El tiempo lo es todo cuando se trata del desarrollo embrionario de divisiones pre-vértebras a lo largo del cuerpo de un embrión, según investigadores en Japón. Una nueva técnica de imagen en vivo en células de ratón sugiere un 'gen de reloj' específico Hes7, oscila enun retraso de tiempo para dar lugar a vértebras, columna vertebral y hueso occipital en vertebrados. La investigación, publicada en la revista Naturaleza , arroja luz sobre cómo se controla y cronometra la comunicación interna de las células en el desarrollo normal y qué compuestos están involucrados.
Durante el desarrollo embrionario, las células que formarán el nervio y el tejido conectivo se alinean y comienzan a expresar genes relevantes. El proceso ocurre con un ritmo regular y los biólogos del desarrollo lo conocen como el reloj de segmentación. Las estructuras repetitivas que se forman se encuentranel eje del cuerpo y dan lugar a vértebras y costillas.
El biólogo del desarrollo Ryoichiro Kageyama y sus colegas del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares iCeMS de la Universidad de Kyoto querían comprender la dinámica coordinada dentro de las células. Hasta ahora este proceso solo se ha estudiado en instantáneas: imágenes individuales de células pero nousando imágenes en vivo.
El equipo estableció un sistema para ver la dinámica de los genes del reloj célula por célula. Fusionaron una proteína fluorescente novedosa con Hes7 y pudieron observar cómo oscilaba dentro de cada célula dentro del tejido, observando el retraso de tiempo. Usando ratones quedesarrollado normalmente y otros en los que se pierde un regulador clave, Lfng, revelaron que hay un retraso de tiempo en el proceso de señalización que controla el desarrollo normal. Cuando falta Lfng del remitente de la señal, la dinámica dentro de las células no se sincroniza y si elel receptor no tiene Lfng, la dinámica se vuelve más pequeña. En ambos casos, el desarrollo se ve afectado. Se han encontrado mutaciones dentro del gen Lfng humano en casos de escoliosis congénita.
"Estoy interesado en la importancia de un retraso de tiempo 'adecuado' en las comunicaciones intercelulares, ni demasiado rápido, ni demasiado lento", dice Kageyama. "Esto es contra-intuitivo, ya que simplemente pensé que la comunicación rápida siempre fuelo mejor. Pero las imágenes en vivo que capturamos muestran un mecanismo de control de retraso de tiempo de las redes oscilatorias involucradas en las divisiones en desarrollo a lo largo del cuerpo de un embrión. Esto indica que la comunicación intercelular con el retraso de tiempo correcto es esencial para el desarrollo normal ".
La investigación arroja luz sobre cómo se controla y cronometra la comunicación dentro de las células, y aumenta la posibilidad de que los pequeños compuestos observados corrigiendo el mecanismo también puedan usarse para el tratamiento de algunas enfermedades congénitas. En términos más generales, esta idea de retraso-la sincronización controlada podría ser aplicable a otros fenómenos rítmicos vistos en varios otros contextos de la naturaleza, como las oscilaciones eléctricas y químicas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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