Tesis doctoral de Alberto Roselló Díez
Una de las cuestiones fundamentales en biología del desarrollo es cómo se organizan en el espacio y en el tiempo las distintas identidades celulares, lo que se conoce como formación de patrón. El problema es especialmente complejo en el caso de las estructuras embrionarias en constante crecimiento, ya que las coordenadas posicionales con respecto a centros señalizadores de referencia no permanecen constantes. La extremidad de vertebrado es uno de los ejemplos más representativos de una estructura dinámica, y presenta diversas ventajas para su estudio, por lo que se utilizó en esta tesis doctoral. El trabajo se centró en el eje próximo-distal (hombro – puntas de los dedos) por ser el que más varía en tamaño durante el desarrollo. En estadios avanzados, los segmentos proximal, intermedio y distal expresan de forma excluyente los genes meis1/2, hoxa11 y hoxa13, respectivamente. Estos genes controlan propiedades celulares relevantes para cada segmento. Sin embargo, su expresión es dinámica en estadios tempranos y entender cómo se regula dicha expresión resulta clave en el estudio de la formación de patrón próximo-distal. Haciendo uso de técnicas de transplantes en el embrión de pollo, y de manipulación gentética en el embrión de ratón, se obtuvieron los siguientes resultados y conclusiones: – el linaje descendiente de las células que expresan el gen hoxa13 en algún momento del desarrollo de la extremidad pertenece exclusivamente al autopodio, a excepción de los precursores musculares. – el linaje descendiente de las células que expresan el gen meis1 en los primeros estadios del desarrollo de la extremidad se distribuye por todo el eje próximo-distal, mientras que el linaje de las que lo expresan a estadios más avanzados se va restringiendo progresivamente a regiones más proximales, hasta que queda confinado al elemento más proximal. – el desarrollo de la extremidad es regulativo, pues se puede ver afectado por señales del entorno. – la formación de patrón en el eje próximo-distal de la extremidad es un proceso bifásico. La primera fase (transición meis1-hoxa11) es esencialmente dependiente del equilibrio entre dos señales con efectos opuestos: ácido retinoico (ra) como señal proximal y factores de crecimiento fibroblástico (fgfs) como señal distal. Cuando el equilibrio se desplaza hacia las señales distales, se apaga la expresión de los genes meis, comenzando la de hoxa11, y empieza la segunda fase (transición hoxa11-hoxa13). Esta segunda fase es esencialmente autónoma, y requiere de un tiempo concreto hasta alcanzar la expresión del gen distal hoxa13. El mecanismo molecular subyacente está probablemente relacionado con la apertura progresiva de la cromatina del cluster hoxa, un proceso que podría estar en parte controlado por los factores meis, ya que su sobreexpresión retrasa la transición hoxa11-hoxa13. Los factores meis serían por tanto la piedra angular que permite coordinar la primera y la segunda fase de una manera robusta. Este mecanismo para desarrollar una estructura dinámica ha sido probablemente reutilizado en otros contextos embrionarios donde participan moléculas similares. – las distantas regiones del eje próximo-distal de la extremdiad se caracterizan por distintas propiedades de adhesión intercelular. Los factores meis confieren propiedades de adhesión celular de carácter proximal, y su expresión ectópica provoca comportamientos aberrantes de las células afectadas.
Datos académicos de la tesis doctoral «Formación de patrón en una estructura dinámica. desarrollo próximo-distal en la extremidad de vertebrados«
- Título de la tesis: Formación de patrón en una estructura dinámica. desarrollo próximo-distal en la extremidad de vertebrados
- Autor: Alberto Roselló Díez
- Universidad: Autónoma de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 17/12/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Miguel Torres Sanchez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: gines Morata perez
- José Luis De la pompa minguez (vocal)
- james Sharpe (vocal)
- María angeles Ros lasierra (vocal)