EXPERIENCIA DE MEROTOMÍA DE JOACHIN HAMMERLING INTRODUCCIÓN: La célula es la unidad básica, s istemática y funcional de los seres vivos. Esta tiene distintos organelos, de los cuales cumplen distintas funciones, entre ellos se encuentra el núcleo que tiene como función contener el material genético, esto es, contener la información hereditaria y necesaria para generar las proteínas y requerimientos celulares. Los genes están contenidos en los cromosomas, estos son la unidad básica de la herencia y que permiten trasmitir la información de una célula a otra.
Cromosoma: ADN empaquetado
Cromatina: ADN disperso al interior del nucleo.
Cariotipo: Ordenamiento de los cromosomas en pares homólogos, es decir, en pares provenientes de la madre y del padre. En el Hombre hay 23 pares de cromosomas, 22 son autosómicos y 1 par sexual (XY en el varón; XX en la mujer)
Cromátida: La cromátida es una de las unidades longitudinales de un cromosoma duplicado, unida a su cromátida hermana por el centrómero.
Cromonema: El cromonema es cada uno de los filamentos que componen la cromátida.
JOACHIN HAMMERLING REALIZÓ SU EXPERIENCIA CON: El alga acetabularia
Clasificación científica
Dominio: Eukaryota Dominio: Eukaryota Reino: Protista Filo: Filo:Chlorophyta Clase: Ulvophyceae Orden: Dasycladales
Familia: Polyphysaceae
Género: Acetabularia
Acetabularia son algas verdes unicelulares gigantes (de 0,5 a 10 cm de largo), uninucleares,
marinas, con una forma característica de paraguas. Tiene además un núcleo grande, de unos 100 micrómetros (antes de la meiosis meiosis)). Hay cerca de 30 especies de Acetabularia, incluyendo:
Acetabularia acetabulum
Acetabularia caliculus
México) Acetabularia crenulata (del Golfo de México)
Acetabularia dentata
Acetabularia farlowii
Acetabularia kilneri
Acetabularia major
Mediterráneo) Acetabularia mediterranea (mermaid's wine glass, del Mar Mediterráneo)
Acetabularia peniculus
Acetabularia ryukyuensis
Acetabularia schenkii
. Se hicieron muy famosas con los experimentos de Joachim de Joachim Hammerling en los1930s, los1930s, donde donde trasplantando partes de A. de A. mediterránea y de A. de A. crenulata mostró que la información genética información genética de loseukaryotes loseukaryotes está contenida en los núcleos los núcleos..1 Las especies Las especies como A.acetabulum como A.acetabulum se siguen usando como organismo como organismo modelo para estudios de relaciones núcleo/citoplasma, organización cito organización cito ósea, ritmo ósea, ritmo circadiano. Hammerling - Acetabularia A comienzos del siglo XX, nu m er os as observaciones microscópicas Acerca del comportamiento de los componentes celulares, especialmente durante la división y la producción de nuevas célula células, s, suger sugerían ían que que el núcle núcleo o de las las cél ul as er a el portador de la información hereditaria. En los pr im er os años de la década década de de 19 30 , un inve investi stigado gadorr llam llamad ado o J. Hamm erlin g , preocupado por determinar la responsabilidad del núcleo celular en relación a las características y las funciones de la célula, estudió comparativamente el núcleo y el citoplasma en el alga marina Acetabularia .La acet acetabul abulari aria a es un or ga ni sm o un icel ic el ul ar que prese presenta nta caracte característ rística icass particu particular lares. es. Su cuerpo está formado por una única célula gigante, de 2 a 5 cm de altura. La cu al pr es en ta porcion porciones es difere diferenci nciada adas: s: u n somb so mb re ro , un pedicel pedicelo o y un un pie, pie, en el el cual cual se se encuentra el núcleo. Existe una especie de Acetabularia que tiene un sombrero en forma de sombrilla compacta, mientras que otra especie tiene un sombrero rasgado, en forma de pétalos. Si se co rt a e l s om br er o, en en cual cualqu quie iera ra de las las dos espe especi cies es,, el a lga re ge ne ra uno nuevo, semejante en apariencia al que le ha sido quitado. Hammerling cortó el pie y el som bre ro de una Ace ta bul ari a de som bre ro compa compact cto, o, deja dejand ndo o sól sólo o el el pedi pedice celo lo,, al al cual cual le implantó el pie, con el respectivo núcleo, tomado de una Acetabularia de sombrero en form a de péta pétalo los. s. Esta alga tras plan tad a r egen eró , al poco poco tiem tiempo po,, un som brer o que tenía una forma intermedi a entre ambas especies . Hammerling elimi eliminó nó ento enton nces ces ese sombrero, y observó que el alga formaba un nuevo sombrero, que esta vez era idéntico al correspondiente a la Acetabularia que había donado el núcleo y no a la que donó el citopla citoplasma. sma. De acuerd acuerdo o a estos estos resu resulta ltados, dos, Ha mm er ling li ng de du jo qu e el nú cl eo dirigía la producción de ciertas sustancias citoplasmáticas citoplasmáticas que determinaban la forma del sombrero. La razón de que el primer sombrero formado luego del trasplante fuera de una forma intermedia, se debería a que la Acetabularia trasplantada tendría un acúmulo propio de esas sustanciasen el citoplasma. Más tarde, cuando se formó el segundo sombrero, dichas sustancias ya se habrían agotado, y por eso la producción de ese nuevo sombrero estuvo totalmente bajo el control del nuevo núcleo.
