Departamento de biología Prueba 1: “integración célula-organismo”

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Departamento de biología

                                        Prueba 1: “integración célula-organismo”

Valentina Zúñiga Salinas

1.- ¿Cuál es el rol que cumplen los genes homeóticos (hox) en el establecimiento del plan corporal de los organismos?, explique. Además, discuta sobre la relevancia del conocimiento de estos para el desarrollo de la ciencia.

Respuesta: Un gen homeótico es un gen que interviene en el programa de desarrollo que determina la localización de órganos a lo largo del eje antero-posterior. Los genes homeóticos constituyen  genes que determinan la forma del cuerpo. Son genes de posición de las estructuras que se desarrollan. Expresan su actividad en regiones diferentes del embrión, subdividiendo al embrión a lo largo del eje cabeza-cola en campos celulares con diferentes potenciales de desarrollo, que se transformarán en miembros y en otras estructuras. Esta subdivisión del cuerpo embrionario precede a la formación de órganos o estructuras específicos. Usando como base y ejemplo el experimento que se realizo con la mosca del vinagre, llamada como Drosophila melanogaster, se puede deducir que la relevancia del conocimiento de estos genes para el desarrollo de la ciencia es el descubrimiento a la vez de estas mutaciones que tiene gran importancia teórica en la ciencia ya que indican la existencia de mecanismos de control general del desarrollo. la disposición de los genes dentro del complejo se traduce en una lectura posicional de su propia activación en los ejes del cuerpo. Este fascinante proceso de colinearidad está presente en todas las especies estudiadas del Reino Animal y es la clave de la diversificación morfológica en el eje antero-posterior del cuerpo. Esto es debido a que siendo los genes homeóticos reguladores de otros genes subsidiarios que se ocupan de cada uno de los aspectos concretos de la morfogénesis, la función localizada de los genes homeóticos da lugar a la activación regulada de los genes subsidiarios, lo que conduce a la formación de estructuras diferentes a lo largo del eje antero-posterior.

2.- ¿Cómo se explica que mutaciones que afectan apenas unas pocas proteínas puedan determinar grandes cambios fenotípicos?

Respuesta: Se necesitan cientos de genes activos para crear las alas y patas con ubicación normal. Los genes homeóticos actúan como genes “maestros”, ya que dirigen la actividad de varios genes subordinados. Por ejemplo, en la drosófila existe un gen homeótico que dirige la formación del ojo, por lo cual debe regular la expresión de alrededor de los 2500 genes que codifican a las proteínas que dan estructura y función al ojo. De esta manera un solo gen homeótico funciona como un gen maestro capaz de controlar los eventos necesarios para el desarrollo de una estructura tan compleja como el ojo.

3.- Explique la relevancia de la diferenciación celular para los organismos pluricelulares escogiendo una célula especializada como ejemplo.

Respuesta: En la mayoría de los organismos pluricelulares las células no son idénticas. Por ejemplo, las células que forman la piel en el ser humano son diferentes a las células que componen los órganos internos. No obstante, los diferentes tipos celulares derivan de una sola célula inicial o cigoto, originario de la fecundación de un ovulo por un espermatozoide, gracias a la diferenciación celular.

4.- Describa mediante ejemplos en qué consiste la inducción celular y explique cómo se relaciona con los sistemas de señalización celular.

Respuesta: Se denomina inducción celular al proceso por el cual una población de células influencia el desarrollo de células vecinas. Esto se debe a señales producidas por unas células e interpretadas por otras. Entre las señales se encuentran factores de crecimiento, tal como el factor de crecimiento transformante beta que participa en el desarrollo tanto de invertebrados como de vertebrados. Estos factores promueven la producción de moléculas de adhesión celular, de otros factores de crecimiento y de moléculas de la matriz extracelular.

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