INTRODUCCION A LA REGULARIZACION Y LA SEÑALIZACION MOLECULARES (EMBRIOLOGIA, LAGMAN)🧬
Summary
TLDREl script del video ofrece una introducción a la regulación y señalización molecular en el desarrollo embrionario, destacando el papel fundamental de los genomas y los genes en la formación de un individuo. Se explica cómo los genes, a través de la transcripción y traducción, regulan la expresión de otros y actúan como moléculas de señalización. Cubre temas como la estructura de la cromátida, la transcripción genética, el rol de los exones e intrones, y la importancia de factores de transcripción y la metalización del ADN. Además, explora la regulación de la expresión genética, la diferenciación celular y la señalización paracrina y yacrina, con un enfoque en factores de señalización clave como los morfogenéticos y los factores maestros de la embriogénesis.
Takeaways
- 🧬 Los genomas son la base del desarrollo embrionario y contienen toda la información codificada en genes, necesarios para la formación de un individuo.
- 🔑 Existen alrededor de 23,000 genes en el genoma humano, los cuales pueden dar origen a múltiples proteínas.
- 🌟 La transcripción genética es un proceso en el que los genes en forma de cromátida se transforman en ARN mensajero que luego se traduce en proteínas.
- 🧬📚 La cromátida puede estar en dos estados: heterocromático (inactivo) y eucromático (activo), lo que afecta la posibilidad de transcripción genética.
- 🌀 Los genes están compuestos por exones (que se traducen en proteínas) e intrones (que se eliminan durante la transcripción).
- 🔄 La región TR (no traducida) en el ARN mensajero incluye una secuencia para la adición de una cola polia que ayuda a estabilizar el ARN y permitir su salida del núcleo.
- 🔑📖 La región promotora es crucial para iniciar la transcripción, requiriendo la unión de factores de transcripción y la polimerasa para su activación.
- 🛡️ La metalización del ADN puede reprimir la transcripción, como ocurre en la inactivación del cromosoma X en las células femeninas.
- 🤝 La interacción entre células epiteliales y mesenquimatosas es fundamental para la diferenciación y el desarrollo de estructuras específicas.
- 📶 La señalización celular, incluyendo la paracrina y la yacrina, es esencial para la comunicación entre células y el desarrollo orgánico.
- 🌐 Las familias de factores de señalización como FGF, TGF-Beta, Wnt, y Hedgehog son claves en el desarrollo y la diferenciación de las células.
Q & A
¿Qué es un genoma y cuál es su importancia en el desarrollo embrionario?
-El genoma es el conjunto completo de material genético de un organismo y dirige todo el desarrollo embrionario. Contiene toda la información necesaria para la formación de un individuo, la cual está codificada en secuencias de ADN llamadas genes.
¿Cómo regulan las proteínas la expresión génica?
-Las proteínas regulan la expresión de otros genes actuando como moléculas de señalización. Estas proteínas pueden activar o inhibir la transcripción genética, controlando así qué genes se expresan en determinadas circunstancias.
¿Qué diferencia hay entre la eucromatina y la heterocromatina?
-La eucromatina es un estado de relajación o desenrollamiento de la cromatina que permite la transcripción genética. En contraste, la heterocromatina es un estado inactivo y condensado en el que no se puede dar la transcripción genética.
¿Cuál es la función de los exones e intrones en los genes?
-Los exones son las regiones de los genes que se transcriben en proteínas. Los intrones, aunque se transcriben inicialmente, son eliminados durante el proceso de splicing y no codifican para proteínas.
¿Qué es la metilación del ADN y cómo afecta la transcripción genética?
-La metilación del ADN implica la adición de grupos metilo a las bases de citosina en las regiones promotoras de los genes, lo que reprime la transcripción genética al impedir que se active la transcripción del ADN.
¿Qué son las isofomas de empalme y cómo se generan?
