Archivo - Embrión - SPAWNS/ ISTOCK - Archivo
MADRID, 13 Mar. (EUROPA PRESS) -
La interacción entre genes y células durante el desarrollo de un óvulo fecundado en un embrión es sumamente compleja. Los métodos anteriores capturaban la actividad genética únicamente en cortes 2D, lo que imposibilitaba la visualización del embrión completo y ofrecía un detalle espacial limitado, con frecuencia pasando por alto los patrones subcelulares.
DEL CORTE PLANO AL ATLAS COMPLETO DEL EMBRIÓN
Un nuevo método de imagen permite visualizar la actividad de miles de genes simultáneamente en todo el embrión del pez cebra, por lo que, utilizando esta tecnología, un equipo de investigación de la Universidad de Basilea, Suiza, ha creado un atlas de todos los genes y células que intervienen en la transformación de un grupo de células en un embrión. El estudio se publica en 'Science'.
El nuevo método permite al equipo de investigación del profesor Alex Schier, del Biozentrum de la Universidad de Basilea, visualizar la actividad de miles de genes en todo el embrión y vincularla con la maduración y el movimiento celular. El resultado es un atlas completo del desarrollo temprano, junto con nuevos conocimientos sobre cómo los genes y las células configuran el embrión en crecimiento.
El equipo desarrolló una nueva tecnología de imagen llamada weMERFISH. Esta tecnología permite la medición directa de la actividad de casi 500 genes en tejidos completos con resolución subcelular.
A partir de estas mediciones, los investigadores crearon un atlas del desarrollo embrionario temprano. "Al combinar datos previos de células individuales con nuestras mediciones de actividad genética, pudimos calcular patrones espaciales de miles de genes y la actividad de alrededor de 300.000 posibles regiones reguladoras", explica Yinan Wan, primer autor. Los datos son de libre acceso a través de la plataforma web MERFISHEYES.
LA TÉCNICA QUE PERMITE VER MILLAS DE GENES A LA VEZ EN 3D
Las imágenes no solo proporcionan instantáneas estáticas, sino que también permiten extraer conclusiones sobre los procesos espaciales y temporales. Por ejemplo, durante la formación de la cola, los investigadores observaron que las células a lo largo del eje del cuerpo se organizan en una secuencia de etapas de desarrollo: en la punta de la cola se encuentran células madre inmaduras, mientras que más adelante se pueden encontrar células cada vez más maduras, como las musculares.
"En cierto sentido, se puede ver el tiempo en el espacio", explica Wan. "También fue sorprendente que los cambios en la actividad genética se alineen con la forma en que las células se mueven a través del embrión, vinculando la dinámica de la expresión genética con los movimientos morfogenéticos".
Con la ayuda del atlas, los investigadores también pudieron aclarar cómo se forman los límites claros entre diferentes tejidos, por ejemplo, entre el tejido muscular y el de la columna vertebral. Descubrieron una zona celular en la que la actividad de muchos genes cambia drásticamente y difiere de un lado a otro.
Una comparación de las etapas tempranas y posteriores mostró que estos genes están inicialmente activos en ambos lados, pero posteriormente solo en uno. Y casi ninguna célula cruza este límite. "Estos límites no surgen porque las células se entremezclen y luego se clasifiquen, sino principalmente porque las células cambian su programa genético", concluyen los investigadores.
