Mecanismos celulares de desarrollo 4 - Vías de señalización
Summary
TLDREl guion de la charla se centra en las vías de señalización celular y su importancia en el desarrollo celular. Se discuten diferentes tipos de señalización, como la yoox táctica, la morfógena y las señales de matriz extracelular, y cómo estas interacciones son esenciales para la diferenciación celular, la migración y la muerte celular. Se mencionan ejemplos específicos, como la señalización de Notch y Hedgehog, y se enfatiza la coordinación entre estas vías para el desarrollo orgánico. Se recomienda ver videos adicionales para una comprensión más profunda de estos conceptos fundamentales en el desarrollo biológico.
Takeaways
- 🧬 La señalización celular es fundamental en el desarrollo y diferenciación de las células, y puede ser directa o indirecta a través de factores secretados.
- 🔗 Existen diferentes tipos de vías de señalización celular, como la señalización yoox táctica y la señalización a distancia, que involucran receptores y factores de transcripción.
- 🔄 La señalización celular es modulada por la matriz extracelular, con elementos como las cadenas y las integrinas que participan en la transmisión de señales.
- 🌐 Los mecanismos de señalización incluyen la unión de ligandos a receptores, la activación de cascadas de fosforilación y la modificación de la cromatina para mantener la expresión de genes.
- 🛡️ La señalización de Notch es crucial en el desarrollo del sistema nervioso y en la determinación celular, donde la unión de Delta y Notch desencadena la activación de genes.
- 🦴 La señalización por la matriz extracelular, como las integrinas y cadherinas, es esencial para la activación de vías de transducción de señales y la adhesión celular.
- 🌱 Los factores de morfogenéticos, como los BMP, participan en la diferenciación y el desarrollo de estructuras como la placa óptica y la placa neural.
- 🔪 La muerte celular programada, o apoptosis, es regulada por señales y es fundamental en el desarrollo, como en la eliminación del tejido interdigital.
- 🔄 Las señales auto estimuladas mantienen el estado diferenciado de las células, donde un factor de transcripción puede auto estimular su producción y mantener su actividad.
- 🔗 Los bucles de señalización entre células vecinas son importantes para mantener la identidad y diferenciación de las células en el desarrollo.
- 📈 La determinación celular a un destino específico es un proceso gradual que puede ser revertido en la especificación temprana y se vuelve irreversible en la determinación posterior.
Q & A
¿Qué son las vías de señalización celular y cuál es su importancia en el desarrollo celular?
-Las vías de señalización celular son métodos por los cuales las células se comunican entre sí, y son fundamentales en el desarrollo celular, ya que determinan la diferenciación, la migración, la división y la muerte de las células.
¿Cuáles son las dos vías de señalización celular que involucran contacto directo entre células?
-Las dos vías de señalización celular que implican contacto directo son la señalización yox táctica y la señalización de cadena.
¿Qué es la señalización yox táctica y cómo funciona?
-La señalización yox táctica es un tipo de comunicación celular que ocurre entre células en contacto. La célula emisora tiene una proteína llamada delta que se une a una proteína transmembrana en la célula receptora llamada noche, lo que activa la señalización intracelular y lleva a la activación de genes específicos.
¿Qué son las proteínas de la matriz extracelular y cómo participan en la señalización celular?
-Las proteínas de la matriz extracelular, como las integrinas y cadherinas, son receptores de superficie que interactúan con moléculas como la fibronectina y carolina, y pueden activar vías de señalización que afectan la transducción de señales y la adhesión celular.
¿Cómo se describe el mecanismo de señalización por la vía de los factores de crecimiento fibroblastos (FGF)?
-La vía de los factores de crecimiento fibroblastos (FGF) es una ruta de señalización que involucra la activación de receptores por ligandos como FGF8, lo que induce la señalización intracelular y la activación de factores de transcripción, lo que a su vez regula la expresión de genes relacionados con procesos de desarrollo como el crecimiento del cartílago.
¿Qué es la señalización por el factor de morfología genética de hueso (BMP) y cuál es su función en el desarrollo?
