La organización fundamental del ADN en compartimentos activos e inactivos surge inmediatamente después de la fertilización del ovocito, incluso antes de que se activen los genes. Esto fue descubierto por investigadores del Instituto Hubrecht y el Centro Helmholtz de Munich y conducirá a una mejor comprensión de lamecanismos detrás del desarrollo de un solo ovocito fertilizado en un organismo completo que consta de muchos tipos de células diferentes. Los resultados fueron publicados en la revista científica Naturaleza el 22 de mayo
desde el ovocito fertilizado hasta el organismo completo
Un ovocito fertilizado, un cigoto, eventualmente se convierte en un organismo completo que consta de billones de células con una amplia diversidad de funciones. A pesar de estas diversas funciones, el ADN en todas estas células es el mismo. La identidad de las células está determinadapor conjuntos de genes que se activan y desactivan, pero ¿cómo organizan todas estas células qué genes se activan y desactivan?
organización del ADN en el núcleo
El ADN no solo se deposita al azar en el núcleo de la célula, sino que se organiza espacialmente en compartimentos activos e inactivos. Los compartimentos que no están activos están atados al borde del núcleo de forma redonda. Este borde consiste en una capa delgadaeso se llama lámina, y estos compartimentos de ADN, por lo tanto, se denominan dominios asociados de lamina, o LAD ". Puede comparar el ADN que se divide en LAD e inter-LAD con una guirnalda muy larga, que no está enredada en el piso dela sala de estar, pero en su lugar está unida al techo en puntos de anclaje ", dice Jop Kind, líder del grupo en el Instituto Hubrecht." Esto da como resultado una partición cromosómica organizada espacialmente que hace que las partes sin ataduras las inter-LAD sean más accesibles paraactivación en comparación con las partes que están atadas al techo LAD ". En las células con diferentes funciones, diferentes partes del ADN están atadas a la lámina, aunque hay ciertas LAD que están presentes en todas las células.pes.
Nuevo método
Los diferentes tipos de células, por lo tanto, difieren en los conjuntos de genes que se activan y desactivan y qué partes del ADN están atadas a la lámina. Hasta ahora no estaba claro cuál de estas características se produce primero en la célula.Por lo tanto, los investigadores desarrollaron un nuevo método a través del cual podían analizar la organización del ADN en LAD e inter-LAD muy temprano en el desarrollo de un embrión. Lo hicieron en diferentes puntos de tiempo, desde el cigoto temprano, incluso antes de que los genes se activen en elembrión, hasta el momento en que el embrión consta de ocho células.
¿Qué característica se forma primero?
Los investigadores descubrieron que el ADN en el cigoto ya está organizado en LAD e inter-LAD antes de que los genes se activen en el embrión. Por lo tanto, los LAD se forman antes de que la actividad de los genes comience a desempeñar un papel. Además, los investigadores descubrieron quela actividad de los genes durante el desarrollo de un embrión cambia de acuerdo con los cambios en la estructura LAD. Por lo tanto, parece que organizar el ADN en LAD e inter-LAD es un evento muy temprano en un proceso que finalmente conduce a la identidad de uncélula.
LAD primitivos
Los LAD que se encontraron en el cigoto temprano resultaron coincidir muy estrechamente con los LAD que están presentes en todos los tipos de células. Además, estos LAD coinciden con los LAD en las llamadas "células madre pluripotentes", células madre que puedentodavía se desarrollan en todos los tipos de células del embrión. "Las LAD en el cigoto, por lo tanto, parecen ser LAD" primitivas ", dice Kind," algún tipo de sistema básico de suspensión en el núcleo celular que se puede construir cuando la célula se especializa."
futuro
El método recientemente desarrollado y sus primeros resultados muestran que este enfoque puede usarse para investigar más a fondo los mecanismos involucrados en la formación de un organismo completo a partir de un solo ovocito fertilizado. En el futuro esto conducirá a una mejor comprensión del desarrollo normal,pero también dará más información sobre lo que puede salir mal durante el desarrollo de un embrión.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Hubrecht . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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