-Las isoformas de empalme son variantes de proteínas que se producen a partir de un mismo gen mediante un proceso llamado empalme alternativo. Este proceso permite que un gen produzca múltiples proteínas específicas para distintos tipos celulares.
¿Cuál es la importancia de las interacciones epitelio-mesénquima en la formación de órganos?
-Las interacciones epitelio-mesénquima son cruciales en la inducción y formación de órganos, ya que la inducción implica que un grupo de células induce cambios en el destino de otro grupo celular, lo que es esencial para la diferenciación celular y la formación de estructuras específicas.
¿Qué es la señalización paracrina y cómo funciona?
-La señalización paracrina es un tipo de comunicación celular en la que los factores de crecimiento o señales secretadas por una célula se unen a receptores en células cercanas, activando vías de transducción de señales que regulan la expresión genética.
¿Cómo se da la señalización yuxtacrina y cuáles son sus mecanismos?
-La señalización yuxtacrina ocurre cuando una proteína en la superficie de una célula interactúa con un receptor en una célula adyacente, o cuando las células secretan ligandos que interactúan con receptores en la matriz extracelular. También puede ocurrir a través de uniones gap que permiten el paso de moléculas pequeñas entre células.
¿Qué función tiene el gen Sonic Hedgehog (Shh) en la embriogénesis?
-El gen Sonic Hedgehog (Shh) es un gen maestro en la embriogénesis. Su producto, la proteína Shh, regula diversos procesos de desarrollo, como la fosforilación de receptores de transcripción, lo que permite la expresión de genes esenciales para el desarrollo embrionario.
Outlines
🧬 Introducción a la Genómica y Desarrollo Embrionario
El primer párrafo introduce el tema central del video, que es la regulación y señalización molecular en el desarrollo embrionario, enfocándose en la importancia de los genomas y cómo dirigen el desarrollo a través de la información contenida en el ADN. Se menciona que los genes, que son secuencias de ADN, codifican proteínas que a su vez regulan la expresión de otros genes y actúan como moléculas de señalización. El número de genes en el genoma humano es aproximadamente de 23,000, y se explica cómo un solo gen puede dar lugar a múltiples proteínas. El video también cubre la estructura de la cromátida, desde el nucleosoma hasta los estados de cromátida como heterocromatina e eucriromatina, y cómo estas afectan la transcripción genética.
🔬 Proceso de Transcripción y Expresión Genética
El segundo párrafo se enfoca en el proceso de transcripción genética, donde los genes contenidos en la cromátida se transcriben en ARN. Se describe la estructura de los genes, diferenciando entre exones y intrones, y cómo durante la transcripción los intrones son eliminados para formar el ARN mensajero. Se menciona el rol de las regiones TR y la importancia de la cola polialanina en la estabilización y exportación del ARN. Además, se destaca la función de la región promotora y los factores de transcripción en el inicio de la transcripción.
🔄 Regulación de la Expresion Genética y Metalización del ADN
Este párrafo explora diferentes mecanismos de regulación de la expresión genética, incluyendo la metalización del ADN que puede reprimir la transcripción. Se discute la inactivación del cromosoma X en las células femeninas y cómo esta puede influir en la expresión genética. También se menciona la importancia de la estabilización de los nucleosomas en el estado de heterocromatina para evitar la transcripción. Además, se introduce el concepto de ARN nuclear o ARN premens, que es el producto inicial de la transcripción que luego se procesa para eliminar los intrones y formar el ARN mensajero.
🌱 Interacciones Celulares y Señalización en el Desarrollo
El cuarto párrafo se centra en las interacciones entre células y tejidos durante el desarrollo, destacando la importancia de la inducción y la competencia en la formación de órganos como el hígado y el páncreas. Se describen las señalizaciones paracrinas y yac, y cómo estas juegan un papel crucial en la comunicación entre células y la regulación de la expresión genética. Se mencionan factores de señalización como los factores de crecimiento de fibroblastos (FGF), morfogenéticos, hedgehog y Wnt, que son fundamentales en el desarrollo y diferenciación de las células.