-La señalización por BMP es una ruta importante en el desarrollo que regula la diferenciación y el desarrollo de tejidos y órganos. Los factores BMP activan una vía de señalización que fosforila factores de transcripción, lo que conduce a la activación o inactivación de genes específicos.
¿Cómo se describe la función de las proteínas de la familia de Hedgehog en el desarrollo?
-Las proteínas de la familia de Hedgehog son esenciales en el desarrollo, ya que participan en la determinación de la polaridad y la especificación de tejidos. Ejemplos de estos incluyen la proteína Sonic Hedgehog, que regula la formación de estructuras como la placa óptica y la placa neural.
¿Qué es la apoptosis y cómo está relacionada con la señalización celular?
-La apoptosis es la muerte celular programada, una proceso regulado por señalización celular. Las señales de apoptosis le indican a las células cuando deben morir, lo cual es fundamental para el desarrollo y la mantención de la homeostasis en el organismo.
¿Cómo se mantiene el estado diferenciado de una célula y cuál es el papel de las señales auto estimulantes en este proceso?
-El estado diferenciado de una célula se mantiene de manera activa a través de la producción de factores de transcripción auto estimulantes. Estas señales auto estimulantes mantienen la expresión de genes específicos, asegurando que la célula mantenga su identidad y función diferenciada.
¿Qué son los bucles de señalización paracrina y cómo participan en la diferenciación y mantenimiento de las células?
-Los bucles de señalización paracrina son procesos en los que una célula secreta un factor que estimula a sus vecinas a secretar el mismo o un factor relacionado, lo que mantiene una cascada de señalización y ayuda a mantener la identidad y diferenciación de las células en un tejido.
¿Cómo se describe la determinación de una célula a un destino celular y cuál es su importancia en el desarrollo?
-La determinación de una célula a un destino celular es un proceso gradual que puede ser revertido en la especificación inicial y se vuelve irreversible en la determinación posterior. Es fundamental en el desarrollo, ya que las señales recibidas por las células determinan su crecimiento, división, diferenciación, migración y muerte.
Outlines
🔬 Vías de señalización celular y su importancia en el desarrollo
El primer párrafo aborda el tema de las vías de señalización celular, destacando su diversidad y cómo estas permiten la comunicación entre células. Se mencionan diferentes tipos de vías, como las yoox tácticas y las que involucran la matriz extracelular, y se describen mecanismos específicos de señalización, como la unión de delta con noche y la activación de genes en respuesta a estas señales. También se tocan las implicaciones de estas vías en el desarrollo del sistema nervioso y la regulación de la proliferación celular.
🌟 Comprender la señalización celular y su impacto en el desarrollo
El segundo párrafo se enfoca en cómo la señalización celular influye en el desarrollo y la diferenciación de las células. Se discuten los mecanismos de señalización a través de receptores, adaptadores y cascadas de fosforilación, ejemplificados con la ruta de los factores de crecimiento de fibroblastos (FGF) y su papel en la formación del cartílago. Además, se exploran otras rutas de señalización, como las de Efe Beta y los factores de morfogenéticos óseos (BMP), y su relevancia en la polaridad y formación de estructuras durante el desarrollo.
🛠 Procesos de desarrollo y la señalización de muerte celular programada
El tercer párrafo examina la interacción entre la señalización celular y los procesos de desarrollo, incluyendo la muerte celular programada o apoptosis. Se describe cómo las señales de muerte celular son esenciales en la determinación del desarrollo normal, como en la formación de estructuras como el sistema nervioso y la eliminación del tejido interdigital. También se discute cómo la regulación de la apoptosis es crucial para prevenir el sobrecrecimiento de tejidos y mantener la forma y función de los órganos.
🔄 Mantenimiento del estado diferenciado y la comunicación intercelular
El último párrafo resalta la importancia de la comunicación intercelular y la señalización auto-activadora en el mantenimiento del estado diferenciado de las células. Se explica cómo las señales auto-estimulantes y los bucles de señalización entre células vecinas contribuyen a la identidad y diferenciación celular. Además, se sugiere la visualización de recursos adicionales para una comprensión más profunda de las vías de señalización mencionadas y su papel en el desarrollo.
