Bases Nucleares e Moleculares de Diferenciação e Desenvolvimento de Genes

Bases Nucleares e Moleculares de Diferenciação e Desenvolvimento de Genes!

Bases Moleculares de Diferenciação e Desenvolvimento:

Sempre que ocorre o crescimento, ocorre aumento de massa, peso, etc. Número de células aumenta devido à divisão celular. Às vezes, as células crescem em tamanho e não se dividem e levam ao crescimento. A multiplicação simples de células produziria massas de células, mas não um organismo.

O conhecimento dos processos de desenvolvimento como crescimento e diferenciação é essencial para a compreensão dos eventos que levam à formação de um embrião ou feto. Quando o zigoto se divide, as células embrionárias geralmente permanecem totipotentes. Em outras palavras, toda célula embrionária é capaz de dar origem ao embrião e formar um novo organismo adulto. No entanto, gradualmente as células perdem essa capacidade e não permanecem mais totipotentes. Observando e observando, podemos ter uma ideia razoável de como uma célula produz um indivíduo inteiro.

Os tecidos se especializam, por exemplo, no cérebro, fígado, folhas, etc. O processo pelo qual as células embrionárias totipotentes são convertidas em células especializadas, constituindo e dando origem a tecidos específicos, é chamado de diferenciação. Quando as células embrionárias se dividem, após algum tempo, o potencial de desenvolvimento torna-se restrito e é chamado de determinação.

É o dogma da moderna biologia e genética que o núcleo da maioria das células somáticas dos organismos superiores, por mais diferenciada que seja a célula, contém cópias de todos os genes nucleares de um indivíduo. As células diferenciadoras iniciam novos conjuntos de proteínas ou perdem a capacidade de formar um conjunto de proteínas.

Quais são os fatores responsáveis ​​por tais mudanças? Considera-se que a diferenciação de jaulas em tipos diferentes durante o desenvolvimento de um organismo envolve a regulação da expressão de genes, em vez de algum outro mecanismo tal como mutação.

Sydney Brener (biólogo molecular britânico) diz que o problema básico da biologia do desenvolvimento é estudar os eventos e processos que ocorrem quando um embrião se desenvolve em adulto.

Poucas das últimas alterações embrionárias são observadas ao microscópio. Mas as mudanças no início do nível molecular são muito anteriores. Essas mudanças ocorrem muito antes do aparecimento de alterações morfológicas.

A diferenciação envolve processos como mitose, fusão celular, migração celular ou interações intercelulares. Todos esses processos funcionam independentemente uns dos outros. Uma coordenação e uma abordagem adequadas são necessárias para se conhecer o padrão definido de desenvolvimento.

Pode-se concluir que:

(i) Diferenciação e desenvolvimento não requerem mudanças permanentes maciças no DNA nuclear.

(ii) O processo envolve alterações auto-reforçantes no citoplasma e transcrição genética seletiva.

Base Nuclear e Molecular de Diferenciação e Desenvolvimento:

Plantas em oposição a animais são geralmente capazes de formar uma nova planta a partir de uma parte vegetativa. No entanto, agora é um fato estabelecido que células somáticas animais parcialmente diferenciadas são como células somáticas de plantas a este respeito. Robert Briggs e Thomas King mostraram que os núcleos das células das fases de blástula e gástrula de embriões de rã (Rana pipiens) quando transplantados em ovos enucleados podem produzir um embrião completo. A história do transplante nuclear (Fig. 6.67) é útil para determinar quando o núcleo de um tecido perde sua capacidade de gerar um desenvolvimento completo para a formação de um adulto.

Briggs e King usaram sapo de grama, Rana pipiens e sapo africano Xenopus para experimentos sofisticados. Eles removeram / destruíram os núcleos de rãs ou células de sapo e transplantaram núcleos frescos de células embrionárias e girinosas para ovos enucleados. Muitos embriões com núcleos recém-plantados desenvolvem-se em girinos normais (Fig. 6.67). Mas se os núcleos eram de células intestinais diferenciadas, os girinos não se desenvolveram. Descobriu-se que os núcleos dos primeiros estágios de clivagem (até 64 células) poderiam ser prontamente transplantados em ovos enucleados e eles normalmente se desenvolveriam em girinos e rãs.

Mas os núcleos dos últimos estágios geralmente fazem com que os embriões abortem. Nenhum tecido de rã adulto totalmente diferenciado pode ser usado para fazer rãs clonais. Isso mostra claramente que os núcleos passam por algumas mudanças durante a diferenciação. O processo de diferenciação é reversível nos estágios embrionários iniciais.

No entanto, nas plantas, mesmo as células maduras podem sofrer diferenciação para formar calos para elevar a planta inteira com sucesso. O principal processo de diferenciação é devido à atividade genética alterada. Essa mudança na atividade genética é causada principalmente por sua interação com o meio ambiente.

O ambiente imediato pode ser citoplasma. O citoplasma é ainda afetado por muitos parâmetros como temperatura, umidade, luz, interação célula-célula, etc. A modulação do gene e seu citoplasma é independente.