🛠 Vías de Señalización Clave en el Desarrollo Embrionario
El último párrafo cubre varias vías de señalización clave en el desarrollo embrionario, como la señalización Sonic hedgehog, la convergente y la extensiva, y la señalización Notch. Se explica cómo la señalización Sonic hedgehog regula la activación de receptores y factores de transcripción, y cómo la señalización Notch influye en la decisión celular a través de la interacción de ligandos y receptores. Se resalta la importancia de estas vías de señalización para el desarrollo y diferenciación de estructuras y órganos en el organismo.
Mindmap
Keywords
💡Genoma
💡Proteínas
💡Transcripción genética
💡Nucleosoma
💡Eucromatina y Heterochromatina
💡Exons y Introns
💡Splicing
💡Factores de transcripción
💡Metalización del ADN
💡Señalización celular
💡Gen maestro
Highlights
Introducción a la regulación y señalización molecular en la embriología.
El genoma humano dirige el desarrollo embrionario y contiene toda la información codificada en genes.
Existen alrededor de 23,000 genes en el genoma humano, con la capacidad de dar origen a múltiples proteínas.
La transcripción genética ocurre en el complejo de histonas y proteínas conocido como cromátida.
La cromátida puede estar en estado inactivo (heterocromático) o activo (eucromático), lo que afecta la transcripción.
La región genética está compuesta por exones y intrones, con una función diferencial en la traducción proteica.
La región TR es importante para la adición de una cola poli y la estabilización del ARN mensajero.
La región promotora es crucial para iniciar la transcripción y requiere factores de transcripción adicionales.
La metalización del ADN puede reprimir la transcripción genética.
La inactivación del cromosoma X es un ejemplo de metalización genética que afecta la expresión genética.
La estabilización de los nucleosomas en ADN firmemente enrollado impide la transcripción genética.
El ARN nuclear o ARN premens es el resultado de la transcripción inicial de un gen.
El proceso de splicing es esencial para la eliminación de intrones y la formación de proteínas.
Las isóformas de empalme son proteínas derivadas del mismo gen pero con funciones específicas.
La diferenciación celular y el desarrollo de órganos dependen de interacciones entre células y tejidos.
La señalización paracrina y yacrina son fundamentales para la comunicación celular y el desarrollo.
La familia del factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) es una de las cuatro familias clave en el desarrollo.
El Gen Sonic hedgehog es un gen maestro en la embriogénesis y afecta la regulación de patrones de desarrollo.
Las vías de señalización como Wnt, FGF, y Hedgehog son esenciales para el desarrollo y diferenciación celular.
La señalización Notch es un mecanismo de comunicación celular crucial para el desarrollo y diferenciación.
Transcripts
Hola buenos días buenas tardes buenas
noches eh Te agradezco mucho por haber
abierto el video el día de hoy voy a
empezar con el tema número uno del libro
de embriología de lman que es
introducción a La regulación y la
señalización moleculares voy a empezar
hablando de los genomas los genomas
dirigen todo el desarrollo embrionario y
contienen toda la información que se
necesita para la formación de una
persona o de un individuo no y toda esta
información va a estar codificada en el
ADN en secuencias denominadas genes que
van a codificar
proteínas las proteínas regulan la
expresión de otros genes y van a actuar
como moléculas de
señalización existen alrededor de 23,000
genes en el genoma humano y un gen puede
dar origen a muchas proteínas
pasamos a la transcripción
genética los genes van a estar
contenidos en un complejo de ADN y
proteínas a lo que se conoce como
cromátida todo esto es la cromátida su
unidad estructural de la cromática va a
ser el nucleosoma que vemos acá esto es
el
nucleosoma Qué es el nucleosoma el
nucleosoma va a ser complejo de
histonas este rosado que vemos aquí va a
ser el complejo de histonas y van a ser