La acetabularia es un alga de entre dos La acetabularia y cinco centímetros, que tiene la increíble característica de ser una planta Unicelular . Se le considera considera una una alga verde unicelular gigante por el hecho de ser la célula más grande descubierta hasta ahora. Éstas plantas tienen una estructura simple: el sombrerillo, que es la parte de arriba de la planta y crece sobre el ápice del tallo; el tallo o "pie", que vendría siendo la rama de la planta; los verticilos, que son las secciones que conforman el tallo; los rizoides, que son las raíces del alga y con las que se sostiene en el suelo marino; y el núcleo, encontrado en la raíz; a demás de todos los organelos que conforman una célula:
Ésta alga tan especial y única en el mundo ha sido motivo de varios experimentos. El más conocido de éstos experimentos, y uno de los más relevantes para la biología, fue el real real
Acetabularia crenulata= El experimento comenzó comenzó cortándole el cortándole el sombrerito a ambas acetabularias, y tiempo después cada acetabularia lo regeneró. Luego, en vez de sólo cortarle el sombrerito, también le cortó la raíz, quedando los "pies" de éstas, y le implantó el núcleo de la acetabularia mediterránea al pie de la acetabularia crenulata, y viceversa. y viceversa. Y se observó que las l as acetabularias regeneraron el sombrerito del núcleo que tenían y no el del pie donado. El experimento fue más fue más o menos así:
EXPERIENCIA DE MEROTOMÍA DE THEODOR BOVERI
Se considera que Theodor Boveri contribuyó a demostrar de forma experimental estas ideas, así lo afirmó Erns Mayr (1904-2005), quien dedicó gran parte de su carrera al estudio de la evolución, la genética de poblaciones y la taxonomía. Boveri fue de los que defendió la individualidad de los cromosomas. Con el redescubrimiento de las leyes de Mendel, se pensó que había una relación entre las propiedades hereditarias y los cromosomas. A partir de aquí la teoría cromosómica de la herencia comenzó a desarrollarse hasta llegar a las aportaciones de Watson y Crick. la a . Boveri investigó con el huevo del A s c a r i s m e g a l o c e p h a la a partir de 1887 y observó que la mitosis era un proceso muy organizado. En el de maduración del huevo había un momento en el que el número de cromosomas se reducía a la mitad.
