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ERC

SEGCLOCKDYN Resultado resumido

Project ID: 207634
Financiado con arreglo a: FP7-IDEAS-ERC
País: Alemania

El desarrollo de los vertebrados: un estudio del reloj biológico que rige la segmentación

Todos los animales que poseen columna vertebral —esto es, los vertebrados— poseen unas estructuras segmentadas repetidas, los somitas. La formación de dichos segmentos, denominada somitogénesis, se coordina mediante ondas de expresión génica a través de un oscilador genético que da lugar a un reloj biológico del desarrollo.
El desarrollo de los vertebrados: un estudio del reloj biológico que rige la segmentación
Los músculos y los huesos se formar a partir de sucesivos somitas. El reloj biológico responsable de la segmentación propicia el crecimiento del embrión y la formación sucesiva en paralelo de somitas.

Se cree que dicho reloj biológico es el encargado de determinar las fases temporales y la distancia entre los somitas a lo largo del eje corporal de los vertebrados. El proyecto financiado con fondos europeos SEGCLOCKDYN (Collective and cell-autonomous dynamics of the genetic oscillators of the segmentation clock in zebrafish somitogenesis) estudió el desarrollo de los somitas usando el pez cebra como organismo modelo.

Los investigadores del proyecto identificaron peces cebra mutantes que presentaban alteraciones en el periodo de su reloj biológico. Los análisis revelaron que la longitud de los somitas varía de manera proporcional a la duración del periodo. El estudio de la dinámica de este reloj llevó a diseñar una serie de peces cebra transgénicos con el fin de examinar las oscilaciones de células individuales.

Las células se sincronizaron con las adyacentes y ralentizaron su oscilación cuando se preparaban para generar nuevos somitas. Además, se observó que el periodo de somitogénesis se regulaba mediante cambios en las ondas de expresión génica.

Asimismo, se aplicaron simulaciones matemáticas y una teoría física de carácter analítico a los datos con el propósito de describir la dinámica morfológica y los mecanismos bioquímicos a escala microscópica en torno a este proceso. Esto contribuyó a que los investigadores previeran nuevos hallazgos relativos a diferentes niveles del desarrollo.

La formación de patrones tisulares y, en última instancia, su desarrollo organizado vienen determinados por el grado de tensión tanto dentro de las células individuales como en grandes conjuntos de células. Esto a su vez se rige por un programa codificado genéticamente. Los resultados derivados del proyecto SEGCLOCKDYN incrementan las posibilidades de que las oscilaciones genéticas sean un recurso muy extendido en la formación de patrones, la diferenciación y el desarrollo de embriones.

Información relacionada

Palabras clave

Desarrollo de los vertebrados, segmentación, somitas, oscilador genético, formación de patrones tisulares
Número de registro: 188512 / Última actualización el: 2016-09-09
Dominio: Biología, Medicina