envueltos por un octámero de proteínas y
140 bases de ADN este color verde van a
serer las 140 bases de ADN y varios
nucleosomas van a estar Unidos por
medios del ADN de enlace Este Amarillo
que vemos acá que es ADN de enlace
oomas la cromátida va a tener dos
estados un estado inactivo o
heterocromático y no se puede dar la
transcripción genética no y un estado de
relajación o desenrollamiento que se le
conoce como
eucromatina donde sí se puede dar la
transcripción
genética
[Música]
bien aquí podemos observar como antes
hablé a la cromátida en estado de
eucromatina o sea en estado de
relajación en estado
de desenrollamiento
[Música]
los genes que van a residir acá en el
ADN son dos regiones la región exon y la
región intron y se van a ir intercalando
exon un intron un exon 2 intron dos
hasta el tres exon un intron
3 los exones en los sexes los exones
pueden transcribirse en proteínas en
cambio los sintron sí pueden
transcribirse en proteínas
pero cuando van a pasar por el estado de
transcripcional van a eliminarse así
Mira hay exon pero aquí ya no hay indon
así
bien acá podemos identificar en el exom
un este sitio va a ser el inicio de la
Traducción y se va a identificar al
primer aminoácido es amarillo que vemos
acá es el primer aminoácido no y va a
dar inicio la traducción luego acá
tenemos a la región
TR esta región TR va a ser no tradu y va
a incluir una secuencia que va a ser
sitio de adición para la cola Poli a y
esta cola polia va a ayudar a
estabilizar al
ARN mensajero que le va a permitir salir
del núcleo y luego ser traducido en una
proteína no es muy
importante acá podemos ver a la región
promotora en la región promotora podos
entrar a la caja tata aquí como podemos
verle esta caj tata tiene que unirse a
la
polimerasa pero para unirse va a
requerir a los factores de transcripción
no son proteínas adicionales hay dos acá
podemos ver uno y 12 hay dos factores de
transcripción El tenemos al factor de
transcripción que tiene un dominio al
ADN no que es el más directo y un
dominio de
transactiva que activa o inh la
transcripción que se va a unir no que va
a activar a la secuencia potenciadora
que está acá en el intros esta secuencia
potenciadora va a controlar su
eficiencia y velocidad de la
transcripción no como activa también
puede inhibir y cuando inhibe se va a
considerar O se va a llamar
silenciadora pasamos a la metalización
del
ADN que va a reprimir la
transcripción la metalización de las
bases de la citosina en las regiones
promotoras de los genes va a impedir la
transcripción O sea no va a haber
transcripción genética ni transcripción
de ADN en Qué puede pasar estos casos
uno de los cromosomas más X en cada
célula de la mujer se inactiva se llama
esto inactivación del cromosoma X en
esto se puede dar también en cada célula
puede mantener su estado característico
físico o sea no va a sufrir activación o
transformación se va a mantener y Esto
va a reprimir la transcripción luego
tenemos la metalización genética que
solo se va expresar en un gen ya sea de
la la madre o ya sea del padre y esto
también va a reprimir no Y tenemos
también a la
estabilización de los nucleosomas a un
ADN firmemente enrollado Qué pasa aquí
que está en este estado en estado de
heterocromatina y como está así
firmemente enrollado no se va a poder
dar la transcripción genética No
eso bien Ahora vamos a hablar de otros
reguladores de la expresión genética no
la transcripción inicial de un gen se
denomina ARN nuclear o ARN premens pero
el nuclear es más largo y tiene
espliceosomas vale acá podemos observar
lo que les dije anteriormente no acá se
eliminan los intrones
miren solo ya hay exón exón exón se
eliminan los hrones y este proceso se le
llama emp palme alternativo o
splicing Vale y las proteínas que van a
derivar de un mismo Gen acá podemos ver
este es el Gen que va a poder liberar o
sea se va poder transformar en diversos
proteínas
no y estas proteínas que van a derivar
de un mismo Gen se van a denominar isof
formas de
Empalme vale Y van a conferir a
distintas células la oportunidad de usar
