Observan por primera vez un gen clave que controla el desarrollo embrionario

Publicado 09/01/2020 7:33:46CET
Embrión
Embrión - FUNDACIÓN PUIGVERT - Archivo

   MADRID, 9 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores de la Universidad de Kioto, en Japón han observado por primera vez, en células de ratón vivas, un gen clave que controla el desarrollo embrionario, según publican en la revista 'Nature'.

   Una nueva técnica de imagen en vivo en células de ratón sugiere la existencia de un 'gen de reloj' específico Hes7, que oscila con un retraso de tiempo para dar lugar a vértebras, columna vertebral y hueso occipital en vertebrados. La investigación arroja luz sobre cómo se controla y cronometra la comunicación interna de las células en el desarrollo normal y qué compuestos están involucrados.

   Durante el desarrollo embrionario, las células que formarán nervios y tejido conectivo se alinean y comienzan a expresar genes relevantes. El proceso ocurre con un ritmo regular y es conocido por los biólogos del desarrollo como 'el reloj de segmentación'. Las estructuras repetitivas que se forman se encuentran a lo largo del eje del cuerpo y dan lugar a vértebras y costillas.

   El biólogo del desarrollo Ryoichiro Kageyama y sus colegas del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares (iCeMS) de la Universidad de Kioto querían comprender la dinámica coordinada dentro de las células. Hasta ahora, este proceso solo se ha estudiado en instantáneas: imágenes individuales de células pero sin usar imágenes en vivo.

   El equipo estableció un sistema para ver la dinámica de los genes del reloj célula por célula. Fusionaron una novedosa proteína fluorescente con Hes7 y pudieron observar cómo oscilaba dentro de cada célula dentro del tejido, notando el retraso de tiempo.

   Utilizando ratones que se desarrollaron normalmente y otros donde se pierde un regulador clave, Lfng, revelaron que hay un retraso de tiempo en el proceso de señalización que controla el desarrollo normal. Cuando falta el Lfng del remitente de la señal, la dinámica dentro de las células no se sincroniza y si el receptor no tiene Lfng, la dinámica se vuelve más pequeña. En ambos casos, el desarrollo se ve afectado. Se han encontrado mutaciones en el gen Lfng humano en casos de escoliosis congénita.

   "Estoy interesado en la importancia de un retraso de tiempo 'adecuado' en las comunicaciones intercelulares, ni demasiado rápido, ni demasiado lento", explica Kageyama.

   "Esto es contra-intuitivo, ya que simplemente pensé que la comunicación rápida siempre era la mejor. Pero las imágenes en vivo que capturamos muestran un mecanismo de control de retardo de tiempo de las redes oscilatorias involucradas en las divisiones en desarrollo a lo largo del cuerpo de un embrión --prosigue--. Esto indica que la comunicación intercelular con el retraso de tiempo correcto es esencial para el desarrollo normal".

La investigación arroja luz sobre cómo se controla y cronometra la comunicación dentro de las células, y también plantea la posibilidad de que los pequeños compuestos observados corrigiendo el mecanismo también puedan usarse para el tratamiento de algunas enfermedades congénitas.

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