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Biología Celular Emergiendo
Del Mar: El descubrimiento de las ciclinas
Desde las primeras divisiones celulares hasta las fertilizaciones en células cancerígenas, el ciclo de vida de la celula ha sido de interes de los biologos. La vida de una célula en división se ha dividido en etapas comúnmente conocidas como el “ciclo celular”. A principios de los 80, mientras Joan Ruderman y Tim Hunt,estudiaban el desarrollo temprano en invertebrados marinos, descubrieron las ciclinas, las cuales son importantes reguladores del ciclo celular.
Antecedentes
El como un organismo logra desarrollarse desde un huevo fertilizado ha guiado una larga lista de investigaciones científicas. El desarrollo en la comprensión de la expresión genética en los 80 trajo nuevos acercamientos para responder estapregunta. Uno de ellos fue examinar el patrón de expresión genética del ovocito tanto como el del huevo recientemente fertilizado. Ruderman y Hunt contaban dentro de los biólogos que tomaron este enfoque en sus estudios. Cientificos han caracterizado muy bien el desarrollo temprano de una gran cantidad de organismos invertebrados marinos. Durante las primaras etapas del desarrollo, las célulasembrionarias crecen sincronizadamente, lo cual permite estudiar una población completa de células en la misma etapa del ciclo celular. Han establecido que una gran porción del ARNm en el ovocito no es traducida. Tras la fertilización este ARNm materno es rápidamente traducido. Estudios previos han mostrado que cuando los huevos fertilizados son tratados con drogas que inhiben la síntesis deproteínas, la división celular no se lleva a cabo. Lo cual sugiere que la gran generación inicial de proteínas de ARNm materno es requerida en las primeras etapas de desarrollo. Ruderman y Hunt dictaban una clase de fisiología en un laboratorio de biología marina, cuando comenzaron una serie de experimentos diseñados para descubrir los genes que se expresaban en este punto, asi como el mecanismo por el cualesta explosión de síntesis de proteínas era controlada.
El experimento
En un proyecto colaborativo, Ruderman y Hunt observaron la regulación de la expresión genetica en un huevo fertilizado dealmeja Spisula solidissima. . A pesar de saber que generalmente la síntesis de proteínas incrementaba rápidamente tras la fertilización, querían saber si las proteínas que se expresaban en las primerasetapas del desarrollo, las dos células embrionarias, eran diferentes a aquellas expresadas en el huevo no fertilizado. Cuando ambos, ovocito o dos-células embrionarias de la almeja, son tratados con aminoácidos radiactivamente marcados, la célula ocupa los aminoácidos marcados, y los incorpora a nuevas proteínas. Utilizando esta técnica Ruderman y Hunt monitorearon el patrón de la síntesis deproteínas rompiendo células, separando sus proteínas utilizando la electroforesis en gel (SDS-polyacrylamide
Gel electrophoresis) (SDS-PAGE), y luego visualizando las proteínas radiactivamente marcadas con una auto radiografía. Cuando compararon el patrón de síntesis proteica del ovocito con el que había en las dos células embrionarias, observaron que hay 3 proteínas que se no se expresaban o bien no seexpresaban en un nivel extremadamente bajo en el ovocito se expresaban altamente en el embrión. En un estudio posterior, Ruderman examine el patrón de expresión proteica en los ovocito de la estrella de mar Asterias forbesi a medida que maduran. Ella pudo observar nuevamente la gran expresión de 3 proteínas de tamaño similar a aquellas que había observado junto con Hunt en los embriones de almeja.Poco después de eso, en un tercer estudio, Hunt examinó los cambios en la expresión proteica durante la maduración y fertilización de los ovocito de erizo de mar. Esta vez realizo el experimento de manera ligeramente distinta. En vez de tratar los ovocito y embriones con aminoácidos marcados radiactivamente por un periodo fijo, marcó las células continuamente por más de dos horas, extrayendo...