Mindmap
Keywords
💡Señalización celular
💡Células inductoras
💡Proteiínas transmembrana
💡Factores de crecimiento
💡Matriz extracelular
💡Transcripción de genes
💡Apoptosis
💡Morfógeno
💡Factores de transcripción
💡Desarrollo embrionario
Highlights
La charla termina con una discusión sobre las vías de señalización en las islas y cómo transmitir la señal en respuesta a la inducción.
Se mencionan diferentes tipos de vías de señalización celular, incluyendo señalización yoox tácticas y la vida de noche y delta.
Se describen las vías de señalización paraclíntica, donde una célula secreta un factor y otra célula recibe esa señal a través de receptores.
Se discute cómo las señales difunden de una célula a otra y se relacionan con receptores y rutas genéticas como efg, tgf-beta, entre otras.
Se destaca la modulación de estos mecanismos por la matriz extracelular y componentes como las cadenas y las integrinas.
La señalización yoox táctica es relevante en el desarrollo del sistema nervioso, con la unión de delta y noche desencadenando la activación de genes.
Se abordan las vías de señalización por matriz extracelular, involucrando integrinas y cadherinas, y su rol en la activación de rutas de señalización.
Se describe cómo las moléculas de adhesión celular, como fibronectina, pueden activar señales que afectan la morfología y el desarrollo.
Se menciona el mecanismo de señalización simple pero complejo, donde una célula produce un inductor que se difunde y es recibido por receptores en células competentes.
Se destaca la importancia de la señalización en la diferenciación celular y la activación de factores de transcripción que regulan la expresión génica.
Se discuten las rutas de señalización de los factores de crecimiento de fibroblastos, como efe gf 8, y su impacto en el desarrollo del cartílago.
Se presenta la familia de proteínas efe beta y su rol en la transducción de señales que afectan la expresión génica y el desarrollo.
Se describe la vida de los bmp y su participación en la morfogenética ósea, así como su descubrimiento y su papel en la activación de genes.
Se menciona la guía de doblemente, un receptor y cascada de señalización que altera la transcripción y es fundamental en la polaridad de los segmentos.
Se discute cómo las señales de señalización actúan de manera coordinada y su importancia en el desarrollo craneal del embrión.
Se destaca la importancia de la señalización en la muerte celular programada, que es crucial en el desarrollo y la formación de estructuras como las manos y los pies.
Se menciona el papel de las señales auto estimuladas en la mantención del estado diferenciado de las células y la activación de factores de transcripción.
Se describen los bucles de señalización para crinós, donde células vecinas mantienen su identidad y diferenciación a través de la señalización.
Se resume que la determinación de una célula a un destino celular es un proceso gradual y se puede ser autónoma o regulada por la señalización celular.
Se recomienda ver videos de Michael Barresi y otros recursos para entender mejor cómo funcionan las vías de señalización mencionadas en la charla.
