En biología del desarrollo , la transición de la midblastula o midblastula ( MBT ) ocurre durante la etapa de blástula del desarrollo embrionario . Durante esta etapa, el embrión se conoce como blástula. La serie de cambios en la blástula que caracterizan la transición de la midblastula incluyen la activación de la transcripción del gen cigótico , enlentecimiento del ciclo celular , aumento de la asincronía en la división celular y aumento de la motilidad celular.
Blastula antes de MBT
Antes de que el embrión experimente la transición de la midblastula, se encuentra en un estado de replicación rápida y constante de las 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 produce su propio ARNm, sino que utiliza ARNm que se produjeron en la madre y se cargaron en el ovocito para producir las proteínas necesarias para el crecimiento cigótico. [2] El ADN cigótico ( material genético ) no se utiliza porque se reprime 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 usa para la transcripción.
Características del MBT
Antes de que el cigoto experimente la transición de la midblastula, se encuentra en un estado de replicación rápida y constante de las células.
Activación de la transcripción del gen cigótico
En esta etapa, el cigoto comienza a producir sus propios ARNm que están hechos de su propio ADN y ya no usa el ARNm materno. [3] Esto también se puede llamar la transición de la madre al cigótico . A continuación, se degradan los ARNm maternos. [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]
Cambios en el ciclo celular
Cuando el cigoto comienza a producir su propio ARNm, el ciclo celular comienza a desacelerarse y las fases G1 y G2 se agregan 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.
Motilidad celular
Momento de MBT
El momento de la MBT varía entre diferentes organismos. El 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 el MBT midiendo la relación nucleocitoplasmática , que es la relación entre el volumen del núcleo, que contiene ADN, y el volumen de citosol. La evidencia de esta hipótesis proviene de experimentos que muestran que el tiempo de MBT puede acelerarse agregando ADN adicional [4] para agrandar el núcleo, 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 involucra proteínas en el citosol .
En Drosophila , el factor de transcripción de dedos 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 de mamífero (OCT4) tiene una función análoga. [6] Sin la función de estas proteínas, la sincronía de expresión génica de MBT se altera, pero los mecanismos particulares de coordinación del momento de la expresión génica aún se desconocen, pero se están estudiando.
Referencias
- ↑ a b c Kane D, Kimmel C (1993). "La transición de la midblastula del pez cebra" . Desarrollo . 119 (2): 447–456. PMID 8287796 .
- ^ a b 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 .
- ^ a b c Masui Y, Wang P (1998). "Transición del ciclo celular en el desarrollo embrionario temprano de Xenopus laevis" (PDF) . Biol. Celular . 90 (8): 537–548. doi : 10.1016 / S0248-4900 (99) 80011-2 . PMID 10068998 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Mita I, Obata C (1984). "Momento 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.
- ^ Mita I (1983). "Estudios sobre factores que afectan la sincronización de eventos morfogenéticos tempranos durante la embriogénesis de estrellas de mar". J. Exp. Zool . 225 (2): 293–9. doi : 10.1002 / jez.1402250212 .[ enlace muerto ]
- ^ 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 posteriormente activadas en la transición de madre a cigótica" . PLoS Genet . 7 (10): e1002266. doi : 10.1371 / journal.pgen.1002266 . PMC 3197655 . PMID 22028662 .