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blastula media

En biología del desarrollo , la transición de la blástula media ( TBM ) ocurre durante la etapa de blástula del desarrollo embrionario en animales no mamíferos. Durante esta eta...

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En biología del desarrollo , la transición de la blástula media ( TBM ) ocurre durante la etapa de blástula del desarrollo embrionario en animales no mamíferos. Durante esta etapa, el embrión se denomina blástula. La serie de cambios que experimenta la blástula y que caracterizan la transición de la blástula media incluye la activación de la transcripción de genes cigóticos , la ralentización del ciclo celular , el aumento de la asincronía en la división celular y el incremento de la motilidad celular.

Blástula antes de MBT

Este es un embrión 4 horas después de la fertilización, antes de que haya experimentado la transición de la membrana basal. Presenta 3 capas: capa sincitial del vitelo (YSL), capa envolvente (EVL) y células profundas (DEL).

Antes de que el embrión experimente la transición de la blastula media, se encuentra en un estado de replicación celular rápida y constante. [ 1 ] El ciclo celular es muy corto. Las células del cigoto también se replican sincrónicamente, experimentando siempre la división celular al mismo tiempo. El cigoto no produce su propio ARNm , sino que utiliza ARNm producidos en la madre e incorporados al ovocito para producir las proteínas necesarias para el crecimiento cigótico. [ 2 ] El ADN cigótico ( material genético ) no se utiliza porque está reprimido mediante diversos mecanismos, como la metilación . [ 2 ] Este ADN reprimido se denomina a veces heterocromatina y se encuentra compactado dentro de la célula porque no se utiliza para la transcripción.

Características del MBT

Transición materno-cigótica. Cambios en el ARN a lo largo del tiempo a medida que el embrión experimenta cambios estructurales desde la etapa de una célula hasta la etapa de gástrula. La disminución en la concentración de ARN materno indica la transición a la blastula media. La línea azul representa el ARNm materno y la línea roja, el ARNm cigótico.

Antes de que el cigoto experimente la transición a la blastula media, se encuentra en un estado de replicación celular rápida y constante.

Ciclo celular con fases G1 y G2. El círculo naranja muestra el ciclo celular antes de la transición de la membrana basal (TMB). El círculo interior multicolor muestra el ciclo celular después de la TMB y la adición de las fases G1 y G2.

Activación de la transcripción del gen cigótico

En esta etapa, el cigoto comienza a producir sus propios ARNm, que se sintetizan a partir de su propio ADN, y deja de utilizar el ARNm materno. [ 3 ] Esto también se conoce como transición materno-cigótica . Los ARNm maternos se degradan. [ 3 ] Dado que las células ahora transcriben su propio ADN, en esta etapa se observa por primera vez la expresión de los genes paternos . [ 3 ]

Cambios en el ciclo celular

Cuando el cigoto comienza a producir su propio ARNm, el ciclo celular se ralentiza y se añaden las fases G1 y G2 . [ 1 ] La adición de estas fases permite a la célula disponer de más tiempo para revisar el nuevo material genético que está creando y asegurar que no haya mutaciones. La naturaleza asincrónica de las divisiones celulares es un cambio importante que ocurre durante o después de la transición mesenquimal-biológica (TMB).

motilidad celular

Momento de la MBT

El momento de la MBT varía entre diferentes organismos. La MBT del pez cebra ocurre en el ciclo 10, [ 1 ] pero ocurre en el ciclo 13 tanto en Xenopus como en Drosophila . Se cree que las células regulan el momento de la MBT midiendo la relación nucleocitoplasmática , que es la relación entre el volumen del núcleo, que contiene ADN, y el volumen del citosol. La evidencia de esta hipótesis proviene de experimentos que muestran que el momento de la MBT puede acelerarse agregando ADN adicional [ 4 ] para aumentar el tamaño del núcleo, o reduciendo a la mitad la cantidad de citoplasma. Se desconocen los métodos exactos mediante los cuales la célula logra este control, pero se cree que involucran proteínas en el citosol .

En Drosophila , el factor de transcripción de dedos de zinc Zelda se une a regiones reguladoras de genes expresados ​​por el cigoto, y en el pez cebra, [ 5 ] la proteína homeodominio Pou5f3 (un parálogo de POU5F1 (OCT4) de mamíferos) tiene una función análoga. [ 6 ] Sin la función de estas proteínas, la sincronía de la expresión del gen MBT se ve interrumpida, pero los mecanismos particulares de coordinación del momento de la expresión génica aún se desconocen, pero se están estudiando.

Referencias

  1. 1 2 3 Kane D, Kimmel C (1993). "La transición de la blástula media del pez cebra" . Development . 119 (2): 447– 456. doi : 10.1242/dev.119.2.447 . PMID 8287796 . 
  2. 1 2 Meehana R, Dunicana D, Ruzova A, Pennings S (2005). "Silenciamiento epigenético en la embriogénesis". Exp. Cell Biol . 309 (2): 241– 249. doi : 10.1016/j.yexcr.2005.06.023 . PMID 16112110 . 
  3. 1 2 3 Masui Y, Wang P (1998). "Transición del ciclo celular en el desarrollo embrionario temprano de Xenopus laevis" (PDF) . Biol. Cell . 90 (8): 537– 548. doi : 10.1016/S0248-4900(99)80011-2 . PMID 10068998 . 
  4. ↑ Mita I, Obata C (1984). "Cronología de los eventos morfogenéticos tempranos en embriones de estrellas de mar tetraploides" . J. Exp. Zool . 229 (2): 215– 222. Bibcode : 1984JEZ...229..215M . doi : 10.1002/jez.1402290206 .{{cite journal}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  5. ↑ Mita I (1983). "Estudios sobre los factores que afectan la sincronización de los eventos morfogenéticos tempranos durante la embriogénesis de las estrellas de mar". J. Exp. Zool . 225 (2): 293– 9. Bibcode : 1983JEZ...225..293M . doi : 10.1002/jez.1402250212 .
  6. ↑ Harrison, MM; Li, XY; Kaplan, T; Botchan, MR; Eisen, MB (octubre de 2011). " La unión de Zelda en el embrión temprano de Drosophila melanogaster marca regiones que posteriormente se activan en la transición materno-cigótica" . PLOS Genet . 7 (10) e1002266. doi : 10.1371/journal.pgen.1002266 . PMC 3197655. PMID 22028662 .