el mismo Gen para producir proteínas
específicas de su tipo
celular o sea de un mismo Gen se van
poder producir distintas proteínas y
estas proteínas van a poder seguir
produciéndose gracias al mismo Gen no un
ejemplo de esto es el
wt1 que tienen distintas funciones en el
desarrollo gadal y
renal después de que se sintetiza o se
traduce esto incluso pueden sufrir las
proteínas modificación
postraduccionales que van a afectar a su
función por ejemplo pueden ser más
cortas o pueden activarse o pueden
requerir
fosforilación
no inducción y formación de los
órganos Esto se debe la formación de los
órganos se debe a interacciones entre
las células y los tejidos aquí no
podemos observar a las células
epiteliales no que conforman el epitelio
que se encuentran unidas entre sí
formando tubos o láminas no así muy
alineadas Y tenemos a las células
mesenquimatosas que tienen un aspecto
fibroblástico y se encuentran diversas
en las matrices
extracelulares aquí
tenemos dos partes muy importantes una
es la
inducción la inducción es un grupo de
células o de tejidos que va a hacer que
se cambie el destino de otro grupo
similar dándole señales Y tenemos a la
competencia que va a ser la capacidad de
respuesta de este grupo que ha sido
inducido no las interacciones epitelio
mesenquima de las células epiteliales y
mesenquimatosos son un ejemplo de hígado
o del páncreas
si bien la inducción es el primer paso
que se da la
intercomunicación como pueden ver acá
flechitas para la derecha para la
izquierda ver que es la
intercomunicación entre ambos tejidos o
tipos de células resulta esencial para
que la diferenciación continúe y para
formar una estructura
específica señalización
celular la señalización entre células
resulta muy importante para la inducción
de lo que hablamos más antes es muy
importante Ya que va a mantener la
comunicación la intercomunicación entre
estas células hay dos señalización muy
importantes la señalización paracrina y
la señalización justac crina vamos a
hablar ahora de la señalización
paracrina que se da por medio de vías de
transducción de Señales Qué pasa aquí
pasa
que los factores para inos acá se van a
unir a un ligando Y estos van a activar
al complejo de receptor el complejo de
receptor va a tener tres dominios un
dominio sabemos que este azul es la
membrana celular el complejo de receptor
va a tener tres dominios El dominio
extracelular que va a ser este El
dominio transmembrana y El dominio
citoplasmático el de Esto va a ser una
activación que va a ser el desarrollo de
la actividad
enzimática acá y se va a activar la
proteína miren se activa la proteína y
este complejo proteico
activado va a poder activar al factor de
transcripción para que regule la
expresión
genética
pasamos a la señalización
yac esta está mediada de igual modo por
las vías de transducción de Señales pero
no va a recurrir a factores difusibles
como es la señalización paracrina
no va a tener tres mecanismos por los
cuales la señalización yuxtacrina se da
uno tenemos cuando una proteína que está
en la superficie celular va a
interactuar con un receptor en una
célula que va a estar adyacente a ella y
este se llama
vía Tenemos también cuando la célula va
a secretar los ligandos no hacia la
matriz extracelular va a interactuar con
otros receptores que la mayoría de veces
van a ser moléculas Grandes como lo son
los colágenos el los proteoglucanos y
las glucoproteínas
por último tenemos a las uniones
Gap que son conductos ubicados entre
células en los cuales a través se pueden
pasar moléculas pequeñas no iones No
aquí
tenemos estos tres mecanismos por los
cuales ocurre la cineal iaci
yuxtacrina factores de señalización
porcinas gdf sus hijas estos van a
actuar como ol diganos y van a existir
cuatro familias importantes en cuyos
miembros se utilizan de forma repetida
para regular el desarrollo y la
diferenciación de losan Qué significa
esto que van a tener mucho en común y
van a poder reutilizar sus componentes
no las cuatro familias Tenemos aquí a la
familia del factor de crecimientos de
