Mecanismos y estrategias celulares: segmentación, células madre y vías de señalización

Diferencia entre mecanismos y estrategias

Los mecanismos dependen de las moléculas que codifican y ejecutan las distintas funciones celulares, pueden ser finitos y conservados. Las estrategias son los diferentes usos que las células hacen de los mecanismos para generar organismos y son más variadas.

Tipos de segmentación

Holoblástica completa (isolecítica con poco vitelo da células iguales, ratón. Mesolecítica con más vitelo distribuido desigual dando células más pequeñas y más grandes con polo animal y vegetal, xenopus) Meroblástica: parcial (Telolecítica mucho vitelo que se reúne en una masa y un extremo se divide, pez cebra. Centrolecítica vitelo muy abundante que forma una masa central, drosophila).

Tipos de células madre

Totipotente (forma órgano completo), Pluripotente (forma célula de 3 linajes embrionarios), Multipotente (da célula de un único linaje), Unipotente (solo diferencia en 1 tipo celular). TRASGEN (Segmento de ADN clonado que contiene el elemento de codificación completo y elementos de control de un gen y complementos de cromosomas normales). DISCO IMAGINAL (estructura epitelial con forma de saco que se encuentra dentro de la larva de mosca y que sufre metamorfosis para originar la mayoría de estructuras adultas como cabeza, tórax pero no abdomen. KNOCK-IN/OUT (In organismo modificado genéticamente al que se le reemplaza un gen normal por uno alterado con una mutación específica. Out carece de la expresión de un gen particular. CRISPR (familias de secuencias de ADN en bacterias que utiliza guías y a la proteína CAS9 para dirigirse a zonas elegidas de ADN y cortar, luego puede inactivar un gen o introducir moldes, modificaciones).

Vía de Notch

Notch es un receptor transmembrana. Este se puede activar uniéndose a otra molécula transmembrana denominada delta. La unión se hace entre dos células vecinas. Hay reguladores de esta unión para que sea más fácil o más difícil. En algún momento, cuando se activa, se va a reclutar a una proteasa que va a cortar a notch y el lado intracelular va a poder ir hacia el núcleo, donde va a poder interaccionar con otras proteínas para activar la expresión de genes diana.

Vía de SHH (Sonic hedgehog)

Cuando no está HH, tenemos a su receptor reprimiendo a otra proteína y toda la vía está reprimida. Cuando HH si está, se va a unir a su receptor y va a inactivarlo, por lo que la vía estará activa, produciéndose expresión de genes.

Vía de WNT

WNT es una molécula que se une a su receptor frizzled, activándose la vía. La bcatenina es importante en esta vía y entra en el núcleo. Por tanto, se activan los genes diana. Cuando esta vía está muy activa, la enfermedad que se produce es cáncer de colon.

Vía de EGFR

Cuando se activa, por homodimerización o heterodimerización, van a ocurrir fosforilaciones y cascadas de quinasas que activan a factores de transcripción que activan a los genes diana.

Modificaciones nivel genómico

Amplificación o reordenamiento de ADN, Descondensar/Condesnar cromatina y metilación de ADN, Modificación de histonas por metilaciones impide, acetilación permite.

Nivel transcripcional

Control factores de transcripción. Activadores, represores, coactiva corepresores.

Nivel procesamiento de ARN

Selección ARN que salen del núcleo o mediante splicing

Nivel traduccional

Síntesis de polipéptido, control polipéptido por factores o represores de traducción.

Nivel postraduccional

Plegamiento, ensamblaje, escisión del polipéptido, modificaciones covalentes, proteólisis.

Nivel de degradación de ARN y proteínas sujetas a regulación como añadirle ubiquitina para degradar.

Inhibición lateral

Es una interacción célula-célula que ocurre dentro de un grupo proneural para determinar y limitar las células que dan lugar a los neuroblastos. Al interactuar, los neuroblastos nacientes expresan genes proneurales por encima de un umbral y expresan un ligando unido a la membrana llamado Delta, este se une y activa a los receptores Notch expresados en células vecinas. Cuando Notch está activo, la actividad de genes proneurales disminuye en estas células. Cuando se inhibe, los genes proneurales evitan que las células se vuelvan neurales y reduce los niveles de delta.