Transcripts
vamos a entrar entonces en la última
parte de esta charla que tiene que ver
con las vías de señalización y cuáles
son esas vías de señalización que
existen en las islas
cómo transmitir la señal
la respuesta a la inducción son las vías
de señalización celular hay distintos
tipos de vía de señalización celular y
hablamos de algunas de ellas que tienen
que ver con células que se ponen en
contacto sabemos las cadenas y hay vías
de señalización que llamamos bien su
señalización yoox tácticas como la vida
de noche y delta es decir células que
están en contacto entre la célula
inductora y la célula que responde hay
otras vías que ocurren de manera para
clint a ocurren a distancia una célula
secreta a un factor y esta otra célula
recibe esa señal tiene receptores para
esa señal esta señal difunde de una
célula hacia la otra y éstas
generalmente tienen que ver con
receptores estilos inclinas hacia
distintas vías efe gf tgf-beta
doblemente genéticos que funcionan de
esta manera y algunos de estos
mecanismos muchas veces están modulados
por la matriz extracelular
para
utilización de estas señales para que
nash como las cadenas y las integrinas
de las cuales ya estuvimos hablar
entonces estos son distintos mecanismos
de transmitir señales entre sí los
mecanismos que tienen que ver con la
interacción industria
vamos a hablar normalmente de algo
la señalización yoox tacna la vía desde
el está noche si las adyacentes una
célula que emite una señal una célula
que recibe esa señal la ciudad que emite
la señal tiene una proteína que llamamos
delta que se une a otra proteína
transmembrana en la célula receptora que
la proteína noche cuando esta unión
ocurre
se activa el clivaje de la fracción
citoplasma de noche por una proteasa
este fragmento es desplazado al núcleo
donde desplaza a un represor que está
bloqueando
la transcripción de algunas células y al
desplazar este represor hace que se
active la transcripción de los genes
sensibles a noche la señal entonces es
delta el receptor es noche que se activa
con la unión va al núcleo eliminó un
represor y así prende un set de genes y
este es un mecanismo relevante en el
desarrollo del sistema nervioso por
ejemplo
otra vía de señalización también
proximal la vía de señalización por
matriz extracelular la que tiene que ver
con integrinas cadherina si proteínas de
la matriz extracelular que son proteínas
de superficie que están unidas por
ejemplo fibronectina
carolina etcétera moléculas de la matriz
extracelular
como la fibronectina que se puede unir a
integrinas y pueden activar vías de
otras vías de transducción de señales
que funcionan por fosforilación que son
las que vamos a ver más adelante
moléculas de adhesión celular y aquí
tenemos un receptor efe gf que es de
alguna manera inducido a través de ésta
señalización mediada por la matriz
extracelular pero vamos a hablar un
poquito entonces de las vías para
aquellas
la señalización para que tiene un
mecanismo muy sencillo y muy complejo a
la vez las moléculas sinde a todas las
interaccionan con receptores
una célula produce un inductor estas
moléculas inductoras son secretadas y
difunden
se activó un factor de
en las células que tienen receptores
reciben esta señal
estos receptores
translucen esa señal y esto activa
factores de transcripción que tras lo
que en el núcleo y que encienden
determinados genes
entonces qué es lo que hay hay una señal
inductora hay una molécula inductor hay
receptores en esta célula competente si
esta zona está próxima va a recibir una
gran cantidad de señal esta señal va
genera una señal intracelular van a ver
proteínas en este sitio plasma
modificado algunas de ellas van a ir al
núcleo van a encender algunos genes van
a fabricar proteínas en esta célula que
está más alejada recibe por difusión
mucho menos señal si bien tienen los
receptores la cantidad de señales es
menor no hay
y relocalización de esta señal
intracelular al núcleo no hay
transcripción no hay educción entonces
los mecanismos de estos funcionan a
través de receptores receptores de zinc
y nasas que cuando no se unen al ligando
primeriza ni stadim iniciación hace que
los dominios intracelulares activen su
capacidad de fosforila y sea auto
fosforita ni fosforila otras proteínas
que eran proteínas que estaban inactivas
estas proteínas inactivas fosforilada se
modifica se transforma y adquieren
nuevas propiedades en ese sitio plano
un modelo genérico entonces de una vida
del receptor tirosina kinasa tenemos un
