LAS SUSTANCIAS ORGANIZADORAS

 LAS SUSTANCIAS ORGANIZADORAS

La teoría de la inducción explica acertadamente la diferenciación de las células. Ciertamente no resulta difícil comprender el desarrollo de todo el embrión por medio de este mecanismo. A medida que una estructura es inducida, esta, a su vez puede inducir otras estructuras. Ondas sucesivas de inducción podrían explicar todo el desarrollo embrionario organizado de los seres vivos.

Poco después del descubrimiento de Spemann se comprobó que las propiedades inductoras del organizado se mantenían aun después de muertas las células. Esto inmediatamente sugirió la idea de que la inducción se cumple mediante el traspaso de alguna sustancia química del organizador a las células afectadas. Se pensó que la sustancia inductora impartía instrucciones a las células afectadas para que se diferenciaran de modo específico. Esta idea proporciona otra solución plausible al problema de establecer de qué manera a partir de un solo cigoto podían originarse células diversas.

La composición citoplasmática particular de una región estimularía a las células de la blástula, producidas en aquella región, para liberar reguladores químicos especiales.

Estas células tendrían así un rasgo característico, único en el embrión, que les permitiría convertirse en el organizador del desarrollo. Mediante la difusión de sustancias químicas, se impartirían instrucciones a las células adyacentes para desarrollarse de manera especial. A medida que estas se desarrollan se producirían a la vez sustancias que programarían la diferenciación de otras células.

De esta manera se configuraría el embrión completo. Una vez formulada esta atractiva teoría, era natural que se hicieran esfuerzos para aislar e identificar las sustancias inductoras, no solamente en los embriones de los anfibios, sino también de otros organismos.

En muchos casos se hallo que la inducción podría ocurrir inclusive a través de un puente de agar-agar, pero no ocurriría a través de una película de celofán. Esto hizo suponer que en el proceso estaría implicada una molécula de gran tamaño, y en realidad, se estableció que un gran número de sustancias inductoras eran proteínas. En algunos casos se encontró que operaba como inductor una ribonucleoproteina, es decir, un compuesto de ARN y proteína. En cierto caso se hallo que el propio ARN era capaz de inducir un nuevo patrón de síntesis proteica en las células afectadas.

 GENES Y DESARROLLO

El desarrollo de los organismos es más complejo de lo que parece a simple vista. Los genes y la información genética que tienen las células orientan el desarrollo de los organismos.

La información que tienen las células en las que se divide sucesivamente el cigoto es la misma para todas, sin embargo, en el estado adulto, unas células serán musculares, otras epiteliales y otras nerviosas. Por tanto, en alguna etapa del desarrollo debe haber una diferenciación.

Se ha observado que durante las primeras etapas del desarrollo hasta la formación de la mórula, todas las células son totipotentes. Esto quiere decir que cada célula tiene potencialmente la capacidad de desarrollar un embrión completo.

Si por ejemplo trasplantamos el núcleo de dichas células a un ovulo, al que previamente hemos destruido su núcleo, esa célula hibrida dará origen a un organismo completo. Estos experimentos se han llevado a cabo en huevos de rana y otros organismos, lo que demuestra que el núcleo aun conserva todas sus potencialidades y puede diferenciarse en distintos tipos de células. Sin embargo, esta potencialidad tiene sus límites ya que en etapas embrionarias más avanzadas pierden esas propiedades.

 LA DIFERENCIACIÓN CELULAR DURANTE EL DESARROLLO EMBRIONARIO

La diferenciación de las células parece estar influenciada por sustancias inhibidoras procedentes de células vecinas. Si se colocan embriones de rana en un medio de cultivo que contenga trozos de corazón de una rana adulta, los embriones dejan de formar un corazón normal.

Del mismo modo, los embriones que se cultivan con trozos de encéfalo adulto, dejan de producir un embrión normal. Esto sugiere la idea según la cual las células diferenciadas pueden producir sustancias inhibidoras, que impiden que las células adyacentes puedan diferenciarse de la misma manera. Este fenómeno explica claramente el hecho de que, a medida que avanza el desarrollo embrionario, los órganos en desarrollo paulatinamente se apartan contundentemente de otros.

También explicaría la distribución uniforme de unidades repetidas en muchos organismos. Quizás cuando una de ellas comienza a desarrollarse produzca una sustancia inhibidora que impida a las células adyacentes desarrollarse de la misma manera.

Cada vez resulta más claro que el curso del desarrollo embrionario no depende tanto de la inducción o inhibición de algunas células con otras células, sino de las interacciones que ocurran entre los dos grupos de células.

Por ejemplo, para que el mesodermo del interior de los miembros de un embrión en desarrollo se diferencie, se requiere que encima exista ectodermo en funcionamiento. Por otra parte, la diferenciación continuada de ese ectodermo depende de la actividad continuada del mesodermo subyacente.

Quizás entonces, el desarrollo embrionario normal no depende tanto del paso de un tejido a otro, de una sustancia estimuladora o inhibidora del desarrollo, sino del intercambio apropiado de materiales entre los dos tejidos.

Aunque las sustancias inductoras que se transfieren de una célula a otra pueden ser bastante especificas p bastante generales en cuanto a sus instrucciones, parece claro que el proceso de diferenciación está programado por los propios genes de las células y no por los tejidos adyacentes.

Si se considera el gran número de sustancias tan simples como el azul de metileno, que pueden inducir la formación de la placa neural en el embrión de la rana, parecería como si el tejido reactivo contuviera toda la información requerida para especializarse y únicamente necesitara alguna influencia no especifica para que pudiera hacerlo. El problema, así planteado, consiste solamente en determinar que es lo que hace que una célula en desarrollo puede expresar algunos de sus genes y no otros.

La actividad génica diferencial, entre las diversas células de un individuo, explica las diferencias morfológicas y fisiológicas entre ellas, sin embargo, esta explicación nos crea un nuevo problema ¿Qué es lo que lleva a los genes a funcionar en forma diferente en las diversas células de un individuo?

 CONTROL GENÉTICO DEL DESARROLLO: MODELO DE JACOB Y MONOD

Los cromosomas de la bacteria E. coli constan de una larga y única molécula de ADN que tiene

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