1. Determinación Celular e
Inducción
Biología del Desarrollo
Bio 323

2. Determinación- Posición celular
• Mamíferos
• Posición blastómeros
• Experimento cambiar localización en
etapa de 4 células
• Blastocisto ICM -trofoblasto

3. Figure
6.13

4. Figure
6.14

6. Figure 5.4 Types of cell
movements during gastrulation

7. Figure 5.4 Types of cell
movements during gastrulation
(Part 1)

8. Figure 5.4 Types of cell
movements during gastrulation
(Part 2)

9. Figure 7.6 Cell movements during frog
gastrulation

10. Figure 7.6 Cell movements during frog gastrulation
(Part 2)

11. Figure 7.6 Cell movements during frog gastrulation (Part 3)

12. Figure 7.6 Cell movements during frog gastrulation (Part 4)

13. Figure 7.18 Summary of experiments by Nieuwkoop and by
Nakamura and Takasaki, showing mesodermal induction by
vegetal endoderm

14. Figure 7.8 Early movements of Xenopus gastrulation

15. Figure 7.10 Xenopus gastrulation continues

16. Figure 7.9 Epiboly of the ectoderm (Part 2)

17. Inducción
• Habilidad para alterar el destino de las
células por substancias o señales de
células vecinas.
• Interacción celular
• Anfibios – inducción del mesodermo
• Gastrulación

18. Inducción del mesodermo
• Embrión etapa de 32 células
• Tipos de células
*ectodermal polo animal
*endodermal polo vegetal
*ecuatorial –precursores del
mesodermo

20. Figure 7.5 Fate maps of the Xenopus laevis blastula
exterior (A) and interior (B)

21. Inducción del mesodermo
• ¿Cómo las células ecuatoriales se
determinan en mesodermo?
• ¿Contienen factores intrínsecos?
• ¿Son los factores extrínsecos que se
derivan de células vecinas los que las
determinan en mesodermales?

22. Inducción del mesodermo
• Figura 12.2 Experimento de recombinación de
explantos
• Se separan células animal, vegetal y
ecuatoriales
• Se cultivan solas o en asociación con otras
célula
• Descartan que el mesodermo dependa de
determinantes morfogenéticos
• Las ecuatoriales se desarrollan en mesodermo
por inducción de células vegetales

24. Inducción del mesodermo
• Experimento con marcador genético
• Alfa actina cardiaca- mRNA
• Ensayo de protección de nucleasas con
mRNA actina en blástula
• Monitorea la transcripción
• Solo en ecuatorial y A/V explantos
• Figura 12.3

25. Ensayo de protección de nucleasas
Consiste en:
• Hibridizar una sonda radiactiva con RNA
del tejido a probarse
• El producto de la hibridización se trata con
una nucleasa (S1) que destruye DNA
sencillo y se protege el de doble cadena
• Electroforesis y visualización por
autorradiografía

27. A EQV R

28. Resultados
• Solo se expresa en ecuatorial o mezcla A/V
• Inducción A/V
• Limitada a mesodermo
• Mesodermo da origen a varios tejidos:
notocuerda, músculo, sangre

29. Figure
6.15

30. Modelo de tres señales
• La determinación de los tres tejidos
depende del origen de la inducción
• Células vegetal dorsal- notocuerda y poco
músculo
• Células lateral ventral- sangre
• Señal 1 lado dorsal N + M
• Señal 2 lado ventral S
• Señal 3 nuevo mesodermo dorsal M

31. Figure
9.18

32. ¿Cómo células vegetales inducen a las
ecuatoriales a formar mesodermo?
• Los inductores se secretan del polo
vegetal y se difunden a células
ecuatoriales
• Se requiere proximidad celular para
inducir mesodermo
• Sustancias actividad regional
• TGF familia Transforming growth factors
activins

33. Figure 7.18 Summary of experiments by Nieuwkoop and by
Nakamura and Takasaki, showing mesodermal induction by
vegetal endoderm (Part 1)

34. Figure 7.18 Summary of experiments by Nieuwkoop and by
Nakamura and Takasaki, showing mesodermal induction by
vegetal endoderm (Part 2)

35. Figure 9.19

36. Figure 9.11

37. Determinación del Sistema
Nervioso Central
• El mesodermo dorsal induce al ectodermo
a determinarse en tejido neural
*Trabajo Spemann 1918
*Intercambio de ectodermo epidermis y
tejido neural
* dos especies de salamandras
pigmentada y albina
* figura 12.7

38. Figure 7.16 Determination of ectoderm during newt
gastrulation

39. Trabajo Spemann
• Gástrula temprano tejido trasplantado se
desarrolla de acuerdo al ambiente; no está
fijo su destino
• Gástrula tardía tejido neural o epidermal
sin importar posición del implante
• El destino del ectodermo neural se fija
durante gastrulación

40. Figure 6.10

41. Interacción para determinación del
ectodermo neural
• Trabajo Hilde Mangold 1924 el mesodermo
dorsal (corda -mesodermo) actúa sobre el
ectodermo para formar tejido neural
• Transplante labio dorsal de salamandra albina a
la región ventral s. pigmentada Fig. 12.8
• Tubo neural secundario, somitas y notocuerda
• Tubo neural no se deriva del transplantado sino
del ectodemo huésped que usualmente se
determina en epidermis

