tipos celulares
se estructuran en tejidos y órganos que generan un cuerpo tridimensional. Este
problema puede ser abordado desde muchos puntos de vista diferentes, los cuales
deben ser ajustados enconjunto para obtener un cuadro completo del desarrollo: qué
genes son expresados, y cuándo y dónde; cómo se comunican las células entre sí; cómo
se determina el destino de desarrollo de una célula, de qué modo proliferan y se diferencian las células en tipos celulares especializados, y cómo se producen los principales
cambios en la forma del cuerpo. Se verá que el desarrollo de un organismo esfinalmente dirigido por la expresión regulada de sus genes, que determinan cuáles proteínas estarán presentes en qué células y cuándo. A su vez, las proteínas determinan
fundamentalmente cómo se comporta una célula. Los genes proporcionan un
programa generativo del desarrollo, no un programa impreso, a medida que sus acciones son traducidas en resultados del desarrollo a través de comportamientoscelulares
como señalización, proliferación, diferenciación y movimiento celulares.
El desarrollo de los organismos multicelulares a partir del estado unicelular (el
gameto femenino fecundado) es un triunfo brillante de la evolución. Durante
el desarrollo embrionario, la célula huevo se divide y genera varios millones de
células, que forman estructuras tan complejas y variadas como losojos, las extremidades, el corazón y el cerebro. Este asombroso logro da origen a numerosas
preguntas. ¿Cómo hacen las células provenientes de la división del óvulo fecundado para diferenciarse? ¿Cómo llegan estas células a organizarse en estructuras
como el cerebro y los miembros? ¿Qué controla el comportamiento de las células
de modo tal que puedan surgir patrones altamente organizados? ¿Cómo sealojan
los principios de organización del desarrollo dentro de la célula huevo y en particular dentro del material genético, el DNA? La mayor parte del interés en la biología del desarrollo actual procede del conocimiento cada vez mayor de la manera
en que los genes dirigen estos procesos de desarrollo, y el control genético es uno
de los principales temas de este libro. Miles de genes estáninvolucrados en el
control del desarrollo, pero sólo serán considerados aquellos que tienen papeles
clave e ilustran principios generales.
El desarrollo de un embrión a partir del gameto femenino fecundado (célula
huevo o cigoto) se conoce como embriogénesis. Una de sus primeras tareas es
establecer el plan corporal general del organismo, y se verá que cada organismo
resuelve este problemafundamental de diferente forma. Este libro está centrado
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1 : HISTORIA Y CONCEPTOS BÁSICOS
Fig. 1.1 Microfotografía electrónica de
barrido de la región cefálica de Drosophila
melanogaster adulta. Barra de escala: 0,1 mm
Fotografía de D. Scharfe, tomado de Science Photo Library.
Fig. 1.2 Fotografía de una lagartija,
después dehaberse liberado de su cola
como defensa. Estas especies pueden
desprenderse deliberadamente de su cola como
una técnica para evitar la captura por los
depredadores y luego regenerarla.
Fotografía de Oxford Scientific Films.
principalmente en el desarrollo animal (el de vertebrados como ranas, aves, peces
y mamíferos, y de algunos invertebrados, como el erizo de mar, las ascidias y,...
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