ligando y en la unión de ese ligando la
alimentación de los receptores la auto
fosforilación de los receptores la unión
de adaptadores proteínas adaptadoras que
disparan una cascada de fosforilación
esta proteína fósforo y la otra que sube
de fosforita a otra que terminan con
alguna proteína modificada
que se
va al núcleo y allí un factor de
transcripción que estaba inactivo es
fosforilada y por este cambio
conformación al que ocurre según el adn
y activa o inhibe un gen hay cambios en
la transcripción se modula la
transcripción en respuesta a una señal
extracelular
hay distintas vías de transducción de
señales que funcionan de esta manera la
vía de los factores de crecimiento de
fibroblastos es una de ellas tienen que
ver con distintos elementos aquí vemos
efe gf 8 que se expresa en el mesodermo
xo mítico en electro del mo primario
etcétera que tienen que ver con
distintos
procesos por ejemplo las mutaciones del
receptor efe gf que activan de manera
prematura esta vía dan lugar son muy
importantes en el crecimiento del
cartílago y dan lugar a la terminación
temprana en el crecimiento del cartílago
y da lugar a una alteración
característica que es la displasia
de anato fábrica qué es
otra vía de este
efe beta una familia de proteínas con
más de 30 proteínas distintas distintos
ligando distintos receptores que pueden
demonizar esto da lugar a la
transducción de señales está también la
vida de los bmp los factores de morpho
genéticos de hueso se conocen con este
nombre porque de esa manera fueron
descubierto pues las puede ser viendo
participan en diversos procesos activan
una vía que fosforila directamente
factores de transcripción que entran al
núcleo que encienden genes
y esto es actual entonces como factores
de transcripción
la vida de hitchcock
esta proteína como receptor que cuando
según el hecho que entonces esto da
lugar a
cambios citó plásticos que nuevamente
terminan dando lugar a variaciones en la
expresión de genes en tres o fila gesto
que es fundamental en la polaridad de
los segmentos ocurren
de sophie las proteínas de estas
familias son y james cook son
importantes en la polaridad por ejemplo
en los miembros lo vamos a ver más
adelante en el desarrollo del sistema
nervioso la formación de vértebras en
varios procesos lo vamos a ver en las
siguientes clases
la guía de doblemente
fíjese usted es aquí un ligando un
receptor una cascada de transducción de
señales que termina alterando a la
transcripción
todas estas vías pueden ser red
y actuar de manera coordinada
la vía de señalización actúan demás
aquí vamos a ver qué es lo que sucede
con las cosas craneales en el embrión
después estamos formando el embrión de
pollo y se está formando entonces las
placas colas canales que van a dar lugar
a distintas regiones y vamos a ver aquí
la inducción de la placa bogotá
es decir la formación del oído medio
aquí tenemos la formación de la placa
laboral
la placa óptica que se va a formar acá y
aquí tenemos el yendo de armó el
mesodermo la noto córdoba y lo que es
electo de armó el negro héctor medina
fíjense ustedes que aquí lo que va a
ocurrir es que efe gf 8
es secretada en el endo de arm o faringe
y esa secreción de no darnos faringe o
induce
al mesodermo que es competente el
mesodermo adyacente a secretar efe gf 19
este efe gf 19
actúa como inductor sobre la
cara rural
y sobre la placa óptica induce
directamente a la placa óptica hacia su
diferenciación pero también induce a la
placa neural a secretar doblemente 8c y
a secretar efe gf 3 que éstos a su vez
actúan también como inductores sobre la
placa óptica la acción sinérgica
de ff 19 f 3 w en el de 8 ce sobre la
placa óptica hacen que se encienda el
factor de transcripción pax 2 que es un
elemento fundamental en la
diferenciación y en la formación de la
placa dórica entonces aquí ustedes están
viendo que distintas vías de
señalización la guía de efe gf la vía
doblemente están actuando de manera
conjunta en la determinación de este
proceso de desarrollo
también las vidas de
de señalización tienen que ver con la
muerte celular programa y esto es muy
relevante en el desarrollo en el
crecimiento neuronal en la formación de
pies y manos y por ejemplo la
eliminación del tejido interdigital en
la reducción del tejido mamario los
machos en la formación de la abertura
vaginal
en la
la reabsorción de la cola de la zona
y aquí hay señales para que veas que son
muy importantes son señales que están
pre programadas que dependen de la
