Genética del desarrollo:
El desarrollo de un individuo multicelular ocurre a partir de un cigoto que prolifera mediante mitosis y mediante el proceso de diferenciación celular. En un principio todas y cada una de las células que constituyen el embrión pueden convertirse en cualquier tipo celular, son células pluripotentes, pero en la mayoría de los individuos tras algunas divisiones del embrión cada célula determina a qué tipo celular corresponderá y ya no podrá volver a formar otro tipo de célula. La genética del desarrollo estudia cómo a partir de una célula aparece un organismo completo a nivel intracelular.
Antonio García Bellido y Ginés Morata, han contribuido a sentar las bases genéticas de este campo.
-Antonio García Bellido, estudió Ciencias biológicas en la Universidad Complutense de Madrid licenciándose en 1958 y entrando a formar parte en ese momento del Consejo Superior de Investigaciones Científicas gracias a una beca. En 1962 se doctoró en ciencias por dicha universidad con la tesis doctoral: "Fenogenética del locus "furrowed (fw) de Drosophila melanogaster"
-Gines Morata, Su carrera se centra en la especialidad de biología del desarrollo, concretamente en el estudio de la arquitectura biológica de la mosca Drosophila Melanogaster. Mediante el estudio genético de esta especie intenta estudiar la regeneración de órganos en humanos para el tratamiento de cánceres y el envejecimiento humano, Junto con el biólogo inglés Peter Lawrence ha ayudado a establecer la teoría del comportamiento que fue propuesta por Antonio García-Bellido. En esta hipótesis una serie de células construyen un territorio o compartimento y sólo ese territorio en el animal. El desarrollo procede de un gen específico o «gen selector» que dirige el clonamiento de células que se dividen en dos sets de células que construyen dos compartimentos adyacentes.
La proliferación:
Precisa la división de las células y, por tanto la replicación de su genoma. Las células se desarrollan según el tejido al que pertenezcan. Por ejemplo, en tejidos epiteliales y hepáticos las células se encuentran en constante división, sin embargo, en tejidos musculares y nerviosos la división de la célula termina poco después de su nacimiento.
El crecimiento de organismos microbianos unicelulares consiste en el aumento de tamaño, mientras que en pluricelulares se da el aumento del número de células y consecuentemente el aumento de tamaño del individuo, a partir de esto las células se dividen en dos grandes grupos: eucariotas y procariotas.
Requiere la regulación de la expresión del genoma para que se expresen los propios de cada tejido y no otros. Cualquier célula que presente potencia (capacidad de diferenciación) es lo que se denomina célula madre. Estas pueden clasificarse según su capacidad de diferenciación en totipotentes, pluripotentes, multipotentes y unipotentes.
En la inmensa mayoría de los organismos pluricelulares, todas las células no son idénticas. Por ejemplo, las células que forman la piel en el ser humano son diferentes de las células que componen los órganos internos. Sin embargo, todos los diferentes tipos celulares derivan de una sola célula inicial o cigoto, procedente de la fecundación de un óvulo por un espermatozoide, gracias a la diferenciación celular.
La diferenciación es un mecanismo mediante el cual una célula no especializada sufre modificaciones citológicas, dando lugar a los numerosos tipos celulares que forman el cuerpo como los miocitos (células musculares), los hepatocitos (células del hígado) los enterocitos (células del intestino) o incluso las neuronas (células del sistema nervioso).
Durante la diferenciación, ciertos genes son expresados mientras que otros son reprimidos. Este proceso es intrínsecamente regulado gracias a distintos mecanismos de regulación de la expresión genética de las células. Así, la célula diferenciada expresará ciertos genes y adquirirá determinadas funciones.
La diferenciación metabólica, la sensibilidad a ciertas señales y la expresión de genes. Todos estos aspectos pueden ser modificados durante la diferenciación. En citopatologia, el nivel de diferenciación celular es utilizado como una medida de la progresión de un cáncer.
La epigenética:
La epigenética es la rama de la genética que estudia las características de un individuo que no están determinadas por la secuencia de nucleótidos de ADN.
- A la hora de transmitir la secuencia de `letras´ del ADN influye el grado del enrollamiento de la cromatina del núcleo. Si un trozo de ADN está muy enrollado, quizás se inhiba la síntesis de algunas proteínas.
- Algunas moléculas también pueden combinarse con las bases del ADN. esto inhibe la expresión de algunos genes e influye en la formación de ciertas proteínas.
- Hay que tener en cuenta que en el citoplasma celular existen proteínas y otras moléculas que también influyen en la síntesis proteica que tiene lugar en los ribosomas.
Ciertos tipos de cáncer están relacionados por este código epigenético. Existen fármacos epigenéticos, cuyo objetivo es invertir los cambios del epigenoma que se producen en el desarrollo de ciertas formas de cáncer. Algunos de ellos ya se han empleado para tratar cánceres de mama o determninados tipos de leucemia.
La vieja controversia herencia-medio:
Los genes realizan sus funciones interaccionando con el ambiente. Hay caracteres con una alta heredabilidad, como el color de ojos, el daltonismo o el autismo. Y otros con una menor heredabilidad y muy influidos por el medio, como la altura y el peso, las enfermedades cardiovasculares y la diabetes del adulto.
Parece que la evolución del ser humano ha fijado en forma de genes todos aquellos caracteres básicos para la supervivencia y ha inventado cerebros para conseguir adaptaciones mucho más rápidas al medio ambiente, lo que aumenta drásticamente sus posibilidades de supervivencia.
Parece que el lenguaje está determinado genéticamente, pues la gramática de todas las lenguas del mundo comparte una estructura similar pero tomamos del ambiente los elementos de la lengua concreta que hablamos cada uno.
Una de las formas más eficaces con la que los científicos valoran el peso relativo de ambos factores es mediante el estudio de gemelos idénticos que se han criado en distintos ambientes. Dado que su genoma es idéntico, las diferencias son atribuibles al ambiente.
En la actualidad la contraposición herencia-medio ha dado lugar a considerar la herencia a través del medio; se considera que los genes se manifiestan a través del medio en una relación compleja y a menudo circular en la que es imposible determinar que es causa y que es consecuencia.
