Modelos de diferenciación celular

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DiferenciacióDiferenciació

n Celularn Celular

Objetivo

0Conocen que durante el desarrollo se establece primero un esquema que define las principales regiones del cuerpo (cabeza, tronco, cola) y luego se produce una diferenciación en las células del embrión, generándose una gran variedad de fenotipos celulares con formas y estructuras especializadas en distintas funciones.

0La definición del plan corporal y la diferenciación celular ocurre por la expresión de distintos genes como resultado de un complejo programa de desarrollo.

Las células embrionarias

Son capaces de

transformar

sus

características

Estructurales y funcionales

Estímulos

Bajo la presencia de determinados

Especializadas Para serPotencial

inicial

Perdiendo su

Determinación

Proceso llamado

Los factores determinantes

Diferenciacióncelular

Determinantes Citoplasmáticos

localizados

De la

Moléculas

son

Conocidas como

En el cigotoLos organelos y moléculas Distribuidos

No homegénea

Al dividirse genera

Células

Composición citoplasmática

Con distinta

Lo que contribuye a una

Primera etapa En la generación deCélulas diferentes

están

En forma

Es decir…

Las células hijas del cigoto no son idénticas entre sí. Las diferencias citoplasmáticas entre ellas (blastómeros), determinan diferentes patrones de expresión génica y cada célula queda entonces confinada a una trayectoria específica del desarrollo.

Primer mecanismo de diferenciación

Segregación de factores citoplasmáticos

Así…Los determinantes citoplasmáticos

localizadosPrimera señal Diferenciación

Desarrollo

Constituyen la de

Durante el

Que son complementadas con

Procesos Células vecinas

Relacionados con la interacción de

Por ejemplo

La inducción

Que ocurre cuando

2 células fenotipoDe distinto o igual

contactotoman

Inducción

Célula que cambia su fenotipo

influenciada por otra

Célula inductoraCélula respondedora

Célula que causa el cambio para modificar a otra

Que las células vecinas adquieran un

patrón de desarrollo similar y de forma

coordinada

Hay 2 tipo de células

Su interacción permite

Segundo factor de diferenciaciónComunicación celular

Inductores en la

formación del ojo en

vertebrados

0 La capacidad de una célula de modificar su fenotipo, es decir, de responder frente a la presencia de una célula inductora se denomina COMPETENCIA

Por ejemplo, al transplantar células que dan origen al ojo (células del primordio óptico) hacia una región diferente del ectodermo (una de las principales capas embrionarias) se observa la formación del cristalino en la respectiva zona ectodermica.

Comprobando la inducción:

Las células mesenquimáticas

Inducen la

formación de ramificacionesCélulas

Epiteliales delbrote uretral

En las

Que se diferencian en

Túbulos colectores

Los cuales

Inducen aCondensación

celular

Para que formen una

Que deriva en

Células epiteliales

Que formaran

Túbulos proximalesTúbulos distales

Glomérulo

En la inducción…0 Las señales de inducción

son moléculas de diferente naturaleza, como:

0 Hormonas.0 Factores de crecimiento.0 Citoquinas.

0 Los efectos pueden ser:0 Cambios en la

producción de moléculas de adhesión (célula- matriz) importante en la formación y determinación de las características de los tejidos.

Las citoquinas (o citocinas) son un grupo de proteínas de bajo peso molecular que actúan mediando interacciones complejas entre células de linfoides, células inflamatorias y células hematopoyéticas.

Las células troncales

Se encuentran en los

Organismos pluricelulares

Que se caracterizan por

Autorrenovación Potencialidad

limitada

Capacidad de experimentarnumerosos ciclos de división

Manteniendo su carácter indiferenciado

Capacidad de diferenciarse en otros tipos celulares

Las células troncales

Corresponden a 3 clases de células

derivadas de

blastocistos

células troncales adultas

Del cordón umbilical

Las células troncales

En embriones En adultos

Dan origen a todos los tipos celulares Participan en la

mantención de tejidos en renovación

Piel o tubo digestivo

Reparación de tejidos

A medida que las células se diferencian pierden su

potencialidad de transformarse en otros tipos celulares.

1° son totipotentes: capaces de originar cualquier tipo celular.

2° son pluripotentes: capaces de originar un subconjunto de tipos celulares.

3° son multipotentes: capaces de generar células de su propia capa o linaje embrionario de origen.

4° son unipotentes: capaces de autorrenovarse y originar un solo tipo celular.

Las células troncales pueden ser cultivadas en condiciones de laboratorio y su diferenciación puede ser estimulada in vitro, para producir, por ejemplo, células musculares o nerviosas. También pueden utilizarse con fines médicos.

En tejidos adultos…

La pérdida de células

Se compensa

a través deLa proliferación de células del mismo

tipo celular ya diferenciadas

Por ejemplo

hepatocitos

En la mayoría de los tejidos la

Recuperación de células dañadas

Es efectuada por

Proliferación y diferenciación de células troncales que se encuentran formando parte de dichos tejidos

Células madre unipotentes

Es decir

En el intestino…

0 Las células troncales se encuentran en el fondo de las criptas, formando parte del tejido epitelial que recubre al intestino.

Criptas: cavidades ubicadas entre las vellocidades intestinales.

En el intestino…0 A medida que las células del

extremo superior de las criptas mueren se desprenden hacia el lumen del intestino.

0 Al mismo tiempo , las células que se encuentran más abajo ascienden, remplazando a las perdidas.

0 Esto es llevado a cabo por la proliferación y posterior diferenciación de células troncales en células epiteliales diferenciadas.

Criptas: cavidades ubicadas entre las vellocidades intestinales.

Diferenciación en procariontes

0 Está determinado por el estado nutricional de la célula. (presencia de glucosa o lactosa)

0 Para determinar la diferenciación se utilizó la bacteria Escherichia coli

El promotor (P): se trata de un elemento de control que es una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la ARN polimerasa para comenzar la transcripción. Se encuentra inmediatamente antes de los genes estructurales. Abreviadamente se le designa por la letra P.

El operador (O): se trata de otro elemento de control que es una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la proteína reguladora. El operador se sitúa entre la región promotora y los genes estructurales. Abreviadamente se le designa por la letra O. *

El gen regulador (i): secuencia de ADN que codifica para la proteína reguladora que reconoce la secuencia de la región del operador. El gen regulador está cerca de los genes estructurales del operón pero no está inmediatamente al lado. Abreviadamente se le denomina gen i.

Proteína reguladora: proteína codificada por el gen regulador. Está proteína se une a la región del operador.

Inductor: sustrato o compuesto cuya presencia induce la expresión de los genes

Diferenciación en procariontes