fibroblastos por sus siglas
fgf en la actualidad se han identificado
cerca de dos docenas de fibroblastos que
son capaces de producir cientos de
isoformas proteicas mediante el
[Música]
ARN estas proteínas a su vez codifican y
activan una serie de receptores de
cinasas de tiroxina por sus siglas
fgfr Tenemos también a la super familia
del t F Beta que cuenta con más de 30
miembros acá podemos encontrar a la
proteína morfogenética os esto es muy
importante la van a ver en los
siguientes temas tenemos a la mif que es
la hormona antim eriana que son muy
importantes para la formación de la
matriz
extracelular y la ramificación epitelial
podemos mencionar los pulmones riñones y
glándulas
salivales tenemos Al
hedgehog que está implicado en una en un
gran variedad de eventos del desarrollo
también lo van a escuchar mucho a lo
largo de él que vamos avanzando en los
temas y las proteínas
wnt que existen 15 genes y estas
proteínas van a estar implicadas en La
regulación de los patrones de las idades
superiores inferiores el desarrollo del
cerebro medio la diferenciación de los
somitas y el sistema
urogenital vías de señalización clave
para el desarrollo vamos a hablar del
Gen maestro de la embriogénesis que es
el Gen Sonic hed H acá tenemos dos
ejemplos acá cuando no interviene Sonic
hc Qué pasa el receptor Pet va a inhibir
la acción de inhibidora del receptor smo
el cual no va a poder fosforilar lo par
no va a poder fosforilar los receptores
de transcripción del complejo
G Pero qué pasa cuando Sonic hg hop
interviene Sonic hedgehog va a poder
unirse a la al receptor patet y a la
membrana plasmática y este va a poder a
va a poder inhibir la acción inhibidora
del receptor smot el cual va a poder
fosforilar los complejos gd pero todo
esto va a suceder gracias a los iones de
colesterol y para su completa función va
a necesitar al ácido
vía de señalización planar vía de
extensión
convergente Este es el proceso por el
cual un tejido se elonga acá podemos ver
o se
estrecha Qué pasa aquí acá tenemos a
cuatro proteínas tenemos a la
bnt tenemos que es que se bu a su
receptor que es otra proteína que es la
FR tenemos a la y el
B estos van a actuar directamente en dis
blink bueno la wnt y la cente
directamente en cambio e la Bank y la FZ
van a actuar primero en otras proteínas
que son la dg y la FX Y estos después
también van a actuar a la proteína
disp esta proteína va a tener una
regulación positiva en las otras
proteínas
enzimáticas en esta proteína enzimática
que es
rho y en la proteína enzimática
rc y estos dos van a ser muy importantes
para cambios en el
citoesqueleto y también a factores de
transcripción y gracias a Esto va a ser
que el ido se va a poder elongar o
estrechar otra vía de señalización en la
vía noche Qué pasa aquí este azul que
vemos aquí es la membrana plasmática
como les dije acá se va a encontrar los
receptores
notch no estos receptores much se van a
unir a un ligando de la familia
dsl que va a estar localizado en otra
célula aquí tenemos otra célula
subyacente no Entonces los ligandos d sl
y los receptores notch se van a
unir cuando se unen van a producir el
truncamiento extracelular de la no que
se conoce como nex o sea se rompe Por
así decirlo se rompe y Esto va a generar
una una proteólisis y un dominio
intracelular de la proteína noch O sea
que va a estar hacia dentro y a la
proteína noche y esto se le va a conocer
o sea viaja hacia el interior de la
célula Una vez que se produce esta
proteólisis
este notch se va a convertir en ini
nd cuando va a ir hacia el interior de
la célula no y Esto va translocación
directa al núcleo o sea va al
núcleo donde se va a unir a represores
de la transcripción y va a eliminar la
actividad inhibidora de los genes
blancos distales de la vía que se
encuentra
aquí eso sería en resumen no
laa y con eso
terminamos graci por ver el vídeo si les
gustó les agradecería un montón si se
suscriben y le dan like y eso que tengan
un maravilloso día
gracias
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