Jerarquía del desarrollo de las células de plantas y animales
Jerarquía de Desarrollo de Plantas y Animales Células!
A medida que avanza el desarrollo, surgen nuevos tipos de células a través de una serie jerárquica de decisiones que involucran tipos de células preexistentes específicas en el desarrollo animal. La división del embrión en tres capas germinales: ectodermo, mesodermo y endodermo es uno de los eventos más tempranos.
Cada una de las capas germinales da lugar a un rango específico de tipos de células diferenciadas. Del mismo modo, el embrión de la planta se divide en tres capas celulares fundamentales. Cada uno de ellos da lugar a un rango particular de tipos de células diferenciadas.
En los animales, estas decisiones de desarrollo suelen ser irreversibles, por ejemplo, una vez que una célula se ha diferenciado como ectodermo, su destino es fijo. Por lo tanto, el desarrollo en animales comprende una serie de decisiones que restringen progresivamente e irreversiblemente el destino celular.
Destino celular y potencia:
El destino de una célula es todos los diferentes tipos de células en que sus descendientes pueden convertirse durante el desarrollo normal o el desarrollo sin ser molestados por la manipulación experimental. Una célula puede diferenciarse de forma anormal si se coloca en un entorno inusual.
El término potencia se utiliza para describir el repertorio completo de tipos de células a las que puede dar lugar una célula en particular en todos los entornos posibles. Es una propiedad intrínseca y es mayor o igual a su destino; El destino de una célula depende de su potencia y su entorno.
En las células animales, el destino y la potencia se restringen progresivamente. El destino celular se restringe cada vez más hasta que una célula se diferencia en el terminal (puede formar un solo tipo de célula).
En las plantas, los destinos celulares se restringen progresivamente, pero la diferenciación no se corresponde con la restricción terminal en la potencia. Las células vegetales diferenciadas pueden cambiar los destinos con bastante facilidad si se mueven a una nueva posición, y las células vegetales completamente diferenciadas pueden regenerar una planta completamente nueva si se colocan en aislamiento. Una de las diferencias fundamentales entre el desarrollo animal y vegetal es que si bien los destinos de las células vegetales pueden restringirse durante el desarrollo, las células permanecen totipotentes incluso cuando se han diferenciado.
Compromiso de desarrollo:
A medida que el destino celular se restringe después de cada decisión en la jerarquía de desarrollo, se dice que las células se comprometen con un destino determinado. En los animales, el compromiso se produce en etapas, inicialmente reversibles y luego permanentes. En las plantas, el compromiso parece ser siempre reversible.
En el desarrollo animal, una célula no comprometida puede ser descrita como ingenua, lo que significa que no ha recibido instrucciones para dirigirla a lo largo de una vía de desarrollo particular. Se dice que el destino de una célula se especifica si la célula se dirige a seguir una determinada vía de desarrollo y lo hace cuando se coloca en aislamiento, lo que debería proporcionar un entorno neutral.
La especificación puede ocurrir si una célula hereda un determinante citoplásmico particular o recibe señales inductivas de otra célula. Sin embargo, esa misma celda colocada en un entorno diferente, como en contacto con otras celdas, puede volver a especificarse por su interacción con esas celdas.
Esto demuestra que el compromiso en esta etapa es reversible. Se dice que el destino de una celda se determina si no se puede cambiar, independientemente del entorno de la celda. Esto demuestra que el compromiso ahora se ha vuelto irreversible.
Inducción:
La inducción es un proceso por el cual una célula o grupo de células puede influir en el destino del desarrollo de otra, y es una estrategia común para controlar la diferenciación y la formación de patrones en el desarrollo.
La señal inductiva puede ser una proteína u otra molécula secretada por la célula inductora. Por lo general, interactúa con un receptor en la superficie de la célula que responde. La señal inicia una cascada de transducción de señales dentro de la célula que responde que altera la actividad de los factores de transcripción y / u otras proteínas, y eventualmente altera el patrón de expresión génica. La inducción es un proceso extrínseco que depende de la posición de una célula en el embrión.
La inducción implica la señalización célula-célula y puede ocurrir en varios rangos. Las células que responden pueden mostrar una respuesta estereotipada única a la señal inductiva, o una respuesta graduada que depende de su concentración, en cuyo caso se le llama morfógeno.
Competencia:
Waddington (1932) introdujo el concepto de competencia como el estado fisiológico del tejido, que le permite reaccionar de manera morfogenéticamente específica a los estímulos determinativos. Siempre está relacionado con estímulos particulares y respuestas particulares correspondientes. Competencia es un término que resume la capacidad del complemento enzimático de la célula embrionaria para adoptar una proporción particular de metabolitos.
La competencia es una propiedad de la célula que responde a la inducción. Una célula se describe como competente si puede responder a la señal inductiva al someterse a todos los cambios moleculares apropiados que le permiten seguir la vía de desarrollo "inducida". En ausencia de inducción, la célula eventualmente se determina a una vía alternativa, y esto coincide con su pérdida de competencia para responder a la inducción.
