Biología del desarrollo y crecimiento celular

La biología del desarrollo estudia los procesos mediante los cuales los organismos crecen y se desarrollan. La biología del desarrollo actual estudia los controles genéticos del crecimiento celular, la diferenciación celular y la morfogénesis (el proceso que origina los tejidos, órganos y la anatomía).

Crecimiento celular:

•Una serie de trastornos del crecimiento pueden ocurrir a nivel celular y pueden tener como consecuencia la evolución posterior en cáncer, en el que un grupo de células presentan un crecimiento incontrolado y una división más allá de los límites normales

•El crecimiento celular se puede detectar por varios métodos. El crecimiento del tamaño de la célula puede ser visualizado por microscopia, utilizando la tición adecuada, pero aumentar el número de células suele ser más significativo.

•Dependiendo de las condiciones de crecimiento celular y aspectos deseados (actividad, proliferación). La tarea se complica aún más con células de diferentes poblaciones, y por extensión al combinar las interferencias de crecimiento celular o toxicidad.

Fecundación

•Proceso biológico en el que un óvulo y un espermatozoide se fusionan para crear un nuevo individuo, con el genoma aportado por sus progenitores. En la fecundación se concreta el sexo del embrión: si el espermatozoide tiene un cromosoma X el embrión será femenino, si tiene un cromosoma Y el embrión será masculino.

•Proceso de la fecundación:

•Los espermatozoides llegan a las trompas de Falopio del sistema reproductor femenino y uno de ellos se fusiona con un óvulo. A continuación se empieza a formar el embrión, que viaja por las trompas hasta llegar al útero. Se adhiere a la pared del útero y continúa su desarrollo para dar lugar al nuevo ser.

Gametogénesis

•La gametogénesis es el proceso de maduración de los gametos tanto masculinos como femeninos. En este proceso se reduce a la mitad (meiosis) el número de cromosomas.

•La formación de los gametos femeninos y masculinos acontece durante la vida intraembrionario, pero variará en la mujer y en el hombre.

•La gametogénesis femenina se llama ovogénesis, y se caracteriza por que se inicia y finaliza en la vida intraembrionaria, nunca más habrá nueva formación de ovogonias, su número irá reduciéndose a lo largo de la vida hasta la menopausia, de cada oocito sólo se produce un óvulo y un corpúsculo polar no fertilizable, no existe ninguna fase final de maduración como en la espermatogénesis y todos los óvulos maduros serán portadores de un cromosoma X.

•La gametogénesis masculina se llama espermatogénesis, que continua durante toda la vida del varón tras la pubertad, de una espermatogonia proceden 4 espermatozoides fecundantes y hay una fase de espermátide que debe madurar hasta la formación del espermatozoide maduro.

Mecanismo de la división celular: mitosis, meiosis, fases y comparación

•La división celular es una parte muy importante del ciclo celular en la que una célula inicial se divide para formar células hijas.Gracias a la división celular se produce el crecimiento de los seres vivos. En los organismos pluricelulares este crecimiento se produce gracias al desarrollo de los tejidos y en los seres unicelulares mediante la reproducción vegetativa.

•Los seres pluricelulares reemplazan su dotación celular gracias a la división celular y suele estar asociada con la diferenciación celular. En algunos animales la división celular se detiene en algún momento y las células acaban envejeciendo. Las células senescentes se deterioran y mueren debido al envejecimiento del cuerpo. Las células dejan de dividirse porque los telómeros se vuelven cada vez más cortos en cada división y no pueden proteger a los cromosomas como tal.

•Las células hijas de las divisiones celulares, en el desarrollo temprano embrionario, contribuyen de forma desigual a la generación de los tejidos adultos.

Una mutación es un cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo, que produce una variación en las características de este y que puede trasmitirse a su descendencia.

La unidad genética capaz de mutar es el gen, la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN.

Se presenta de manera espontánea y súbita o por la acción de mutágenos. Este cambio estará presente en una pequeña proporción de la población (variante) o del organismo (mutación).

Fases del ciclo celular y controles de la división en organismos multicelulares

•Las células de los distintos organismos pasan durante su vida por distintos períodos, cada uno de ellos característico y claramente diferenciado.

•Cada tipo celular cumple con sus funciones específicas durante la mayor parte de su vida, creciendo gracias a la asimilación de materiales provenientes de su ambiente.

•Cuando una célula aumenta hasta llegar a un determinado tamaño, su eficiencia metabólica se torna crítica, entonces se divide. En los organismos pluricelulares, se produce un crecimiento a partir de una célula.

•Las nuevas células originadas en esta división poseen una estructura y función similares a las células progenitoras, o bien derivadas de ellas.

Mecanismos Genéticos Básicos

•Replicación del ADN

•Mecanismo que permite al ADN duplicarse, es decir, sintetizar una copia idéntica. De esta manera de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "réplicas" de la primera.

•Gracias a la complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.

Síntesis del ARN y Proteínas:

•El proceso de síntesis de ARN o TRANSCRIPCIÓN, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Además el ARN es una cadena sencilla.

Transcripción inversa:

•Es un proceso que implica la generación de una cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN) de doble cadena a partir de un ácido ribonucleico (ARN) de cadena simple, está mediada por varias enzimas e incluso por proteínas estructurales de la cápside.

Control de la Expresión Genética:

•Los controles que actúan sobre la expresión de genes (es decir, el capacidad de un gen para producir una proteína biológicamente activa) son mucho más complejo en eucariotas que en procariotas. Una diferencia importante es la presencia en eucariotas de la membrana nuclear, lo que impide la realización simultánea transcripción y traducción que se produce en procariotas. Considerando que, en procariotas, el control transcripcional de inicio es el principal punto de Reglamento, en eucariotas la regulación de la expresión génica está controlada casi el equivalente de muchos puntos diferentes.

Empaquetamiento del genoma

•Empaquetamiento del Genoma: El ADN se empaqueta asociándose con proteínas normalmente histonas. El ADN consigue una elevada condensación gracias a los diferentes niveles estructurales que presenta, aunque en todas las células eucariotas, el ADN se empaqueta aún más, gracias a su unión con las histonas.

•Nucleosomas: Es la  unidad básica de organización de la cromatina. Constituye la base del primer nivel de compactación del ADN en la cromatina dentro del núcleo interfásico. Es una estructura nuclear en la que dos vueltas de ADN (unos 83 nucleótidos por vuelta) se enrollan alrededor de un cilindro formado por 8 histonas.