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    Desvelando los misterios de la división celular en embriones con fotografía time-lapse
    Imágenes en vivo revelan el comportamiento dinámico de los cromosomas y las MT en óvulos fertilizados con medaka. Crédito:Comunicaciones de la naturaleza (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45251-w

    El comienzo de la vida está envuelto en un velo de misterio. Si bien la intrincada dinámica de la mitosis está bien estudiada en las llamadas células somáticas (las células que tienen una función especializada, como las células de la piel y los músculos), sigue siendo difícil de alcanzar en las primeras células de nuestro cuerpo, las células embrionarias. La mitosis embrionaria es muy difícil de estudiar en vertebrados, ya que los análisis funcionales vivos y las imágenes de embriones experimentales son técnicamente limitados, lo que dificulta el seguimiento de las células durante la embriogénesis.



    Sin embargo, investigadores de la Unidad de Dinámica de la División Celular del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) han publicado un artículo en Nature Communications. , junto con los profesores Toshiya Nishimura de la Universidad de Hokkaido (anteriormente en la Universidad de Nagoya), Minoru Tanaka de la Universidad de Nagoya, Satoshi Ansai de la Universidad de Tohoku (actualmente en la Universidad de Kyoto) y Masato T. Kanemaki del Instituto Nacional de Genética.

    El estudio da los primeros pasos importantes para responder preguntas sobre la mitosis embrionaria, gracias a una combinación de nuevas técnicas de imagen, tecnología de edición del genoma CRISPR/Cas9, un moderno sistema de eliminación de proteínas y medaka, o pez de arroz japonés (Oryzias latipes). /P>

    Los timelapses que han producido ayudan a responder preguntas fundamentales sobre el intrincado proceso de división equitativa de los cromosomas durante la mitosis embrionaria y, simultáneamente, trazan la próxima frontera de la exploración científica. Como describe el profesor Tomomi Kiyomitsu, autor principal del estudio, los lapsos de tiempo:"Son hermosos, tanto por sí mismos como porque sientan una nueva base para dilucidar la mitosis embrionaria".

    Lapso de tiempo de un embrión de pez medaka editado genéticamente que sufre mitosis. Se puede ver el huso mitótico (las hebras verdes en el medio de las células) alineando y segregando cromosomas duplicados, como se muestra en magenta. Crédito:Ai Kiyomitsu, Unidad de Dinámica de la División Celular/Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST).

    Un elemento central del misterio de la mitosis embrionaria es el paso crucial en el que los cromosomas, que contienen toda la información genética de la célula, se alinean y segregan por igual en células hijas. Un actor clave en este proceso es el huso mitótico, que está formado por microtúbulos (fibras proteicas largas utilizadas para la estructura y el transporte intracelular) que irradia desde los polos opuestos del huso y se une a los cromosomas en el medio. El huso captura adecuadamente los cromosomas duplicados y los segrega por igual en las células hijas durante la división.

    Hay muchos factores que determinan la formación del huso, y uno de ellos es la proteína Ran-GTP, que desempeña un papel esencial en la división celular de las células reproductoras femeninas, que carecen de centrosomas (orgánulos celulares responsables de ensamblar los microtúbulos), pero no en las células somáticas pequeñas. que tienen centrosomas. Sin embargo, durante mucho tiempo no está claro si Ran-GTP es necesario para el ensamblaje del huso en embriones tempranos de vertebrados, que contienen centrosomas pero tienen características únicas, como un tamaño celular más grande.

    A diferencia de los embriones tempranos de los mamíferos, las células embrionarias de los peces son transparentes y se desarrollan sincrónicamente en una capa unicelular uniforme, lo que las hace mucho más fáciles de rastrear. El medaka resultó especialmente adecuado para los investigadores, ya que estos peces toleran un amplio rango de temperaturas, producen huevos a diario y tienen un genoma relativamente pequeño.

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