activación de capas hacia la apoptosis
es la muerte celular programada es decir
una señal que le dice a otra célula
suicídate
y el bloque de la apoptosis por ejemplo
que depende de estas proteasa de las
tasas que son las caspasas caso la
caspasa 9 en un embrión normal
de redován aquí ustedes ven con la
capaza 9 normal hay un desarrollo del
sistema nervioso normal
el 1 pero nocaut para las caspasas 9
qué es lo que sucede no hay apoptosis en
el desarrollo del sistema neural y qué
es lo que sigue desarrollándose el
sistema nervioso hay un sobrecrecimiento
de neuronas que es letal y este embrión
no llega a término
entonces el bloqueo de la foto si
irrumpe un desarrollo normal los
procesos de decirle a una célula hasta
aquí llegaste este es el momento de que
tú te suicides sea cumpliste tu función
también son fundamentales y están
señalizados de una manera precisa en el
desarrollo
como se mantiene el estado diferente
bueno el estado diferenciado se mantiene
de manera activa y una señal activador a
que inicie la producción de un factor de
transcripción
que sea auto estimula este factor de
transcripción y esto sucede muy
frecuentemente tienen en sus propios
potenciadores sitios blanco para
reconocer la propia proteína que se
fabrica es el promotor del gen para el
factor de transcripción
produce la proteína y en uno de sus
potenciadores existen reconocimientos de
la propia proteína que va a producir
entonces más proteínas
proteínas sintetizada se estabilizan
entonces la cromatina para mantener el
gene accesible entonces algunas señales
estimulan a una modificación de la
cromatina que hace que este mecanismo se
mantenga de alguna manera abierto y
este círculo virtuoso se mantenga
hay señales auto queridas por ejemplo
hay un receptor que -según obligando a
este ligando estimula la transcripción
de un determinado factor este factor es
secretada y esta secreción actúa sobre
esta misma célula o sobre las células
vecinas para mantener esta cascada de
señalización y esto ocurre muchas veces
con células vecinas
es decir bucles para chrinos esta célula
secreta este factor que estimula a esta
célula ve a secretar este factor
sé que estimula esta célula para que
este ciclo se mantenga y de esta manera
estas dos islas mantienen identidades
distintas y se mantienen mutuamente se
mantienen diferenciadas mutuamente a
través de esta charla esta charla entre
células vecinas que le dicen yo soy tal
cosa vos mantenerte siendo tal otra mi
vecina yo soy tu vecina vos mantener
diciendo tal cosa me decís
bien
en resumen
la determinación de una célula a un
destino celular es un proceso gradual
la especificación es el primer paso que
puede ser revertido la determinación
posterior era irreversible existen dos
formas básicas de especificación
autónoma y regulada una es intrínseca
asociada a la segregación de morpho
genoa otra depende del contexto y está
más asociada a la señalización celular
pero como vemos la señalización y
comunicación intercelular es esencial
tanto para la migración celular como
para la diferenciación como el poder de
órganos génesis los procesos inductivos
dependen de esta comunicación entre
células adyacentes y las señales
recibidas determinan distintos distintos
distintos
destinos en el crecimiento división
diferenciación migración muerte etcétera
las distintas vías de señalización entre
celular entonces actúan coordinadamente
en el desarrollo de alguna manera
entonces este es el resumen y les
recomiendo muy fuertemente para esta
segunda parte final el vídeo de michael
barresi que está también en
en esta ubicación están los tutoriales
asociados al
virgen al desarrollo de gilbert donde
valve se habla de señalización y
morfogénesis con unos ejemplos muy
lindos y muy fáciles de seguir lo
recomiendo muy fuertemente y también les
recomiendo mirar otra serie de vídeos
del libro principios de desarrollo de
world party click y áreas que están en
esta ubicación de acá
y así ustedes tienen una serie de vídeos
que muestran de manera sencilla cada una
de las vías de señalización que nosotros
mencionamos muy rápidamente aquí la vía
de noche la vía de hedgehog la vía doble
de katelynas la vía de bmp de la vía de
efe gf les recomiendo muy fuertemente
también que los miren para entender
mejor cómo funcionan estas de
señalización porque las vamos a seguir
viendo a lo largo de lo que queda el
curso muchas gracias y cualquier
consulta estamos a las órdenes
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