1. Expresión génica diferencial:
* Regulación espacial: Los genes se pueden expresar en regiones específicas del embrión debido a la presencia de factores de transcripción y moléculas de señalización que se localizan en áreas particulares. Esto conduce al desarrollo de distintos tipos y tejidos de células.
* Regulación temporal: Los genes pueden expresarse en diferentes momentos durante el desarrollo embrionario, contribuyendo a los pasos secuenciales de la organogénesis y la morfogénesis.
2. Determinación del destino celular:
* genes regulatorios maestros: Algunos genes, llamados genes reguladores maestros, juegan un papel crucial en la determinación del destino de los linajes celulares específicos. Por ejemplo, los genes Hox están involucrados en el patrón del eje anterior-posto del cuerpo.
* Vías de señalización: La comunicación de células-célula a través de las vías de señalización influye en la expresión génica y las decisiones del destino celular. Por ejemplo, la vía Wnt juega un papel en la proliferación celular, la diferenciación y el patrón.
3. Organogénesis:
* Genes específicos de tejido: Los diferentes tejidos requieren conjuntos específicos de genes para que se desarrollen correctamente. Los genes involucrados en el desarrollo muscular se expresarán en el mesodermo, mientras que los genes involucrados en el desarrollo del sistema nervioso se expresarán en el ectodermo.
* señales inductivas: Las células en una región del embrión pueden enviar señales inductivas a las células vecinas, influir en la expresión de genes y conducir a la formación de órganos específicos.
4. Morfogénesis:
* genes morfogenéticos: Estos genes controlan la forma y la forma del embrión en desarrollo. Por ejemplo, los genes involucrados en la migración y la adhesión celular son cruciales para dar forma a tejidos y órganos.
* Factores de crecimiento: Los factores de crecimiento, como el factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), promueven la proliferación y diferenciación celular, contribuyendo al tamaño general y la forma del organismo.
5. Modificaciones epigenéticas:
* Metilación de ADN: Los cambios en los patrones de metilación del ADN pueden influir en la expresión génica, contribuyendo a la especialización de células y tejidos.
* Modificaciones de histonas: Las modificaciones a las proteínas de histonas pueden alterar la estructura y la accesibilidad de la cromatina, afectando la expresión génica.
En resumen:
Los genes ubicados en diferentes regiones del cuerpo durante el desarrollo embrionario están regulados por una interacción compleja de factores espaciales y temporales, vías de señalización y modificaciones epigenéticas. Esto asegura que los genes correctos se expresen en el momento y el lugar apropiados, lo que lleva al desarrollo de un organismo funcional.
