Republica Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para la Educacion U.E.N ''Domitila Flores''

Relacion existente entre los genes y la diferenciacion celular que ocurre durante el desarrollo embrionario

Integrantes: Arteaga cristina Reyes liseth

5to ''A''

Esquema

Introduccion1.Sustancias organizadoras2.Genes y desarrollo3.La diferenciacion celular durante el desarrollo embrionario4.Control genetico del desarrollo de genes reguladores:Modelo de jaco y monod

5.Regulacion enzimaticas6.Regulacion genetica en las celulas superiores:las histonas7.Importancia de la regulacion genetica para el desarrollo de los individuosConclusion

Introduccion

El siguiente trabajo tiene como objetivo comprender la importancia de la regulacion genetica para el desarrollo de los individuos para lo cual es necesario realizar un recorrido por distintas nociones de esta disciplina, con el fin de acercarnos un poco a su naturaleza.Hablaremos un poco sobre los genes,control genetico, tambien hablaremos sobre el desarrollo embrionario en la diferenciacion celular,etc.A continuación, realizaremos una apreciación más profunda al tema que vamos a tratar:

Desarrollo

1.Sustancias organizadoras-Los genes y la información genética que tienen las células orientan el desarrollo de organismos.-En alguna etapa del desarrollo debe haber diferenciacion; la informacion que tienen las celulas en la que se divide el cigoto es la misma para todas.-Durante las primeras etapas del desarrollo todas las células son totipotentes; cada una tiene la capacidad de desarrollar un embrión completo.-El nucleo conserva todas sus potencialidades y puede diferenciarse en distintos tipos de celulas.

2.Genes y desarrolloCada una de las funciones de los seres vivos está codificada en su material genético, constituido por moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN).El segmento del ADN que contiene la información correspondiente a cada una de esas funciones se denomina gen, y su acción tiene lugar mediante la síntesis de distintos tipos de proteínas.Algunas de las proteínas que son sintetizadas no expresan esa función directamente sino que lo hacen regulando la función de otros

genes.Es conocido que durante el desarrollo embrionario la formación de algunos órganos o tejidos complejos abarca la actividad de varios genes, regulada por la operación de uno que se denomina gen homeótíco.En general, la expresión de los genes homeóticos en distintas zonas del

embrión y en distintos momentos del desarrollo embrionario está bien

delimitada.

3-La diferenciacion celular durante el desarrollo embionario

-La diferenciación esta influenciada por sustancias inhibidoras

provenientes de células vecinas. 

-Las células diferenciadas pueden producir sustancias inhibidoras, que

impiden que las células adyacentes puedan diferenciarse de la misma

manera. 

-A medida que avanza el desarrollo embrionario, los órganos en

desarrollo se aparatan de otros. 

-El curso del desarrollo embrionario depende de las interacciones que

ocurran entre los dos grupos de células. 

-El desarrollo embrionario normal depende del intercambio apropiado de

materiales entre los dos tejidos. 

-La actividad génica diferencial explica las diferencias morfológicas y

fisiológicas entre las células.

Diferenciación celular durante el desarrollo embrionario:La

diferenciación celular es el proceso por el que las células adquieren una

forma y una función determinada durante el desarrollo embrionario o la

vida de un organismo pluricelular, especializándose en un tipo celular. La

morfología de las células cambia notablemente durante la

diferenciación, pero el material genético o genoma, permanece

inalterable, con algunas excepciones.

Una célula capaz de diferenciarse en varios tipos celulares se llama

pluripotente. Estas células se llaman células madre en los animales y

células meristemáticas en las plantas superiores. Una célula capaz de

diferenciarse en todos los tipos celulares de un organismo se llama

totipotente. En los mamíferos, solo el cigoto y las células embrionarias

jóvenes son totipotente, mientras que en las plantas, muchas células

diferenciadas pueden volverse en totipotente.

4.Control genetico del desarrollo de genes reguladores

La genética del desarrollo estudia cómo a partir de una célula aparece

un organismo completo a nivel intracelular, a nivel de los genes y de su

expresión o no expresión.

• Modelo de Jacob y Monod: El modelo operon. El modelo de la

regulación de los genes procariotas: el modelo operón, fué propuesto en

1961 por Francois Jacob y Jacques Monod. El fenómeno que inspiró la

idea fué el de la inducción enzimática. Grupos de genes que codifican

para

proteínas relacionadas se agrupan en unidades conocidas como operón.

Un operón consiste en: un operador, un promotor, un regulador y un gen

estructural. El gen regulador codifica para una proteína que se pega al

operador, obstruyendo al promotor (y por lo tanto a la transcripción), del

gen estructural. El regulador no tiene que estar adyacente a los otros

genes en el operón. Cuando se remueve la proteína represora, puede

producirse la transcripción.

Los operones son inducibles o reprimibles, de acuerdo al mecanismo de

control. En Escherichia coli se identificaron setenta y cinco operones

diferentes que controlan 250 genes estructurales. Tanto la represión

como la inducción son ejemplos de control negativo, dado que la

proteína represora detiene (" turn off ") la transcripción.

5.Regulacion enzimaticas

todos los procesos celulares están regulados, esta regulación necesaria,

se basa en la posibilidad de aumentar o disminuir el flujo a través de una

vía. El flujo se entiende como la velocidad de conversión del primer

metabolito en el último. La regulación de una etapa no es más que

modificar la actividad de la enzima que la controla.

