Temas selectos de genética

1. REGULACIÓN DEL DESARROLLO
EMBRIONARIO DE HOMO
SAPIENS
Alexa Plaza

2. • A pesar de que se conocen los cambios
morfológicos del desarrollo embrionario humano,
poco son conocidos los mecanismos genéticos.
• Utilización de organismos modelo (ratón).
• Problemas para extrapolar diferencias (activación
del genoma, patrones de expresión génica,
patrones de modificaciones epigenéticas).

3. Estudios pre-implantación
• Utilización de embriones derivados de fertilización in vitro.
• Polémica
• Escasa información

4. Proceso más vulnerable en desarrollo embrionario de mamíferos (no blastocisto)
50-70% in vitro.
7 días
“Compactación”
(cadherina E)

5. ESSP1: mRNA’s heredados del oocito destinados a degradación
ESSP4: genes que son expresados de forma estable
ESSP2: Genes activados en embrión.

6. Mórula
Transcritos maternos heredados del oocito son degradados con división celular.
Genes asociados con linajes: expresados a partir de blastocisto temprano (Epiblasto,
Trofectodermo, Endodermo primitivo). **Inicio: ausencia de transcripción
EGA

7. ARNm materno

8. En el desarrollo del embrión participan en fertilización, transiciones entre
ciclos mitóticos-meióticos, ‘switch’ entre utilizar ARNm y proteínas de la madre
a activación del genoma del embrión.
En los humanos, se depende de los genes con efecto materno por unas cuantas
divisiones, a diferencia de Drosophila y Xenopus, que los utilizan por un periodo
más prolongado.
Los genes con efectos maternos se describieron en Drosophila en los 80, pero esto
no ocurrió con los mamíferos hasta el 2000.

9. Destino celular
Trofoectodermo (TE): Placenta
Masa celular interna (ICM): Forma epiblasto (Epi) y endodermo primitivo (PE)
• Epiblasto: tejidos del embrión.
• Endodermo primitivo: Endodermo extra embriónico (ExEn) que forma saco
vitelino
Trofoectodermo: células vellosas de citotrofoblasto (VCT) y sincitio
multinucleado (Syn).

10. • Se establecen desde que embrión
se divide en dos células.
• Orientación antero-posterior
dirigida por posición de segundo
cuerpo polar (división del
óvulo/ovocito secundario tras
fecundación: haploide con + y –
citoplasma)
Establecimiento de ejes corporales
Ovulación

11. A: Anterior, P: Posterior, D: Dorsal, V: Ventral
Blastocisto:
Eje Dorsoventral
-Parte externa: formará placenta (polo abembrionario)
-Parte interna (masa celular interna): cuerpo del embrión (polo embrionario)
Oblicuidad transveral que cruza de polo abembrionario a embrionario, da
posición al eje dorsoventral.

12. Al establecer los dos primeros ejes
(anteroposterior y dorsoventral), el
tercero(izquierda-derecha) es definido
de forma automática de la siguiente
manera.

13. Implante de blastocisto en útero
• Aproximadamente al día 7
• Comienza gastrulación (tercera semana)

14. Gastrulación
Tras la segmentación,
tiene como consecuencia
la formación de capas
fundamentales del
embrión (capas
germinales).
-Ectodermo
-Mesodermo
-Endodermo

15. Células ciliadas del nódulo de mamíferos
El nódulo primitivo se encuentra
en la región más caudal del
embrión, también es conocido
como “organizador primario”.
• Acumulación de células donde
se expresan genes de función
temprana.
• Cercano se forma placa
precordal (organización de
cabeza) y notocorda.
Asimetría izquierda-derecha

16. Genes fundamentales en asimetría izquierda-derecha
“Flujo nodal”  Gradiente de Nodal en izq. por cilios
Determinado por cascada de genes
FGF8 (factor de crecimiento fibroblástico 8):
Induce producción de Nodal, así como Lefty-1 (impide que pasen señales de
lado izquierdo), los cuales regulan a PITX2 (factor de transcripción de caja
homeótica: establecimiento lado izquierdo).
Shh (Sonic hedgehog): represor expresión de genes de lado derecho en lado
izquierdo.
Snail: probablemente regula a genes que establecen lado derecho.

17. Anomalías del situs
Mutaciones en genes que controlan asimetría
izquierda-derecha

18. Morfógenos
• Sonic hedghehog (SHH)
• Desert hedghehog (DHH)
• Indian hedgehog (IHH)
• Dirigen diferenciación celular hacia diversos tejidos por
medio de umbrales de concentración específicos.
• SHH participa en crecimiento de falanges, organización
del cerebro y tubo neural.
*SNC

19. Genes homeobox
• Implicados en regulación del desarrollo (morfogénesis).
• Codifican factores de transcripción de genes que dirigen
desarrollo de segmentos corporales.
Homeobox: 180 bp, 60 aminoácidos

20. Genes Hox
• Cuatro clústers
• 39 genes
Clúster Cromosoma
HOXA Cromosoma 7
HOXB Cromosoma 17
HOXC Cromosoma 12
HOXD Cromosoma 2

21. 3’: Se expresa en regiones anteriores de embrión
5’: Posteriores
1-4: Regiones craneales y cervicales, 5-8: Regiones torácicas, 9-13: Abdominales