Blástula media

En biología del desarrollo , la transición de la blástula media o transición de la blástula media ( MBT ) ocurre durante la etapa de blástula del desarrollo embrionario en los no mamíferos. Durante esta etapa, el embrión se denomina blástula. La serie de cambios en la blástula que caracterizan la transición de la blástula media incluyen la activación de la transcripción de genes cigóticos , la desaceleración del ciclo celular , el aumento de la asincronía en la división celular y un aumento de la motilidad celular.

Blastula antes del MBT

Se trata de un embrión 4 horas después de la fecundación, antes de haber sido sometido a MBT. Hay 3 capas presentes: capa sincitial vitelina (YSL), capa envolvente (EVL) y células profundas (DEL).

Antes de que el embrión experimente la transición de midblastula, se encuentra en un estado de replicación rápida y constante de células. [1] El ciclo celular es muy corto. Las células del cigoto también se replican sincrónicamente, siempre experimentando división celular al mismo tiempo. El cigoto no está produciendo su propio ARNm , sino que está utilizando ARNm que se produjeron en la madre y se cargaron en el ovocito para producir proteínas necesarias para el crecimiento cigótico. [2] El ADN cigótico ( material genético ) no se está utilizando porque está reprimido a través de una variedad de mecanismos como la metilación . [2] Este ADN reprimido a veces se denomina heterocromatina y está muy empaquetado dentro de la célula porque no se está utilizando para la transcripción.

Características del MBT

Transición materno-cigótica. Cambios en el ARN a lo largo del tiempo a medida que el embrión pasa por cambios en la estructura desde la etapa de una célula hasta la etapa de gástrula. La caída en la concentración de ARN materno muestra la transición a la blástula media. La línea azul representa el ARNm materno y la línea roja representa el ARNm cigótico.

Antes de que el cigoto experimente la transición a la blástula media, se encuentra en un estado de replicación rápida y constante de células.

Ciclo celular con fases G1 y G2. El círculo naranja muestra cómo se ve el ciclo celular antes del MBT. El círculo multicolor interior muestra cómo se ve el ciclo celular después del MBT y la adición de las fases G1 y G2.

Activación deCigótico Transcripción genética

En esta etapa, el cigoto comienza a producir sus propios ARNm, que están hechos a partir de su propio ADN, y ya no utiliza el ARNm materno. [3] Esto también puede llamarse la transición materno-cigótica . Luego, los ARNm maternos se degradan. [3] Dado que las células ahora están transcribiendo su propio ADN, esta etapa es donde se observa por primera vez la expresión de los genes paternos . [3]

Ciclo celularCambios

Cuando el cigoto comienza a producir su propio ARNm, el ciclo celular comienza a desacelerarse y se suman las fases G1 y G2 al ciclo celular. [1] La adición de estas fases permite que la célula tenga más tiempo para revisar el nuevo material genético que está produciendo para asegurarse de que no haya mutaciones. La naturaleza asincrónica de las divisiones celulares es un cambio importante que ocurre durante/después del MBT.

Movilidad celular

Momento de la MBT

El momento de la MBT varía entre diferentes organismos. La MBT del pez cebra ocurre en el ciclo 10, [1] pero ocurre en el ciclo 13 tanto en Xenopus como en Drosophila . Se cree que las células cronometran la MBT midiendo la relación nucleocitoplasmática , que es la relación entre el volumen del núcleo, que contiene ADN, y el volumen del citosol. La evidencia de esta hipótesis proviene de experimentos que muestran que el momento de la MBT se puede acelerar agregando ADN adicional [4] para hacer que el núcleo sea más grande, o reduciendo a la mitad la cantidad de citoplasma. Se desconocen los métodos exactos por los cuales la célula logra este control, pero se cree que involucran proteínas en el citosol .

En Drosophila , el factor de transcripción de dedo de zinc Zelda está unido a regiones reguladoras de genes expresados ​​por el cigoto, y en el pez cebra, [5] la proteína homeodominio Pou5f3 (un parálogo de POU5F1 (OCT4) de mamíferos) tiene un papel análogo. [6] Sin la función de estas proteínas, la sincronía de la expresión del gen MBT se interrumpe, pero los mecanismos particulares de coordinación del momento de la expresión del gen aún se desconocen pero se están estudiando.

Referencias

  1. ^ abc Kane D, Kimmel C (1993). "La transición de la blástula media del pez cebra". Desarrollo . 119 (2): 447–456. doi :10.1242/dev.119.2.447. PMID  8287796.
  2. ^ ab Meehana R, Dunicana D, Ruzova A, Pennings S (2005). "Silenciamiento epigenético en embriogénesis". Exp. Cell Biol . 309 (2): 241–249. doi :10.1016/j.yexcr.2005.06.023. PMID  16112110.
  3. ^ abc Masui Y, Wang P (1998). "Transición del ciclo celular en el desarrollo embrionario temprano de Xenopus laevis" (PDF) . Biol. Cell . 90 (8): 537–548. doi :10.1016/S0248-4900(99)80011-2. PMID  10068998.[ enlace muerto permanente ]
  4. ^ Mita I, Obata C (1984). "Timing of early morphogenetic events in tetraploid starfish embryos" (Cronograma de eventos morfogenéticos tempranos en embriones de estrellas de mar tetraploides). J. Exp. Zool . 229 (2): 215–222. doi :10.1002/jez.1402290206. Archivado desde el original el 5 de enero de 2013.
  5. ^ Mita I (1983). "Estudios sobre los factores que afectan la cronología de los eventos morfogenéticos tempranos durante la embriogénesis de las estrellas de mar". J. Exp. Zool . 225 (2): 293–9. doi :10.1002/jez.1402250212.[ enlace muerto ]
  6. ^ Harrison, MM; Li, XY; Kaplan, T; Botchan, MR; Eisen, MB (octubre de 2011). "La unión de Zelda en el embrión temprano de Drosophila melanogaster marca regiones que se activan posteriormente en la transición materno-cigótica". PLOS Genet . 7 (10): e1002266. doi : 10.1371/journal.pgen.1002266 . PMC 3197655 . PMID  22028662. 
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