Mecanismos de regulación

Generales:Se basan en la disponibilidad de sustrato o producto. Por ejemplo, la disponibilidad de glucosa aumenta el flujo de la glucolisis, de igual forma que si eliminamos el piruvato.

Específicos:La regulación de la actividad de una o varias de las enzimas de la vía. Ya que lo que se modifica es la velocidad, veamos las ecuaciones que la rigen. V = K [S]; Vruta = [E] [metabolíto]. A través de ella podemos hacernos una idea de lo que se modifica.

Enzimas reguladoras del flujo

En una ruta hay dos tipos principales de enzimas, las que denominamos reguladoras del flujo, que son aquellas que al aumentar su cantidad de enzima activa aumentamos el flujo, y aquellas que no son reguladas de forma específica.

El grado de influencia sobre el flujo a través de la vía se denomina Coeficiente de control de flujo.

Esto es así porque no podemos aumentar más el flujo de la vía que la actividad de la enzima que estamos regulando específicamente. Para poner un ejemplo: Una hormona puede aumentar la cantidad de enzima activa de 100 a 500 veces, de modo, que el denominador sería 400/100 = 4. Como mucho, entonces (recordemos que no puede ser mayor que 1), el numerador puede ser 4, pero pongamos que es 2.De esta forma esta forma tendríamos un 2/4 = 0,5. Cuanto mayor coeficiente presente, más importante será la enzima en el control del flujo a través de la vía metabólica. Estas enzimas reguladoras catalizan etapas lentas ya que la cantidad de la cantidad de enzima activa que está presente es menor que el de la s demás de la ruta, por ello, las etapas lentas (limitantes) son irreversibles.

Un ejemplo claro de esto es la etapa de la glucolisis catalizada por la PFK, que requiere ATP. La bajada de la concentración del producto debido al drenaje del a vía haría que faltara mucho para conseguir el equilibrio y, por tanto, la reacción es espontanea. En cuanto a la ruta en general, el paso de Glu a Pyr produce ATP con una *Go' de "15,3 Kcal/mol, y el inverso, consumiendo ADP de .4,2 Kcal/mol. Ambas son espontaneas, por lo que se estarían dando a la vez, algo realmente estúpido para la célula. En la realidad, algunas de las enzimas que catalizan etapas irreversibles están reguladas, como por ejemplo la que veíamos antes, la PFK, que requiere otra enzima para la reacción inversa, la F1,6Bpasa, de esta forma, cuando se requiere glucosa aumenta la actividad de la fosfatasa y disminuye la de la kinasa, de forma inversa a lo que ocurre cuando hay demanda de energía.

La regulación de la enzima se puede conseguir a dos niveles:

Regulación de la cantidad de proteína enzimática:mediante la síntesis y degradación de la enzima. Este control como es lógico, es a largo"medio plazo.

Regulación de la actividad catalítica:Se trata de un control muy fino y a muy corto plazo. Esta a su ves se subdivide en:

Cambios en la estructura covalente de la enzima de forma reversible, como por ejemplo la fosforilación, metilación o farnesilación.

Cambios conformacionales de la enzima por la unión de moléculas reguladoras. Se trata del modelo típico de regulación alostérica, también es reversible.

De este modo, recordamos los distintos tipos de regulación:

General

Específica

Cantidad de proteína activa

Regulación de la actividad

Modificación covalente de la enzima

Unión de ligandos

6.Regulación genética en las células superiores

-El operon que regula la actividad de las celulas bacterianas , no se cree en general que sea el medio de regulación genetica de las celulas de los organismos superiores . -Es probable que en el control de la expresión genetica en las celulas superiores este implicado mas de un mecanismo , este organismo son proteinas denominadas histonas , que se enlazan fuertemente a la molécula de ADN ( en las celulas vegetales y animales el ADN, esta siempre asociado con proteinas ).-El numero de ARN en los núcleos celulares aislados puede estar correlacionado con la cantidad de histonas presentes. Mientras mas histonas , menor la producción de ARN y mientras menos histonas mayor sera la producción de ARN. Esto quiere decir que es posible que el ARNm pueda transcribirse , solo si el ADN no esta bloqueado por las moléculas de histona.

7.Importancia de la regulacion genetica para el desarrollo de los individuos 

Es importante porque permite alargar los seres vivos.

Mediante la regulacion genetica, la impronta de especie como la de género se basan en el mecanismo de regulación por metilación que tiene

como objetivo mantener inhibida la transcripción de un alelo (impronta de especie) o de un cromosoma (impronta de género) más su condensación.

Es importante porque la regulacion genetica permite el desarrollo parental en el proceso morfogenico normal,es un proceso donde un grupo de genes nucleares dan su origen parental y fundamental en el proceso morfogénico normal.Tambien es importante porqueMediante la regulacion genetica, la impronta de especie como la de género se basan en el mecanismo de regulación por metilación que tiene como objetivo mantener inhibida la transcripción de un alelo (impronta de especie) o de un cromosoma (impronta de género) más su condensación.

Conclusion

Creo que fue muy interesante hacer este trabajo, aprendí más acerca de la regulacion genetica y la importancia en los seres vivos, y ahora podemos brindarle mas informacion a nuestros compañeros. No sabíamos nada acerca de este tema hasta que lo hicimos y enserio fue muy bueno haber aprendido más acerca de este tema. Otras de las razones fue para informar más acerca de a regulacion genetica en el desarrollo embrionario que antes estaban para que informen y cada vez se hagan más ricas en información.