Una célula somática (del griego antiguo σῶμα sôma , que significa "cuerpo"), o célula vegetal , es cualquier célula biológica que forma el cuerpo de un organismo; es decir, en un organismo multicelular , cualquier célula distinta de un gameto , célula germinal , gametocito o célula madre indiferenciada . [1]
La célula que participa en la composición del cuerpo de un organismo y se divide mediante el proceso de fisión binaria y división mitótica se llama célula somática.
Por el contrario, los gametos son células que se fusionan durante la reproducción sexual , las células germinales son células que dan lugar a gametos y las células madre son células que pueden dividirse a través de la mitosis y diferenciarse en diversos tipos de células especializadas. Por ejemplo, en los mamíferos , las células somáticas componen todos los órganos internos, piel, huesos, sangre y tejido conectivo , mientras que las células germinales de los mamíferos dan lugar a espermatozoides y óvulos que se fusionan durante la fertilización para producir una célula llamada cigoto , que se divide y diferencia. en las celdas de unembrión . Hay aproximadamente 220 tipos de células somáticas en el cuerpo humano. [1]
En teoría, estas células no son células germinales (la fuente de gametos); transmiten sus mutaciones , a sus descendientes celulares (si tienen alguna), pero no a los descendientes del organismo. Sin embargo, en las esponjas , las células somáticas no diferenciadas forman la línea germinal y, en Cnidaria , las células somáticas diferenciadas son la fuente de la línea germinal. La división de células mitóticas solo se observa en células somáticas diploides . Solo algunas células, como las células germinales, participan en la reproducción. [2]
Evolución
Como la multicelularidad evolucionó muchas veces, las células somáticas estériles también lo hicieron. [ cita requerida ] La evolución de una línea germinal inmortal que produce células somáticas especializadas implicó la aparición de la mortalidad , y puede verse en su versión más simple en las algas volvocinas . [3] Aquellas especies con una separación entre células somáticas estériles y una línea germinal se denominan weismannistas . Sin embargo, el desarrollo weismannista es relativamente raro (por ejemplo, vertebrados , artrópodos , Volvox ), ya que un gran número de especies tienen la capacidad de embriogénesis somática (por ejemplo, plantas terrestres , la mayoría de las algas , muchos invertebrados ). [4] [5]
Contenido genético y cromosómico
Como todas las células, las células somáticas contienen ADN dispuesto en cromosomas . Si una célula somática contiene cromosomas dispuestos en pares, se denomina diploide y el organismo se denomina organismo diploide. (Los gametos de los organismos diploides contienen solo cromosomas no apareados y se denominan haploides ). Cada par de cromosomas comprende un cromosoma heredado del padre y otro heredado de la madre. Por ejemplo, en los seres humanos, las células somáticas contienen 46 cromosomas organizados en 23 pares. Por el contrario, los gametos de organismos diploides contienen solo la mitad de los cromosomas. En los seres humanos, se trata de 23 cromosomas no apareados. Cuando dos gametos (es decir, un espermatozoide y un óvulo) se encuentran durante la concepción, se fusionan creando un cigoto . Debido a la fusión de los dos gametos, un cigoto humano contiene 46 cromosomas (es decir, 23 pares).
Sin embargo, un gran número de especies tienen los cromosomas en sus células somáticas dispuestos en cuatro (" tetraploide ") o incluso en seis (" hexaploide "). Por lo tanto, pueden tener células de línea germinal diploides o incluso triploides. Un ejemplo de esto es la especie moderna de trigo cultivada , Triticum aestivum L. , una especie hexaploide cuyas células somáticas contienen seis copias de cada cromátida .
