43.6B: Formación del Eje de Vertebrados
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A través de los patrones de expresión de diferentes genes, se establecen los tres ejes del cuerpo, ayudando en el desarrollo de tejidos y órganos.
- Describir la formación de ejes corporales en vertebrados
Puntos Clave
- A medida que un animal se desarrolla, debe organizar sus estructuras internas y externas de tal manera que se determinen correctamente los ejes anterior/posterior (adelante/atrás), dorsal/ventral (espalda/vientre) y lateral/medial (lateral/medio).
- Las proteínas que forman parte de la vía de señalización Wnt ayudan a determinar el eje anterior/posterior guiando los axones de la médula espinal en una dirección anterior/posterior.
- Junto con la proteína erizo sónico (Shh), Wnt determina el eje dorsal/ventral; los niveles de Wnt son más altos en la región dorsal y disminuyen hacia la región ventral, mientras que los niveles de Shh son más altos en la región ventral y disminuyen hacia la región dorsal.
Términos Clave
- dorsal: con respecto a, o concerniente al lado en el que se encuentra la columna vertebral, o el lado análogo de un invertebrado
- ventral: en la parte frontal del cuerpo humano, o la superficie correspondiente de un animal, generalmente la superficie inferior
- notocordio: una estructura flexible similar a una varita que forma el soporte principal del cuerpo en los cordados más bajos; una columna primitiva
- Vía de señalización Wnt: un grupo de vías de transducción de señales hechas de proteínas que pasan señales desde el exterior de una célula a través de los receptores de la superficie celular al interior de la célula
Formación del Eje de Vertebrados
Aun cuando se forman las capas germinales, la bola de células aún conserva su forma esférica. Sin embargo, los cuerpos de los animales tienen ejes lateral-medial (hacia el lado hacia la línea media), dorsal-ventral (hacia atrás hacia el vientre) y anterior-posterior (hacia el frente hacia atrás). A medida que el cuerpo se forma, debe desarrollarse de tal manera que las células, los tejidos y los órganos se organicen correctamente a lo largo de estos ejes.
¿Cómo se establecen estos? En uno de los experimentos más seminales jamás realizados en biología del desarrollo, Spemann y Mangold tomaron células dorsales de un embrión y las trasplantaron a la región del vientre de otro embrión. Encontraron que el embrión trasplantado tenía ahora dos notocordes: uno en el sitio dorsal de las células originales y otro en el sitio trasplantado. Esto sugiere que las células dorsales se programaron genéticamente para formar la notocorda y definir el eje dorsal-ventral. Desde entonces, los investigadores han identificado muchos genes que son responsables de la formación del eje. Las mutaciones en estos genes conducen a la pérdida de simetría requerida para el desarrollo del organismo. Muchos de estos genes están involucrados en la vía de señalización Wnt.
En el desarrollo embrionario temprano, la formación de los ejes del cuerpo primario es un paso crucial para establecer el plan corporal general de cada organismo en particular. La señalización Wnt puede estar implicada en la formación de los ejes anteroposterior y dorsoventral. La actividad de señalización de Wnt en el desarrollo antero-posterior se puede observar en varios organismos, incluyendo mamíferos, peces y ranas. La señalización Wnt también está involucrada en la formación del eje de partes específicas del cuerpo y sistemas de órganos que son parte del desarrollo posterior. En vertebrados, los gradientes de señalización morfogenética Sonic Hedgehog (Shh) y Wnt establecen el eje dorsoventral del sistema nervioso central durante el patrón axial del tubo neural. La señalización de Wnt alta establece la región dorsal, mientras que la señalización de Shh alta indica en la región ventral. Wnt también participa en la formación dorsal-ventral del sistema nervioso central a través de su participación en la guía axónica. Las proteínas Wnt guían los axones de la médula espinal en dirección antero-posterior. Wnt también participa en la formación del eje dorsal-ventral de las extremidades. Específicamente, WNT7a ayuda a producir el patrón dorsal de la extremidad en desarrollo.
Contribuciones y Atribuciones
- Colegio OpenStax, Biología. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44850/latest...ol11448/latest. Licencia: CC BY: Atribución
- Organogénesis. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Organogénesis. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- Capa germinal. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Germ_Layer%23Endoderm. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- ectodermo. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/ectoderm. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- mesodermo. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/mesoderm. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- organogénesis. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/organogénesis. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- endodermo. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/endoderm. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- placa neural. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/neural_plate. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- Colegio OpenStax, Organogénesis y Formación de Vertebrados. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44850/latest...e_43_06_01.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
- Mesodermo. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Mesoderm.png. Licencia: Dominio Público: No Conocido Derechos de Autor
- Colegio OpenStax, Biología. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44850/latest...ol11448/latest. Licencia: CC BY: Atribución
- Vía de señalización Wnt. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/WNT_SIG... xis_patterning. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- ventral. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/ventral. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- notocordio. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/notochord. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- Vía de señalización Wnt. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/WNT%20S... ling%20path. - Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- dorsal. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/dorsal. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- Colegio OpenStax, Organogénesis y Formación de Vertebrados. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44850/latest...e_43_06_01.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
- Mesodermo. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Mesoderm.png. Licencia: Dominio Público: No Conocido Derechos de Autor
- Colegio OpenStax, Organogénesis y Formación de Vertebrados. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44850/latest...e_43_06_03.jpg. Licencia: CC BY: Atribución