42. Figure 7.17 Organization of a secondary axis by dorsal
blastopore lip tissue

44. Figure 7.17 Organization of a secondary axis by dorsal
blastopore lip tissue (Part 1)

45. Figure 7.17 Organization of a secondary axis by dorsal
blastopore lip tissue (Part 2)

46. Figure 7.17 Organization of a secondary axis by dorsal
blastopore lip tissue (Part 3)

48. Conclusión
• El labio dorsal indujo al ectodermo que
interacciona con él a fijarse en tejido
neural
• El ectodermo que no interacciona se fija
en epidermis
• Este evento entre cordamesodermo y
ectodermo se conoce como INDUCCIÓN
PRIMARIA
• ORGANIZADOR
PRIMARIO=cordamesodermo
• Establece el eje anterior- posterior

49. Figure 7.22 8.23 Summary of events hypothesized to bring about
induction of the organizer in the dorsal mesoderm
Catenina inductor dorsal
Genes codifican factores
Transcripcionales para eje
Inhibe
siamos

50. Figure 7.27 Model for the action of the organizer (Part 1)
BMP4 inductor epidermal e inhibidores de MP4

52. Determinación regional del tejido
neural
• Cordamesodermo ocasiona determinación
regional
• Neural no es uniforme; sino distintas
regiones
• Encéfalo, región espinal y caudal
• Responsable de esta diferenciación es el
cordamesodermo
• Fig. 12.10

53. Regionalización neural
• Trabajo Triturus
• Remoción 4 pedazos sucesivos de
cordamesodermo
• Implantación en blastocelo de gástrula
• Según avanza la gastrulación el implante
interactúa con ectodermo ventral
• Cordamesodermo Anterior----Boca
• Próxima región---------------cabeza, nariz ,ojos
• Tercera región-----------estructuras ótica
• Región posterior----------tronco, rabo y tubo
neural

54. Figure 7.29 Regional and temporal specificity of induction
(Part 1)

55. ¿Cuáles son los componentes del
cordamesodermo responsables de la
regionalización?
• Distintos factores de crecimiento
• XTC= Wnt inhibitors,cabeza; cerberus
• IGF insulin growth factors, dorsal
• FGF= rabo
• Difícil de aislar: cantidades mínimas
• Combinación de sustancias
• Fig. 12.13

57. Organizadores Primarios en
vertebrados superiores
• Organizador primario en aves – nódulo de
Hensen
• Análogo al labio dorsal del embrión de
anfibios
• Organizador primario en mamíferos -
“primitive streak”
• Fig. 12.18

58. Figure
10.23

59. Figure 8.3 Cell movements of
the primitive streak and fate
map of the chick embryo (Part
2)

60. Figure 8.4 Migration of
endodermal and mesodermal
cells through the primitive streak
(Part 2)

61. Organizador primario aves
• Transplante nódulo Hense porción anterior
de pato a pollo
• Tejido transplantado embrión secundario
pato
• Embrión notocuerda y derivados
mesodermales pato; pero tubo neural
pollo
• Dos tubos neurales de pollo
• Conclusión: Hense organizador primario-
tubo neural huésped

63. Figure 8.10 Induction of a new embryo by transplantation
of Hensen’s node

64. Figure 8.23 Amnion structure and cell movements during
human gastrulation (Part 2)

65. Inducción Secundaria
• Permite posicionar células en
localizaciones precisas
Copa óptica dirige el lente (ectodermo)
Lente en el centro de copa óptica
• Eventos secuenciales que contribuyen a la
diversidad celular

66. Inducción secundaria-diversidad
celular
• Interacción instructiva
tejido inductor da instrucciones para
comprometer las células a nuevo destino.
tejido no estaba determinado
• Interacción permisiva
las células ya están determinadas , pero
requieren una señal (inductiva) para
expresarse

67. Interacción instructiva
• Tejido cutáneo
• Instrucción entre mesénquima y
ectodermo
• PIEL -- epidermis y dermis
Epidermis ectodermo-pelos,
plumas,escamas
Dermis mesénquima-mesodermo
desorganizado
• Los derivados de la epidermis dependen
de instrucción de dermis
• Fig.12.20

68. Epidermis- dermis
• Intercambio mesodermo
• Primordio ala y primordio pata pollo
• Combinación primordio ala (ectodermo)
con mesodermo pata
• Resultado: ala con patas (pezuñas)

70. Inducción entre especies
• Señales inductores conservadas durante
la evolución
• Tejido de una especie puede ser
sustituido por otra especie
• Tejido sobre el cual actúa el inductor
responde de acuerdo al genoma
• Evidencia trabajo Spemann y Schotté
sapo y salamandra

71. Trabajo entre especies
• Diferencias sapo y salamandra
• Cabeza diferentes
*sapo- 2 mucosas a ambos lados de boca
*salamandra- 2 balanceadores
adyacentes a
la quijada con dientes
• Intercambios de tejidos
• Fig. 12.28