Células madre embrionarias
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El proceso en el que un organismo se desarrolla desde un cigoto unicelular hasta un organismo multicelular es complejo y está bien regulado. Las primeras etapas del desarrollo embrionario son también cruciales para garantizar la aptitud del organismo.
La fecundación, representada en la Figura 24.23a, es el proceso en el que los gametos (un óvulo y un espermatozoide) se fusionan para formar un cigoto. El óvulo y el espermatozoide contienen cada uno un juego de cromosomas. Para garantizar que la descendencia tenga sólo un juego completo de cromosomas diploides, sólo un espermatozoide debe fusionarse con un óvulo. En los mamíferos, el óvulo está protegido por una capa de matriz extracelular formada principalmente por glicoproteínas llamada zona pelúcida. Cuando un espermatozoide se une a la zona pelúcida, se producen una serie de acontecimientos bioquímicos, denominados reacciones acrosómicas. En los mamíferos placentarios, el acrosoma contiene enzimas digestivas que inician la degradación de la matriz glicoproteica que protege al óvulo y permiten que la membrana plasmática del espermatozoide se fusione con la membrana plasmática del óvulo, como se ilustra en la figura 24.23b. La fusión de estas dos membranas crea una abertura a través de la cual el núcleo del espermatozoide se transfiere al óvulo. Las membranas nucleares del óvulo y del espermatozoide se rompen y los dos genomas haploides se condensan para formar un genoma diploide.
Desarrollo del embrión en las plantas
Introducción: La producción de un nuevo individuo sigue una secuencia de acontecimientos coordinados principalmente por las hormonas de la madre y la placenta. Sin embargo, hay otros factores que influyen en el individuo en desarrollo, y esas influencias están mediadas por el cuerpo de la madre. El curso de los acontecimientos en el ser humano es característico de los mamíferos placentarios, con diferencias entre otras especies en cuanto a los detalles y el calendario.
Fecundación: Tanto el esperma como el óvulo son células vivas a las que se les suministran nutrientes para que sobrevivan durante varios días y, aunque la mayoría de esas células nunca sobreviven a esos pocos días, cada una tiene el potencial de formar un nuevo individuo. Si se encuentran cuando todavía son viables, la fecundación une sus dos conjuntos de cromosomas, uno de la madre y otro del padre, que finalmente se utilizarán como modelo para el nuevo individuo. Además, el proceso de fecundación inicia el desarrollo del embrión (cigoto). El desarrollo más temprano está dirigido por las sustancias maternas depositadas en el óvulo cuando se formó.
Embriología
A partir de los datos obtenidos mediante esta observación, Philipp Keller y sus colegas del EMBL han generado una representación digital tridimensional de un embrión de pez cebra. Sus resultados se han publicado recientemente en la revista Science.
Gracias a la microscopía de fluorescencia de hoja de luz láser escaneada digitalmente, los investigadores pudieron observar con extraordinario detalle la localización y el movimiento de los núcleos celulares durante esas primeras horas cruciales del desarrollo embrionario. El microscopio escanea el organismo vivo desde distintas direcciones mediante una lámina de luz. Los ordenadores pueden entonces compilar los datos para crear una imagen tridimensional. En concreto, la exploración microscópica proporcionó imágenes in vivo del embrión del pez cebra a 1.500 millones de vóxeles (el equivalente tridimensional a los píxeles) por minuto.
Imagínese que sigue a todos los habitantes de una ciudad a lo largo de un día utilizando un telescopio en el espacio. Esto se acerca al seguimiento de las decenas de miles de células que componen un embrión de vertebrado, sólo que las células se mueven en tres dimensiones”, explica Philipp Keller. Junto con Annette Schmidt, llevó a cabo la investigación en los laboratorios del Dr. Wittbrodt en el EMBL.
Embrión en fase de clivaje
El proceso en el que un organismo se desarrolla desde un cigoto unicelular hasta un organismo multicelular es complejo y está bien regulado. Las primeras etapas del desarrollo embrionario son también cruciales para garantizar la aptitud del organismo.
La fecundación, representada en la figura \(\PageIndex{1})a es el proceso en el que los gametos (un óvulo y un espermatozoide) se fusionan para formar un cigoto. El óvulo y el espermatozoide contienen cada uno un juego de cromosomas. Para garantizar que la descendencia tenga sólo un juego completo de cromosomas diploides, sólo un espermatozoide debe fusionarse con un óvulo. En los mamíferos, el óvulo está protegido por una capa de matriz extracelular formada principalmente por glicoproteínas llamada zona pelúcida. Cuando un espermatozoide se une a la zona pelúcida, se producen una serie de acontecimientos bioquímicos, denominados reacciones acrosómicas. En los mamíferos placentarios, el acrosoma contiene enzimas digestivas que inician la degradación de la matriz glicoproteica que protege al óvulo y permite que la membrana plasmática del espermatozoide se fusione con la membrana plasmática del óvulo, como se ilustra en la Figura \(\PageIndex{1})b. La fusión de estas dos membranas crea una abertura a través de la cual el núcleo del espermatozoide se transfiere al óvulo. Las membranas nucleares del óvulo y del espermatozoide se rompen y los dos genomas haploides se condensan para formar un genoma diploide.
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