Boveri también trató de demostrar que la yuxtaposición o fusión de los núcleos no es la causa del desarrollo. Demostró que aún privado de forma experimental del núcleo, el huevo se desarrolla como un embrión cuando el espermatozoide penetra en él, sin que haya fusión de los núcleos en ese caso concreto. Según Boveri el óvulo era incapaz de desarrollarse porque le faltaba el “órgano” de la división celular. Éste órgano, el centrosoma, no existe en el huevo virgen y, por tanto, sería el espermatozoide quien lo aportaría. Boveri halló mejores evidencias de la “continuidad de los cromosomas” cuando eligió como material de investigación el erizo de mar , con 36 cromosomas por célula y la posibilidad de producir las cuatro primeras células embrionarias con un número variable de ellos. Observó que de todos los embriones que obtuvo, sólo los que tenían 36 cromosomas en sus células se desarrollaban de forma normal. De este hecho dedujo que cada cromosoma tiene cualidades diferentes. Por otro lado, tanto él como Sutton señalaron que todas estos hechos demostraban una armonía entre el comportamiento de los cromosomas y las reglas que sigue la transmisión de los caracteres hereditarios. Ambos afirmaron que los genes se localizaban en los cromosomas y que cada uno de éstos posee un conjunto particular de los mismos: su individualidad física. THEODOR BOVERI: Mundial de la genética-Theodor Heinrich Boveri experimentos realizados por Theodor Boveri, una empresa pionera en el campo de la citología, ayudó a establecer la teoría de la continuidad genética de cromosomas. A explorar preguntas fundamentales en la herencia y el desarrollo, Boveri estudios intrigantes realizó el papel del núcleo y los cromosomas en desarrollo. Boveri desarrolló la teoría de la continuidad genética
de los cromosomas y se analiza el desarrollo de los espermatozoides y los óvulos. En 1887, Boveri se describe el desarrollo de un óvulo no fertilizado, incluyendo la formación de cuerpos polares (células pequeñas que resultan de la división un huevo no fertilizado). Su informe describe próximos grandes estructuras en forma de dedos que aparecieron en el núcleo de las lombrices huevos de Ascaris en las etapas tempranas de escisión. Boveri concluyó que estas entidades eran cromosomas en ese momento, la mayoría de los científicos pensaban que los cromosomas eran parte del núcleo que apareció sólo durante la mitosis (división celular). Trabajo Boveri con huevos de lombrices era esencial para demostrar que los cromosomas son entidades separadas dentro del sólido núcleo de una célula. En su siguiente publicación importante Boveri presentó pruebas convincentes de que durante la fertilización del óvulo y espermatozoide contribuyen el mismo número de cromosomas del cigoto. En 1876, Van Beneden descubrió la estructura subcelular de Boveri quien acuñó el término "centrosoma". Boveri y van Beneden independiente mostró que esta estructura no desaparece al final del proceso conocido como la mitosis (división celular). Boveri demostró que el centrosoma es el centro de la división de un huevo para dividir. En la mayoría de las células, las matrices de microtúbulos crecen desde el centrosoma, un área especial cerca de la envoltura nuclear citoplasma a la membrana plasmática. Poco antes de la división celular, y centrosoma divide las dos mitades se convierten en los polos del huso mitótico, juega un papel fundamental en la segregación de cromosomas, y otros componentes celulares a las células hijas durante la mitosis. Theodor Boveri fue la primera para llevar a cabo experimentos en el que un óvulo enucleado es fertilizado por un tipo de esperma de una especie diferente. Este proceso se conoce como exoeritrocítico. Estos experimentos sugieren que los cromosomas se vean influidas por el citoplasma alrededor del núcleo. En una intrigante serie de experimentos con embriones de erizo de mar con un número anormal de cromosomas, Boveri investigó el comportamiento de los cromosomas en la formación de las células germinales y el desarrollo embrionario. Boveri utiliza este sistema para poner a prueba la hipótesis de que todos los cromosomas eran esencialmente idénticos. Se demostró que las combinaciones de aberraciones cromosómicas anormales condujeron al desarrollo de los huevos fertilizados dos veces. Aunque Boveri no pudo identificar el papel de los cromosomas individuales, sus observaciones revelaron que los cromosomas no estaban funcionalmente equivalentes.
NÚMERO DE CROMOSOMAS DE ALGUNAS ESPESIES
Especie
Número de cromosomas
Hormiga Myrmecia pilosula, macho
1
Hormiga Myrmecia pilosula, hembra
2
Mosca de la fruta (Drosophila melanogaster )
8
Orangután (Pongo pygmaeus)
48
Caracol (Helix )
24
Gato (Felis silvestris catus )
38
Cerdo (Sus scrofa)
38
Ratón (Mus musculus )
40
Chimpancé (Pan troglodytes )
48
Rata (Rattus rattus)
42
Conejo (Oryctolagus cuniculus )
44
Liebre (Lepus europaeus )
46
Humano (Homo sapiens sapiens )
46
Patata,, Papa (Solanum Patata tuberosum)
48
Oveja (Ovis aries)
54
Vaca (Bos taurus)
60
Caballo (Equus caballus )
64
Llama (Lama glama )
74
Perro (Canis lupus familiaris )
78
Mula (Equus mulus ) Pez Carassius auratus
Mariposa Helecho Ophioglussum reticulatum
Protozoario Aulacantha scolymantha
Gallina (Gallus gallus)
63 (estéril) 94
380
1260
1600
78
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de obstetricia
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Biología celular y molecular
Temas:
Experiencia Merotomía Merotomía de de Hammerling Hammerling y de Theodor Boveri Número de cromosomas de diferentes especies.
Alumna: Mantilla Briones July Paola
DOCENTE: Blg. Edgar Marino Valle
Ciclo:
I GRUPO:
A
