Ge Tica Del Desarrollo

Temas centrales de la Genética del desarrollo.
FUENTE: http://www.unav.es/ocw/genetica/tema9-1.html

La vida de un ser multicelular comienza en una sola célula (un huevo fecundado por un espermatozoide), a partir de la cual se construye el organismo completo. Este proceso de construcción se denomina desarrollo, y lleva consigo el aumento del número de células, el aumento decomplejidad (distintas células adquieren características y funciones diferentes) y la auto-organización como un ser vivo unitario en desarrollo. Tradicionalmente el desarrollo animal se divide en una etapa embrionaria (en la que se forman las estructuras de ese ser vivo) y una etapa post-embrionaria o fetal (en la que sólo hay crecimiento y refinamiento de esas estructuras), y se considera completo cuando elorganismo alcanza la madurez sexual. De todas formas, desde una perspectiva más amplia podría considerarse el desarrollo como un proceso continuo que va desde la fertilización hasta la muerte de ese ser vivo, incluyendo el envejecimiento como parte del mismo.
El hecho de que una sola célula (el cigoto) contenga toda la capacidad (potencialidad) de construir un ser vivo completo, con trillones de célulasespecializadas y organizadas en tejidos, órganos y aparatos que funcionan como un todo unitario, significa que esa célula inicial lleva todas las instrucciones necesarias en su genoma. Una consecuencia lógica de esto es que cada una de las células del organismo adulto, con un genoma idéntico al del cigoto, debería poseer también esta capacidad (es decir, debería ser totipotente). Experimentosrealizados en 1950 demostraron que en algunas plantas se retiene esta característica, de modo que es posible clonar una planta entera a partir de una sola célula del floema de la raíz. Experimentos similares en anfibios confirmaron que algunas células adultas retienen la totipotencialidad, y la clonación de la oveja Dolly en 1996 demostró que las células adultas de mamíferos también pueden recuperarla totipotencialidad cuando son sometidas a maniobras especiales. La conclusión de estos trabajos es que todas las células del organismo adulto tienen un mismo genoma, por lo que las diferencias estructurales y funcionales que muestran los distintos tipos de células deben ser resultado de la diferente expresión génica. Es decir, durante el proceso de desarrollo tiene lugar el apagado y encendidoselectivo de ciertos genes en los grupos de células que darán lugar a linajes celulares distintos. Estas diferencias de expresión génica, a su vez, son provocadas por distintos factores de transcripción en respuesta a la activación de vías de señalización que tiene lugar durante la comunicación entre células.
Teniendo presente esta visión general del desarrollo embrionario, podemos esquematizarlosprincipales procesos implicados en el mismo, distinguiendo tres niveles:
1. A nivel celular, los procesos que gobiernan el desarrollo son la proliferación y la diferenciación. Como hemos dicho, el paso de una célula a un organismo adulto requiere la división continua de la célula original y de sus células hijas. Este aumento del número de células es muy rápido al principio y después se frena,en algunos órganos más que en otros, llegando a un equilibrio con los procesos de muerte celular. La diferenciación celular consiste en la especialización estructural y funcional que van adquiriendo diferentes grupos celulares durante el desarrollo, para cumplir funciones muy distintas que permiten el funcionamiento unitario del organismo. Esto lleva consigo una serie de “toma de decisiones” porlas que una célula se va comprometiendo hacia un linaje concreto. Dicho compromiso va asociado, lógicamente, a una pérdida de potencialidad: así, si el cigoto es totipotente, las células de la mórula o del blastocisto son pluripotentes (no pueden generar un organismo completo, pero sí cualquier linaje celular del embrión), las células de cada una de las tres capas germinales del embrión...