La frecuencia de mutaciones espontáneas es significativamente menor en las células germinales masculinas avanzadas que en los tipos de células somáticas del mismo individuo. [6] Las células germinales femeninas también muestran una frecuencia de mutación menor que la de las células somáticas correspondientes y similar a la de las células germinales masculinas. [7] Estos hallazgos parecen reflejar el empleo de mecanismos más efectivos para limitar la aparición inicial de mutaciones espontáneas en las células germinales que en las células somáticas. Es probable que dichos mecanismos incluyan niveles elevados de enzimas reparadoras del ADN que mejoran la mayoría de los daños del ADN potencialmente mutagénicos . [7]
Clonación
En los últimos años, se ha desarrollado en mamíferos la técnica de clonar organismos completos, lo que permite la producción de clones genéticos casi idénticos de un animal. Un método para hacer esto se llama " transferencia nuclear de células somáticas " e implica extraer el núcleo de una célula somática, generalmente una célula de la piel. Este núcleo contiene toda la información genética necesaria para producir el organismo del que se extrajo. Este núcleo se inyecta luego en un óvulo de la misma especie al que se le ha extraído su propio material genético. Ya no es necesario fertilizar el óvulo porque contiene la cantidad correcta de material genético (un número diploide de cromosomas ). En teoría, el óvulo puede implantarse en el útero de un animal de la misma especie y dejar que se desarrolle. El animal resultante será un clon casi genéticamente idéntico al animal del que se tomó el núcleo. La única diferencia es causada por cualquier ADN mitocondrial retenido en el óvulo, que es diferente de la célula que donó el núcleo. En la práctica, esta técnica ha sido problemática hasta ahora, aunque ha habido algunos éxitos de alto perfil, como Dolly the Sheep y, más recientemente, Snuppy , el primer perro clonado . También se han recolectado células somáticas en la práctica de la crioconservación de los recursos zoogenéticos como medio de conservar el material genético animal, incluida la clonación del ganado. [ cita requerida ]
Modificaciones genéticas
El desarrollo de la biotecnología ha permitido la manipulación genética de células somáticas, ya sea para el modelado de enfermedades crónicas o para la prevención de malestar. [8] [9]
La ingeniería genética de células somáticas ha dado lugar a algunas controversias [ cita requerida ] , aunque la Cumbre Internacional sobre Edición de Gen humanos ha publicado una declaración en apoyo de la modificación genética de células somáticas, ya que las modificaciones de las mismas no se transmiten a la descendencia. [10]
Ver también
- Recuento de células somáticas
- Lista de trastornos del desarrollo biológico
Referencias
- ↑ a b Campbell, Neil A .; Reece, Jane B .; Urry, Lisa A .; Cain, Michael L .; Wasserman, Steven A .; Minorsky, Peter V .; Jackson, Robert B. (2009). Biología (9ª ed.). pag. 229 . ISBN 978-0-8053-6844-4.
- ^ Chernis, PJ (1985). "Análisis petrográficos de muestras de conductividad térmica especial URL-2 y URL-6" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Hallmann A (2011). "Evolución del desarrollo reproductivo en las algas volvocinas" . Sexo. Plant Reprod . 24 (2): 97-112. doi : 10.1007 / s00497-010-0158-4 . PMC 3098969 . PMID 21174128 .
- ^ Evolución de Ridley M (2004), 3ª edición. Blackwell Publishing, pág. 29-297.
- ^ Niklas, KJ (2014) Los orígenes evolutivos y de desarrollo de la multicelularidad .
- ^ Walter CA, Intano GW, McCarrey JR, McMahan CA, Walter RB (1998). "La frecuencia de mutaciones disminuye durante la espermatogénesis en ratones jóvenes pero aumenta en ratones viejos" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 95 (17): 10015–9. Código bibliográfico : 1998PNAS ... 9510015W . doi : 10.1073 / pnas.95.17.10015 . PMC 21453 . PMID 9707592 .
- ^ a b Murphey P, McLean DJ, McMahan CA, Walter CA, McCarrey JR (2013). "Integridad genética mejorada en células germinales de ratón" . Biol. Reprod . 88 (1): 6. doi : 10.1095 / biolreprod.112.103481 . PMC 4434944 . PMID 23153565 .
- ^ "La edición del genoma somático con CRISPR / Cas9 genera y corrige una enfermedad metabólica" . Consultado el 5 de julio de 2018 .
- ^ "NIH compromete $ 190 millones para herramientas de edición de genes somáticos / investigación tecnológica" . Consultado el 5 de julio de 2018 .
- ^ "¿Por qué tratar la edición de genes de manera diferente en dos tipos de células humanas?" . Consultado el 5 de julio de 2018 .